MAGNETINIS EKRANAS

MAGNETINIS EKRANAS

(magnetinis) - objekto apsauga nuo magnetinio poveikio. laukai (pastovūs ir kintamieji). Modernus daugelio mokslo sričių (fizikos, geologijos, paleontologijos, biomagnetizmo) ir technologijų (kosmoso tyrimai, branduolinė energetika, medžiagų mokslas) tyrimai dažnai siejami su labai silpnų magnetų matavimais. laukai ~10 -14 -10 -9 T plačiame dažnių diapazone. Išoriniai magnetiniai laukai (pavyzdžiui, Žemės Tl su Tl triukšmu, elektros tinklų ir miesto transporto magnetai) stipriai trikdo labai jautraus įrenginio veikimą. magnetometrinis įranga. Magnetinio poveikio sumažinimas. laukai didele dalimi lemia magnetinio lauko laidumo galimybę. išmatavimai (žr., pvz. Biologinių objektų magnetiniai laukai). Tarp metodų M. e. labiausiai paplitę yra šie.

Ekranuojantis tuščiaviduris cilindras, pagamintas iš feromagnetinės medžiagos su ( 1 - ext. cilindras, 2 - vidinis paviršius). Likutinis magnetas laukas cilindro viduje

feromagnetinis skydas- lakštas, cilindras, rutulys (arba kitokios formos k.-l.) iš medžiagos su aukštu magnetinis pralaidumas m maža liekamoji indukcija Į r ir mažas prievartos jėga N s. Tokio ekrano veikimo principą galima iliustruoti tuščiavidurio cilindro, patalpinto vienalyčiame magnetiniame lauke, pavyzdžiu. laukas (pav.). Indukcinės linijos ext. magn. laukai B ext, pereinant nuo terpės c prie ekrano medžiagos, jie pastebimai sustorėja, o cilindro ertmėje mažėja indukcijos linijų tankis, t.y., susilpnėja cilindro viduje esantis laukas. Lauko susilpnėjimą apibūdina f-loy

kur D- cilindro skersmuo, d- jo sienelės storis, - magn. sienų medžiagos pralaidumas. Efektyvumui apskaičiuoti M. e. tūriai skiriasi. konfigūracijose dažnai naudojamas f-lu

kur yra lygiavertės sferos spindulys (praktiškai palyginkite ekrano dydį trimis viena kitai statmenomis kryptimis, nes ekrano forma turi mažai įtakos ME efektyvumui).

Iš fl (1) ir (2) matyti, kad naudojamos medžiagos su dideliu magnetiniu. pralaidumas [pavyzdžiui, permalojus (36-85% Ni, likusi dalis Fe ir priedai) arba mu-metalas (72-76% Ni, 5% Cu, 2% Cr, 1% Mn, likusi dalis Fe)] žymiai pagerina kokybę. ekranų (lyginimui). Iš pažiūros akivaizdus būdas pagerinti ekranavimą storinant sieną nėra optimalus. Daugiasluoksniai ekranai su tarpais tarp sluoksnių veikia efektyviau, kuriems koeficientai. ekranavimas lygus koeficiento sandaugai. už dep. sluoksniai. Tai daugiasluoksniai ekranai (išoriniai magnetinių medžiagų sluoksniai, kurie yra prisotinti didelėmis vertėmis V, vidinis - pagamintas iš permalloy arba mu-metal) yra magnetiškai apsaugotų patalpų, skirtų biomagnetiniams, paleomagnetiniams ir kt. tyrimams, projektavimo pagrindas. Reikėtų pažymėti, kad apsauginių medžiagų, tokių kaip permalloy, naudojimas yra susijęs su daugybe sunkumų, ypač tuo, kad jų magn. savybės esant deformacijoms ir priemonėms. šildymas pablogėja, jie praktiškai neleidžia suvirinti, o tai reiškia. lenkimai ir tt mechaniniai. apkrovų. Šiuolaikinėje magn. ekranai yra plačiai naudojami feromagnetai. metaliniai stiklai(metglasses), uždaryti magnetiniu. Permallo savybės, bet ne tokios jautrios mechaniniams poveikiams. įtakos. Iš metstiklo juostelių išaustas audinys leidžia gaminti minkštus magnetus. savavališkos formos ekranai, o daugiasluoksnis ekranavimas su šia medžiaga yra daug paprastesnis ir pigesnis.

Ekranai pagaminti iš labai laidžios medžiagos(Cu, A1 ir kt.) apsaugo nuo magnetinių kintamųjų. laukai. Keičiant išorinį magn. laukai ekrano sienelėse atsiranda indukcija. srovės, to-rugiai padengia ekranuotą tūrį. Magn. šių srovių laukas nukreiptas priešingai išorinei. trikdymą ir iš dalies jį kompensuoja. Didesniems nei 1 Hz dažniams koeficientas ekranavimas KAM auga proporcingai dažniui:

kur - magnetinė konstanta, - sienos medžiagos elektrinis laidumas, L- ekrano dydis, sienelės storis, f- apskrito dažnio.

