什么是电气噪声？
当电气信号对控制系统的电子电路产生不良影响时，就会产生电气噪声。当扬声器中听到的外来噪声“是由闪电或其他电弧引起的时，”电“噪声”一词源自 AM 无线电。
电气噪声及其对控制器的影响很难定义，更不用说就如何预防给出精确的规则了。噪声灵敏度是近期电子控制器设计的一个因素。然而，大多数噪声问题都源于粗布线实践和技术，这些实践和技术允许将电噪声“耦合”或转移到控制电路中。
何时出现问题？
电气噪声环境引起的问题很难预测。一个常见症状是系统不稳定，没有持续出现问题的证据。更糟糕的是，系统可能出现几种不同的症状，如数字指示器波动、数字指示器空白、控制设置点不稳定以及输出意外打开或关闭。电气噪音引起的另一个“危险信号”是高或低限值跳闸且无限制故障条件。
为什么电气噪声灵敏度是个问题？
控制器如何准确地区分所需的系统信号和电气噪声，是其噪声敏感性的良好指标。一般来说，高功率控制器，如机械式继电器或汞位移继电器，噪声灵敏度较低。但是，使用电子逻辑的功率控制器，特别是使用集成电路的功率控制器，对噪音更加敏感。
所有电子固态控制器的开发提高了控制的准确性，并扩大了其功能。这些控制器较为复杂，并且以极低的功率水平运行，这使得电气噪声更容易影响它们。
电气噪声来自何处？
我们的工业世界拥有能够产生多种电气噪声的设备。典型的噪声源是任何设备，在打开和关闭时，可能导致或导致电压或电流发生非常快或很大的幅度变化。
噪声源:
- 开关和继电器触点可操作电机、线圈、电磁阀和继电器等电感负载
- 未爆裂的晶闸管或其他半导体设备（无规点火或相角点火设备）
- 所有焊接机械
- 重电流承载导体
- 荧光和荧光灯
- 影响低电压热电偶输入信号的不同金属之间的热电压
- 在连接不良的引线和互连电缆之间通过电解作用产生的化学电压
- 电路电子设备周围环境温度升高产生的热噪声
如果控制电路包括机械式继电器输出选项，并且用于在两或三个安培上切换高负载电流，则也可引入噪声。这为噪声提供了重要的源头，包括线圈的电感噪声和接触电弧，具体取决于控制器内部的功率。
电气噪声如何进入？
控制电路必须从电气噪声环境中的总系统的角度来考虑。传感器输入和功率输出线以及电源线都有可能将控制电路与噪声源耦合或连接在一起。
根据电气噪声的类型及其强度，噪音可通过以下四种方法之一与其他设备耦合：
1. 公共阻抗耦合
当两个电路共用一个导体或阻抗（甚至共用电源）时，就会发生公共阻抗耦合。这种类型的耦合通常发生在有很长的公共中性或接地线的装置中。例如，五个继电器触点可操作五个独立的电磁阀，开关在这些电磁阀上独立运行。所有电磁阀的返回线连接在一起，并用一个导体返回电源。
此阻抗耦合示例具有在没有噪声的电路中引起噪声的倾向，或放大共享公共线的一个或多个电路的噪声。防止此类耦合的最佳方法是消除公共线路，并在每个返回电路中使用独立引线。
与公共阻抗耦合相关的另一个噪声问题是接地环路。当接地电流存在多个路径时，就会发生接地环路。螺线管返回线不仅应作为独立线通向相同的电势点，还应在同一物理点端接。
同样，应将安全接地线返回到相同的电气和物理点。安全接地（底盘接地）绝不应携带返回电流。
2. 磁电感耦合
磁性（感性）耦合通常出现在存在平行或彼此邻近的导线的地方。当来自多个不同电路的导线捆绑在一起，以使系统布线看起来整洁时，就会发生这种情况。然而，如果没有适当的导线分离和屏蔽，磁耦合会给敏感（低电压电平）电路带来严重的噪声问题。
消除磁性（电感）耦合的最佳方法是在单独的束中从单独的电路上运行引线，特别注意保持交流（高电压电平）线与直流（低电压电平）线分离。如果可能的话，应使用双绞线引线和屏蔽电缆（仅在控制器端端接屏蔽）来减少噪声的磁性耦合。
3. 静电（电容）耦合
静电（电容）耦合出现在导线平行运行的地方，类似于磁性耦合。这就是相似之处的结束。静电或电容式耦合是导线相互平行延伸的距离、导线与导线直径之间的距离的函数。减少静电（电容）耦合的最有效方法是正确屏蔽布线。同样，将带交流（高电压电平）的导线与带直流（低电压电平）信号的导线分离起来，将有效地降低敏感电路中的噪音。
4. 电磁（辐射）耦合
当控制电路非常靠近能够对电压进行磁性或静电感应的高能量源时，就会发生电磁（辐射）耦合。这种辐射的常见来源是电视或无线电广播塔。
在工业应用中，当布线靠近功率接触器等 RFI 源时，射频干扰被耦合到敏感测量或通信电路中并不少见。RFI 的其他潜在来源包括切换时经历电弧的机械继电器、使用相角触发方法时的 SCR 功率控制器、电机等。如果存在，也很难消除，因为屏蔽必须 100% 完成。
注意：应特别注意交流电线路，因为它是控制电路中异常类型的噪声相关问题的来源。非平衡电源线路、棕色输出、电源浪涌、闪电和其他“脏”输入电源等现象会导致交流电源线路波动，并暂时降至控制电路交流输入的操作规格以下。
当交流供电线上的噪声类型可识别为纯电气噪声，且不会导致线路电压电平下降时，可购买线路过滤设备，以处理问题。但是，如果功率激增、棕色输出、电线尺寸不足等导致交流线路电压下降到低于控制电路制造商推荐的水平，则唯一的解决方案是纠正接线尺寸或电压分布。
避免电气噪声的方法
- 确保仪器按照制造商’的说明正确接地
- 确保接地良好
- 将低电压传感和通信信号与交流电布线分开布线
- 使用固态继电器 (SSR) 而非机电继电器或远离敏感仪器的安装继电器