日趋复杂的电子产品提高磁屏蔽的必要性。
理查德·万斯
Ad-Vance磁学,Inc .,罗彻斯特,美国
没有磁屏蔽,今天的精密的电子设备将会较大,效率较低,而且在某些磁环境,完全非功能性。今天的复杂的组件非常敏感,小型化和密集的包装意味着更高的易受电磁相互作用。这戏剧性的上升在组件漏洞可以导致即使最好的工程布局失败。
电磁干扰的起源
电磁干扰来自许多来源。在某些情况下,甚至地球的磁场本身可以影响正常运转。地球的背景辐射,当然,都普遍存在,但并不总是考虑在设计的电子系统和组件。人造EMI-RFI的来源包括永久磁铁或电磁铁;线圈组件(如变压器、螺线管和反应堆;交流或直流电机和发电机;和不当接地电缆携带大型直流或交流电源频率。这些电缆可以作为天线开关瞬变到电线上。由此产生的传导干扰表明从电磁场耦合到多余的能量校准电路。另一个麻烦的领域包括宽动态范围的电磁脉冲,可以引起严重的当地的雷暴。
一些比较新的危害最佳电子设备功能仍很大程度上未被承认的。这样一个风险涉及到较低的天花板在现代混凝土结构加固钢梁。金属在天花板上更接近于敏感的设备比老建筑,高高的天花板。由此产生的磁干扰显著大于150γ/厘米,一个典型的磁场梯度在旧钢筋混凝土工业建筑。
磁屏蔽的必要性
不幸的是,当电子设备用于处理输入的某些精确的水平,是否逻辑或连续信号,拿起不受欢迎的输入操作,触发,或更高的水平,功能障碍可能发生。例如,清晰,尖锐的CRT读数在许多应用程序中至关重要。然而,没有磁屏蔽管的脖子,这个理想不能实现。在电子显微镜,分辨率可以束散射造成的恶化,弯曲或位移从正常的最佳焦点位置。复杂,高分辨率录像机头总成必须从范围广泛的磁场屏蔽干扰,防止全面作战能力在电视演播室录制/回放应用/移动、闭路、专业家庭和其他视频显示系统。也有危险,当模拟或数字数据磁带磁带存储或运输。重要的记录信息的保真度可能被扭曲,甚至部分被不可预见的外部磁场,或者不小心的的疏忽或无知人员或故意破坏与强大的永久磁铁。
飞机电子产品提供了一个重要的潜在的电磁干扰问题的例子。仪表在飞机打包紧密在一起因为空间的限制。飞机雷达管的性能可以明显扭曲了附近可能辐射旋转磁场的转速表。雷达显示受一些位置改变飞机每次改变方向或态度相对于地球的磁场。
利用磁屏蔽铝箔EMI
以确保最佳性能,杂散磁场必须直接在关键电子元器件作为岩石在一条河上自来水。有时候,不受欢迎的源是显而易见的,可以进行过滤或屏蔽适合遇到的频率和强度。然而,意想不到的和出乎意料的来源和组合可能不是那么容易分析。
屏蔽,可以将一个特殊的物质场源和敏感组件之间的影响。这些材料必须有利于防止通过电场和透水足以阻止通过磁场。常用的屏蔽材料的渗透率范围从300年到500000年根据通量密度。
一旦发现违规场源,在确定需要屏蔽一个实用方法是订单少量的热处理现成的磁屏蔽铝箔屏蔽制造商。可以立即交付各方便的宽度,长度和屏蔽的优势为高或低渗透要求一系列电气导率。衬托很容易,与普通剪刀,可以迅速降低和所需的轮廓。是理想的R / D, hard-to-get-at地方,或少量或极其紧凑的应用程序。箔,屏蔽很多问题能尽快得到解决。
手塑造在组件被屏蔽后,箔可以使用简单的胶带在地方举行。厚度和层数可以由普通试验和错误程序,或一个公式可能要求从制造商。首先使用一个层,然后添加层直到达到所需的屏蔽效应。
当使用多个层稳定的领域和在低频率,低渗层应该是最接近源。这样的安排会增加通量密度屏蔽功能。低渗层转移的主要部分,允许高渗透率层或层,在一个较低的磁阻模式。在实验或需要相对较少的盾牌,箔是迅速、经济的解决方案。
一旦铝箔屏蔽功能满意地在实验或生产应用程序中,它是经济学评估的时候了。箔的成本与预制盾牌的特定应用程序应该比较。预制盾是大量低成本和对某些复杂的应用程序。设计和制造预制磁盾牌内部薄钢板可以命令。薄钢板可能形成的弯曲,冲压,或者利用普通的钣金设备。然后完成电镀,MIL规格绘画、等为最佳磁屏蔽特性,盾牌必须热处理毕竟成型、焊接和机械加工操作。
屏蔽供应商将提供指导的使用各种可用的热量等治疗的允许易于形成(轧机退火)或治疗,保证最大机械稳定或绝对渗透率最大渗透率(不一定是稳定的机械或热在一些高镍合金)。
屏蔽效能
上面引用的高导电性和高磁导率都在快速增长导致薄箔的有效性脉冲屏蔽,减少皮肤的深度。一直在最近,划分情况下箔厚度超过皮肤深度和更大的地方。这种类型的屏蔽对过程干扰达到最高秩序的屏蔽效能通常通过任何方式获得。衰减300分贝和1000分贝之间并不罕见。低频磁场屏蔽效能直接屏蔽厚度成正比,因为盾不愿磁通量的厚度成反比。有必要减少关节或空气间隙,可以屏蔽效能降低造成的漏磁干扰和重大变更路径的不情愿,导致较低的有效渗透率。
的屏蔽程度给定总厚度的材料可以通过增加材料划分成两个或两个以上的同心盾牌隔开至少材料的厚度。在这种情况下,一个中等渗透性材料应该用于一层和一个高导磁率材料的其他层。低渗透性材料应该位于靠近源。因此,介质渗透率层充当一个缓冲区,充分转移低磁场使磁阻(高渗透率)材料达到所需的衰减。当外磁场强大到足以引起介质渗透性材料接近饱和,将盾牌的低渗透率、高通量功能可能需要。在高频段,通过提高皮肤屏蔽效应提供了一个相当程度的屏蔽从薄,致密层。
结论
磁屏蔽EMI问题提供解决方案探索上面. .它保护传感设备(如磁传感器用于签名识别和接近报警在各种工业,军事和商业安全操作。这盾牌复杂、高分辨率的视频头组件保证完整的可操作性在电视演播室录制/回放应用程序中,闭合电路网络和视频显示系统。在飞机的重要例子,磁屏蔽航空雷达管最大限度地减少干扰和支持管的定位,简而言之,磁屏蔽有助于创建一个经济、可复制的,当今复杂的电子控制的磁环境至关重要。
留下一个回复