Magn. Ekranai iš Cu ir Al yra mažiau efektyvūs nei feromagnetiniai, ypač žemo dažnio el.-magneto atveju. sritys, tačiau dėl gamybos paprastumo ir mažų sąnaudų jas dažnai geriau naudoti.

superlaidūs ekranai.Šio tipo ekranų veiksmas pagrįstas Meisnerio efektas - visiškas magneto poslinkis. laukai iš superlaidininko. Su bet kokiu išorės pasikeitimu magn. teka superlaidininkuose, atsiranda srovės, kurios pagal Lenco taisyklė kompensuoti šiuos pokyčius. Skirtingai nuo įprastų superlaidininkų laidininkų, indukcija srovės nenyksta ir todėl kompensuoja srauto pokytį per visą išorinės eksploatacijos laiką. laukai. Tai, kad superlaidūs ekranai gali veikti esant labai žemai temp-pax ir laukams, neviršijantiems kritinių. vertės (žr kritinis magnetinis laukas), sukelia didelių sunkumų projektuojant didelius magnetiniu būdu apsaugotus „šiltus“ tūrius. Tačiau atradimas oksidiniai aukštos temperatūros superlaidininkai(OVS), pagamintas J. Bednorz ir K. Müller (J. G. Bednorz, K. A. Miiller, 1986), sukuria naujas superlaidžių magnetų naudojimo galimybes. ekranai. Matyt, įveikus technologinius. iškilus sunkumų gaminant OVS, superlaidūs ekranai bus naudojami iš medžiagų, kurios azoto virimo temperatūroje (o ateityje galbūt ir kambario temperatūroje) tampa superlaidininkais.

Pažymėtina, kad superlaidininko magnetiškai apsaugotame tūryje išsaugomas liekamasis laukas, buvęs jame ekrano medžiagos perėjimo į superlaidžią būseną momentu. Norint sumažinti šį liekamąjį lauką, būtina imtis specialių. . Pavyzdžiui, perkelti ekraną į superlaidžią būseną esant mažam magnetiniam laukui, palyginti su žemės. lauką apsaugotame tūryje arba naudokite „brinkančių ekranų“ metodą, kai sulankstyto ekrano apvalkalas perkeliamas į superlaidžią būseną, o po to išsitiesina. Tokios priemonės leidžia kol kas nedideliais kiekiais, apribotais superlaidžiais ekranais, sumažinti liekamuosius laukus iki T vertės.

Aktyvi apsauga nuo trukdžių atliekama naudojant kompensacines rites, kurios sukuria magnetą. laukas yra vienodo dydžio ir priešingos krypties trukdžių laukui. Algebriškai susumavus, šie laukai vienas kitą kompensuoja. Naib. Yra žinomos Helmholco ritės, kurios yra dvi identiškos bendraašios apskritos ritės su srove, nutolusios viena nuo kitos atstumu, lygiu ritės spinduliui. Pakankamai vienalytis magnetinis. centre tarp jų sukuriamas laukas. Norint kompensuoti tris tarpus. komponentams reikia mažiausiai trijų porų ritinių. Tokių sistemų variantų yra daug, o jų pasirinkimą lemia konkretūs reikalavimai.

Aktyvioji apsaugos sistema dažniausiai naudojama žemo dažnio trukdžiams slopinti (dažnių diapazone 0-50 Hz). Vienas iš jos paskyrimų – kompensacija poste. magn. Žemės laukai, kuriems reikalingi labai stabilūs ir galingi srovės šaltiniai; antrasis – magnetinių svyravimų kompensavimas. laukai, kuriems gali būti naudojami silpnesni srovės šaltiniai, valdomi magnetiniais jutikliais. laukai, pvz. magnetometrai didelis jautrumas – kalmarai arba fluxgates. Daugeliu atvejų kompensavimo išsamumą lemia šie jutikliai.

Yra svarbus skirtumas tarp aktyvios apsaugos ir magnetinės. ekranai. Magn. ekranai pašalina triukšmą visame ekrano ribojamame garse, o aktyvioji apsauga pašalina trikdžius tik vietinėje srityje.

Visos magnetinio slopinimo sistemos trukdžiams reikia antivibracijos. apsauga. Ekranų ir magnetinių jutiklių vibracija. patys laukai gali tapti priedų šaltiniu. trukdžių.

Lit.: Rose-Ince A., Roderick E., Superlaidumo fizikos įvadas, vert. iš anglų k., M., 1972; Stamberger G. A., Prietaisai silpniems pastoviems magnetiniams laukams sukurti, Novosib., 1972; Vvedensky V. L., Ozhogin V. I., Supersensitive magnetometry and biomagnetism, M., 1986; Bednorz J. G., Muller K. A., Galimas didelis Tc superlaidumas Ba-La-Cr-O sistemoje, "Z. Phys.", 1986, Bd 64, S. 189. S. P. Naurzakovas.

Fizinė enciklopedija. 5 tomuose. - M.: Tarybinė enciklopedija. Vyriausiasis redaktorius A. M. Prokhorovas. 1988 .

Pažiūrėkite, kas yra „MAGNETINIS EKRANAS“ kituose žodynuose:

magnetinis ekranavimas- Iš magnetinių medžiagų pagaminta tvora, kuri juosia magnetinio kompaso įrengimo vietą ir žymiai sumažina magnetinį lauką šioje srityje. [GOST R 52682 2006] Navigacijos, stebėjimo, valdymo temos EN magnetinis patikrinimas DE… … Techninis vertėjo vadovas

magnetinis ekranavimas

Apsauga nuo magnetinių laukų naudojant ekranus, pagamintus iš feromagnetinių medžiagų, kurių liekamosios indukcijos ir koercinės jėgos vertės yra mažos, tačiau turi didelį magnetinį pralaidumą ... Didysis enciklopedinis žodynas

Magnetinio lauko ekranavimas su ekranais, pagamintais iš feromagnetinių medžiagų, kurių liekamosios indukcijos ir koercinės jėgos vertės yra mažos, tačiau turi didelį magnetinį pralaidumą. * * * EKRANAVIMAS MAGNETINIS EKRANAS MAGNETAS, apsauga nuo… … enciklopedinis žodynas

Magnetinė apsauga laukus naudojant feromagnetinius ekranus. medžiagos, kurių liekamosios indukcijos ir prievartos jėgos vertės yra mažos, tačiau didelės magn. pralaidumas... Gamtos mokslai. enciklopedinis žodynas

Terminas momentas atomų ir atomų branduolių atžvilgiu gali reikšti: 1) sukimosi momentą, arba sukinį, 2) magnetinį dipolio momentą, 3) elektrinį kvadrupolio momentą, 4) kitus elektrinius ir magnetinius momentus. Skirtingi tipai… … Collier enciklopedija

- (biomagnetizmas m). Bet kurio organizmo gyvybinę veiklą lydi labai silpnų elektros srovių srautas jo viduje. biosrovių srovės (jos atsiranda dėl ląstelių, daugiausia raumenų ir nervų, elektrinio aktyvumo). Biosrovės generuoja magn. laukas…… Fizinė enciklopedija

blindage magnetinis- magnetinis ekranavimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. magnetinis ekranavimas vok. magnetische Abschirmung, f rus. magnetinis ekranavimas, n pranc. blindage magnétique, m … Fizikos terminų žodynas

magnetinis ekranavimas- magnetinis ekranavimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. magnetinis ekranavimas vok. magnetische Abschirmung, f rus. magnetinis ekranavimas, n pranc. blindage magnétique, m … Fizikos terminų žodynas

magnetinis ekranavimas- statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. magnetinis ekranavimas vok. magnetische Abschirmung, f rus. magnetinis ekranavimas, n pranc. blindage magnétique, m … Fizikos terminų žodynas

Pramoninio dažnio elektrinių laukų šaltinis yra esamų elektros instaliacijų srovę nešančios dalys (elektros linijos, induktoriai, šiluminių įrenginių kondensatoriai, tiekimo linijos, generatoriai, transformatoriai, elektromagnetai, solenoidai, pusbangio arba kondensatoriaus tipo impulsiniai įrenginiai , lieti ir metalo keramikos magnetai ir kt.).

Ilgalaikis elektrinio lauko poveikis žmogaus organizmui gali sukelti nervų ir širdies ir kraujagyslių sistemų funkcinės būklės pažeidimą. Tai pasireiškia padidėjusiu nuovargiu, pablogėjusia darbo operacijų kokybe, skausmu širdyje, kraujospūdžio ir pulso pokyčiais.

Pagrindiniai kolektyvinės apsaugos nuo pramoninių dažnių srovių elektrinio lauko poveikio priemonių tipai yra ekranavimo įtaisai - neatskiriama elektros instaliacijos dalis, skirta apsaugoti darbuotojus atviruose skirstomuosiuose įrenginiuose ir oro linijose.

Apžiūrint įrangą ir atliekant eksploatacinius perjungimus, stebėjimo darbus, būtinas ekranavimas. Struktūriškai ekranavimo įtaisai yra pagaminti iš metalinių lynų, strypų, tinklų skydelių, stogelių ar pertvarų pavidalu.

Nešiojamieji ekranai taip pat naudojami elektros instaliacijos priežiūrai nuimamų stogelių, stogelių, pertvarų, palapinių ir skydų pavidalu.

Ekranavimo įrenginiai turi būti padengti antikorozine danga ir būti įžeminti.

Radijo dažnių elektromagnetinių laukų šaltiniai yra:

60 kHz - 3 MHz diapazone - neekranuoti indukcinio metalo apdirbimo (grūdinimo, atkaitinimo, lydymo, litavimo, suvirinimo ir kt.) įrangos elementai ir kitos medžiagos, taip pat įranga ir įrenginiai, naudojami radijo ryšiuose ir transliacijoje;

3 MHz - 300 MHz diapazone - neekranuoti radijo ryšio, transliavimo, televizijos, medicinos įrangos ir prietaisų elementai, taip pat dielektrikų šildymo įranga (plastiko mišinių suvirinimas, plastikų kaitinimas, medinių gaminių klijavimas ir kt.);

300 MHz - 300 GHz diapazone - neekranuoti įrangos ir prietaisų elementai, naudojami radare, radioastronomijoje, radijo spektroskopijoje, fizioterapijoje ir kt.

Ilgalaikis radijo bangų poveikis įvairioms žmogaus kūno sistemoms turi įvairių pasekmių.

Labiausiai būdingi visų diapazonų radijo bangų nukrypimai nuo normalios centrinės nervų sistemos ir žmogaus širdies ir kraujagyslių sistemos būklės. Subjektyvūs apšvitinto personalo pojūčiai – tai skundai dėl dažno galvos skausmo, mieguistumo ar bendros nemigos, nuovargio, silpnumo, gausaus prakaitavimo, atminties praradimo, abejingumo, galvos svaigimo, akių patamsėjimo, nepagrįsto nerimo jausmo, baimės ir kt.

Siekiant užtikrinti darbo su elektromagnetinių bangų šaltiniais saugą, sistemingai stebimi faktiniai normalizuoti parametrai darbo vietoje ir galimos personalo buvimo vietos vietose. Valdymas atliekamas matuojant elektrinio ir magnetinio lauko stiprumą, taip pat matuojant energijos srauto tankį pagal patvirtintus Sveikatos apsaugos ministerijos metodus.

Personalo apsauga nuo radijo bangų poveikio taikoma visų rūšių darbams, jei darbo sąlygos neatitinka standartų reikalavimų. Ši apsauga vykdoma šiais būdais ir priemonėmis:

suderintos apkrovos ir galios absorberiai, mažinantys elektromagnetinių bangų energijos srauto intensyvumą ir lauko tankį;

darbo vietos ir radiacijos šaltinio ekranavimas;

racionalus įrangos išdėstymas darbo kambaryje;

racionalių įrangos darbo režimų ir personalo darbo režimo parinkimas;

prevencinių priemonių naudojimas.

Atspindintiems ekranams gaminti naudojamos medžiagos, turinčios didelį elektros laidumą, pavyzdžiui, metalai (kietų sienų pavidalu) arba medvilniniai audiniai su metaliniu pagrindu. Tvirtametaliniai ekranai yra patys efektyviausi ir jau 0,01 mm storio sumažina elektromagnetinį lauką apie 50 dB (100 000 kartų).

Sugeriantiems ekranams gaminti naudojamos prasto elektros laidumo medžiagos. Sugeriantys ekranai gaminami iš specialios sudėties presuotų gumos lakštų su kūginiais vientisais arba tuščiaviduriais smaigaliais, taip pat iš porėtos gumos plokščių, užpildytų karbonilo geležimi, su presuotu metaliniu tinkleliu. Šios medžiagos yra klijuojamos prie rėmo arba skleidžiančios įrangos paviršiaus.

3.5.Apsauga nuo lazerio spinduliuotės.
Lazeris arba optinis kvantinis generatorius yra elektromagnetinės spinduliuotės generatorius optiniame diapazone, pagrįstas stimuliuojamos (stimuliuojamos) spinduliuotės naudojimu. Dėl savo unikalių savybių (toliųjų spindulių kryptingumas, koherentiškumas) itin plačiai naudojami įvairiose pramonės, mokslo, technologijų, komunikacijų, žemės ūkio, medicinos, biologijos ir kt.
Lazeriai klasifikuojami pagal lazerio spinduliuotės pavojaus laipsnį aptarnaujančiam personalui. Pagal šią klasifikaciją lazeriai skirstomi į 4 klases:
1 klasė (saugi) - išėjimo spinduliuotė nepavojinga akims;

II klasė (mažai pavojinga) – tiesioginė arba atspindėta spinduliuotė yra pavojinga akims;
III klasė (vidutiniškai pavojinga) – tiesioginė, veidrodinė, taip pat difuziškai atsispindėjusi spinduliuotė 10 cm atstumu nuo atspindinčio paviršiaus yra pavojinga akims ir (ar) tiesioginė ar atspindėta spinduliuotė pavojinga odai;
IV klasė (labai pavojinga) – 10 cm atstumu nuo atspindinčio paviršiaus odai pavojinga difuziškai atsispindėjusi spinduliuotė.
Galia (energija), bangos ilgis, impulso trukmė ir apšvitos ekspozicija laikomi pagrindiniais kriterijais vertinant generuojamos lazerio spinduliuotės pavojingumo laipsnį.
Didžiausius leistinus lygius, reikalavimus įrenginiui, lazerių išdėstymą ir saugų eksploatavimą reglamentuoja „Lazerių projektavimo ir eksploatavimo sanitarinės normos ir taisyklės“ Nr.2392-81, leidžiančios parengti priemones saugioms darbo sąlygoms dirbant užtikrinti. su lazeriais. Sanitarinės normos ir taisyklės leidžia nustatyti nuotolinio valdymo pulto vertes kiekvienam veikimo režimui, optinio diapazono atkarpai naudojant specialias formules ir lenteles. Didžiausi leistini ekspozicijos lygiai diferencijuojami atsižvelgiant į lazerių veikimo režimą – nuolatinį, monoimpulsinį, impulsinį-periodinį.
Priklausomai nuo technologinio proceso specifikos, dirbant su lazerine įranga, personalas gali būti daugiausia veikiamas atspindėtos ir išsklaidytos spinduliuotės. Lazerio spinduliuotės energija biologiniuose objektuose (audinyje, organe) gali patirti įvairių transformacijų ir sukelti organinius pakitimus apšvitintuose audiniuose (pirminis poveikis) ir nespecifinius funkcinius pokyčius (antrinis poveikis), kurie atsiranda organizme reaguojant į švitinimą.
Lazerio spinduliuotės poveikis regos organui (nuo nedidelio funkcinio sutrikimo iki visiško regėjimo praradimo) daugiausia priklauso nuo bangos ilgio ir poveikio lokalizacijos.
Naudojant didelės galios lazerius ir plečiant jų praktinį panaudojimą, išaugo rizika atsitiktinai pažeisti ne tik regos organą, bet ir odą bei net vidaus organus, toliau kintant centrinei nervų ir endokrininei sistemai. sistemos.
Lazerio spinduliuotės žalos prevencija apima inžinerinių, planavimo, organizacinių, sanitarinių ir higienos priemonių sistemą.
Naudojant II-III klasių lazerius, siekiant išvengti personalo apšvitos, būtina arba uždengti lazerio zoną, arba apsaugoti spinduliuotės spindulį. Ekranai ir užtvarai turi būti pagaminti iš mažiausią atspindžio koeficientą turinčių medžiagų, būti atsparūs ugniai ir, veikiami lazerio spinduliuote, neišskiria toksiškų medžiagų.
IV pavojingumo klasės lazeriai yra atskirose izoliuotose patalpose ir yra su nuotoliniu jų veikimo valdymu.
Pastačius kelis lazerius toje pačioje patalpoje, reikėtų atmesti galimybę, kad operatoriai, dirbantys skirtinguose įrenginiuose, gali patirti abipusį poveikį. Į patalpas, kuriose yra lazeriai, neįleidžiami asmenys, nesusiję su jų veikla. Vizualiai lygiuoti lazerius be apsauginės įrangos draudžiama.
Siekiant apsisaugoti nuo triukšmo, imamasi atitinkamų priemonių garso izoliacijai, garso sugėrimui ir pan.
Asmeninės apsaugos priemonės, užtikrinančios saugias darbo sąlygas dirbant su lazeriais, apima specialius akinius, skydus, kaukes, kurios sumažina akių poveikį iki didžiausios ribos.
Asmeninės apsaugos priemonės naudojamos tik tada, kai kolektyvinės apsaugos priemonės neleidžia atitikti sanitarinių taisyklių reikalavimų.

Magnetiniam laukui apsaugoti naudojami du būdai:

manevravimo metodas;

Ekrano magnetinio lauko metodas.

Pažvelkime atidžiau į kiekvieną iš šių metodų.

Magnetinio lauko manevravimo su ekranu metodas.

Magnetinio lauko manevravimo su ekranu metodas naudojamas apsaugoti nuo pastovaus ir lėtai kintančio kintamo magnetinio lauko. Ekranai gaminami iš feromagnetinių medžiagų, turinčių didelį santykinį magnetinį laidumą (plienas, permalijus). Esant ekranui, magnetinės indukcijos linijos daugiausia eina išilgai jo sienelių (8.15 pav.), kurių magnetinė varža yra maža, palyginti su oro erdve ekrano viduje. Ekranavimo kokybė priklauso nuo ekrano magnetinio pralaidumo ir magnetinės grandinės varžos, t.y. kuo storesnis skydas ir kuo mažiau siūlių, jungčių, einančių skersai magnetinės indukcijos linijų krypties, ekranavimo efektyvumas bus didesnis.

Ekrano poslinkio metodas.

Ekrano poslinkio metodas naudojamas kintamiems aukšto dažnio magnetiniams laukams ekranuoti. Šiuo atveju naudojami ekranai, pagaminti iš nemagnetinių metalų. Ekranavimas pagrįstas indukcijos reiškiniu. Čia naudingas indukcijos reiškinys.

Vienodo kintamo magnetinio lauko kelyje pastatykime varinį cilindrą (8.16 pav., a). Jame bus sužadintas kintamasis ED, kuris savo ruožtu sukurs kintamąsias indukcines sūkurines sroves (Foucault sroves). Šių srovių magnetinis laukas (8.16 pav., b) bus uždaras; cilindro viduje jis bus nukreiptas į jaudinantį lauką, o už jo ribų – ta pačia kryptimi, kaip ir jaudinantis laukas. Susidaręs laukas (8.16 pav., c) susilpninamas šalia cilindro ir sustiprinamas už jo ribų, t.y. vyksta lauko poslinkis iš cilindro užimamos erdvės, tai yra jo ekranavimo efektas, kuris bus efektyvesnis, tuo mažesnė cilindro elektrinė varža, t.y. juo daugiau sūkurinių srovių teka.

Dėl paviršiaus efekto ("odos efekto") sūkurinių srovių tankis ir kintamo magnetinio lauko intensyvumas, jiems gilinant į metalą, krenta pagal eksponentinį dėsnį.

, (8.5)

kur (8.6)

- lauko ir srovės sumažėjimo indikatorius, kuris vadinamas lygiavertis įsiskverbimo gylis.

Čia yra santykinis medžiagos magnetinis pralaidumas;

– vakuuminis magnetinis pralaidumas lygus 1,25*10 8 gn*cm -1 ;

– medžiagos savitoji varža, Ohm*cm;

- dažnis Hz.

Sūkurinių srovių ekranavimo efektą patogu apibūdinti lygiaverčio įsiskverbimo gylio verte. Kuo mažesnis x 0, tuo didesnį magnetinį lauką jie sukuria, išstumiantį imtuvo šaltinio išorinį lauką iš ekrano užimamos erdvės.

Nemagnetinei medžiagai formulėje (8.6) =1 ekrano efektą lemia tik ir . O jei ekranas pagamintas iš feromagnetinės medžiagos?

Jei lygus, efektas bus geresnis, nes >1 (50...100) ir x 0 bus mažesni.

Taigi, x 0 yra sūkurinių srovių ekrano poveikio kriterijus. Įdomu įvertinti, kiek kartų srovės tankis ir magnetinio lauko stiprumas sumažėja x 0 gylyje, palyginti su paviršiumi. Norėdami tai padaryti, pakeičiame x \u003d x 0 į formulę (8.5), tada

iš kur matyti, kad gylyje x 0 srovės tankis ir magnetinio lauko stiprumas sumažėja e koeficientu, t.y. iki 1/2,72 vertės, o tai yra 0,37 paviršiaus tankio ir įtempimo. Kadangi laukas silpnėja tik 2,72 karto gylyje x 0 nepakanka ekranavimo medžiagai apibūdinti, tada naudojamos dar dvi prasiskverbimo gylio x 0,1 ir x 0,01 reikšmės, apibūdinančios srovės tankio ir lauko įtampos kritimą 10 ir 100 kartų nuo jų verčių paviršiuje.

Vertes x 0,1 ir x 0,01 išreiškiame reikšme x 0, tam, remiantis (8,5) išraiška, sudarome lygtį

IR ,

nuspręsti, kurią gauname

x 0,1 \u003d x 0 ln10 \u003d 2,3 x 0; (8.7)

x 0,01 = x 0 ln100 = 4,6x 0

Remiantis (8.6) ir (8.7) formulėmis įvairioms ekranavimo medžiagoms, literatūroje pateikiamos prasiskverbimo gylių reikšmės. Aiškumo dėlei tuos pačius duomenis pateikiame 8.1 lentelės forma.

Lentelėje matyti, kad visiems aukštiems dažniams, pradedant nuo vidutinių bangų diapazono, labai efektyviai veikia iš bet kokio metalo pagamintas ekranas, kurio storis 0,5...1,5 mm. Renkantis ekrano storį ir medžiagą, reikia vadovautis ne elektrinėmis medžiagos savybėmis svarstymai dėl mechaninio stiprumo, standumo, atsparumo korozijai, atskirų dalių sujungimo paprastumo ir pereinamųjų kontaktų tarp jų įgyvendinimo su mažu atsparumu, litavimo, suvirinimo paprastumo ir kt.

Iš lentelėje pateiktų duomenų matyti, kad esant didesniems nei 10 MHz dažniams, vario ir tuo labiau sidabro plėvelė, kurios storis mažesnis nei 0,1 mm, suteikia reikšmingą ekranavimo efektą. Todėl esant dažniams, viršijantiems 10 MHz, visiškai priimtina naudoti ekranus, pagamintus iš folijos getinako ar kitos izoliacinės medžiagos, padengtos variu ar sidabru.

Plienas gali būti naudojamas kaip ekranas, tačiau reikia atsiminti, kad dėl didelės varžos ir histerezės reiškinio plieninis ekranas gali sukelti didelių nuostolių ekranavimo grandinėse.

MAGNETINIS EKRANAS(magnetinė apsauga) – objekto apsauga nuo magnetinio poveikio. laukai (pastovūs ir kintamieji). Modernus daugelio mokslo sričių (geologijos, paleontologijos, biomagnetizmo) ir technologijų (kosmoso tyrimai, branduolinė energija, medžiagų mokslas) tyrimai dažnai siejami su labai silpnų magnetų matavimais. laukai ~10 -14 -10 -9 T plačiame dažnių diapazone. Išoriniai magnetiniai laukai (pavyzdžiui, Žemės laukas Tl su Tl triukšmu, elektros tinklų ir miesto transporto magnetinis triukšmas) sukuria stiprius trukdžius labai jautraus įrenginio darbui. magnetometrinis įranga. Magnetinio poveikio sumažinimas. laukai didele dalimi lemia magnetinio lauko laidumo galimybę. išmatavimai (žr., pvz. Biologinių objektų magnetiniai laukai).Tarp metodų M. e. labiausiai paplitę yra šie.

Tuščiavidurio cilindro, pagaminto iš feromagnetinės medžiagos, ekranavimo efektas su ( 1 - išorinis cilindro paviršius, 2 - vidinis paviršius). Likutinis magnetas laukas cilindro viduje

feromagnetinis skydas- lakštas, cilindras, rutulys (ar kitos formos apvalkalas) iš medžiagos, turinčios aukštą magnetinis pralaidumas m maža liekamoji indukcija Į r ir mažas prievartos jėga N su. Tokio ekrano veikimo principą galima iliustruoti tuščiavidurio cilindro, patalpinto vienalyčiame magnetiniame lauke, pavyzdžiu. laukas (pav.). Indukcinės linijos ext. magn. laukai B ext, pereinant nuo terpės c prie ekrano medžiagos, jie pastebimai sustorėja, o cilindro ertmėje mažėja indukcijos linijų tankis, t.y., susilpnėja cilindro viduje esantis laukas. Lauko susilpnėjimą apibūdina f-loy

kur D- cilindro skersmuo, d- jos sienelės storis, - magn. sienų medžiagos pralaidumas. Efektyvumui apskaičiuoti M. e. tūriai skiriasi. konfigūracijose dažnai naudojamas f-lu

kur yra lygiavertės sferos spindulys (praktiškai palyginkite ekrano dydį trimis viena kitai statmenomis kryptimis, nes ekrano forma turi mažai įtakos ME efektyvumui).

Iš fl (1) ir (2) matyti, kad naudojamos medžiagos su dideliu magnetiniu. pralaidumas [pavyzdžiui, permalijo (36-85% Ni, likusieji Fe ir legiravimo priedai) arba mu-metalas (72-76% Ni, 5% Cu, 2% Cr, 1% Mn, likusi dalis Fe)] žymiai pagerina ekranų kokybė (geležies). Iš pažiūros akivaizdus būdas tobulėti ekranavimas dėl sienos sustorėjimo nėra optimalus. Daugiasluoksniai ekranai su tarpais tarp sluoksnių veikia efektyviau, kuriems koeficientai. ekranavimas lygus koeficiento sandaugai. už dep. sluoksniai. Tai daugiasluoksniai ekranai (išoriniai magnetinių medžiagų sluoksniai, kurie yra prisotinti didelėmis vertėmis V, vidinis - iš permalloy arba mu-metal) yra magnetiškai apsaugotų patalpų, skirtų biomagnetiniams, paleomagnetiniams ir kt. tyrimams, projektavimo pagrindas. Reikėtų pažymėti, kad apsauginių medžiagų, tokių kaip permalloy, naudojimas yra susijęs su daugybe sunkumų, ypač tuo, kad jų magn. savybės esant deformacijoms ir priemonėms. šildymas pablogėja, jie praktiškai neleidžia suvirinti, o tai reiškia. lenkimai ir tt mechaniniai. apkrovų. Šiuolaikinėje magn. ekranai yra plačiai naudojami feromagnetai. metaliniai stiklai(metglasses), uždaryti magnetiniu. Permallo savybės, bet ne tokios jautrios mechaniniams poveikiams. įtakos. Iš metstiklo juostelių išaustas audinys leidžia gaminti minkštus magnetus. savavališkos formos ekranai, o daugiasluoksnis ekranavimas su šia medžiaga yra daug paprastesnis ir pigesnis.

Ekranai pagaminti iš labai laidžios medžiagos(Cu, A1 ir kt.) apsaugo nuo magnetinių kintamųjų. laukai. Keičiant išorinį magn. laukai ekrano sienelėse atsiranda indukcija. srovės, to-rugiai padengia ekranuotą tūrį. Magn. šių srovių laukas nukreiptas priešingai išorinei. trikdymą ir iš dalies jį kompensuoja. Didesniems nei 1 Hz dažniams koeficientas ekranavimas KAM auga proporcingai dažniui:

kur - magnetinė konstanta, - sienos medžiagos elektrinis laidumas, L- ekrano dydis, - sienelės storis, f- apskrito dažnio.

Magn. Ekranai iš Cu ir Al yra mažiau veiksmingi nei feromagnetiniai, ypač žemo dažnio e-mag. sritys, tačiau dėl gamybos paprastumo ir mažų sąnaudų jas dažnai geriau naudoti.

Superlaidūs ekranai. Šio tipo ekranų veiksmas pagrįstas Meisnerio efektas- visiškas magneto poslinkis. laukai iš superlaidininko. Su bet kokiu išorės pasikeitimu magn. teka superlaidininkuose, atsiranda srovės, kurios pagal Lenco taisyklė kompensuoti šiuos pokyčius. Skirtingai nuo įprastų superlaidininkų laidininkų, indukcija srovės nenyksta ir todėl kompensuoja srauto pokytį per visą išorinės eksploatacijos laiką. laukai. Tai, kad superlaidūs ekranai gali veikti esant labai žemai temp-pax ir laukams, neviršijantiems kritinių. vertės (žr Kritinis magnetinis laukas), kyla didelių sunkumų projektuojant didelius magnetiniu būdu apsaugotus „šiltus“ tūrius. Tačiau atradimas oksidiniai aukštos temperatūros superlaidininkai(OVS), pagamintas J. Bednorz ir K. Müller (J. G. Bednorz, K. A. Miiller, 1986), sukuria naujas superlaidžių magnetų naudojimo galimybes. ekranai. Matyt, įveikus technologinius. iškilus sunkumų gaminant OVS, superlaidūs ekranai bus naudojami iš medžiagų, kurios azoto virimo temperatūroje (o ateityje galbūt ir kambario temperatūroje) tampa superlaidininkais.

Pažymėtina, kad superlaidininko magnetiškai apsaugotame tūryje išsaugomas liekamasis laukas, buvęs jame ekrano medžiagos perėjimo į superlaidžią būseną momentu. Norint sumažinti šį liekamąjį lauką, būtina imtis specialių. priemones. Pavyzdžiui, perkelti ekraną į superlaidžią būseną esant mažam magnetiniam laukui, palyginti su žemės. lauką apsaugotame tūryje arba naudokite „brinkančių ekranų“ metodą, kai sulankstyto ekrano apvalkalas perkeliamas į superlaidžią būseną, o po to išsitiesina. Tokios priemonės leidžia kol kas nedideliais kiekiais, apribotais superlaidžiais ekranais, sumažinti liekamuosius laukus iki T vertės.

Aktyvi apsauga nuo trukdžių atliekama naudojant kompensacines rites, kurios sukuria magnetą. laukas yra vienodo dydžio ir priešingos krypties trukdžių laukui. Algebriškai susumavus, šie laukai vienas kitą kompensuoja. Naib. Yra žinomos Helmholco ritės, kurios yra dvi identiškos bendraašios apskritos ritės su srove, nutolusios viena nuo kitos atstumu, lygiu ritės spinduliui. Pakankamai vienalytis magnetinis. centre tarp jų sukuriamas laukas. Norint kompensuoti tris tarpus. komponentams reikia mažiausiai trijų porų ritinių. Tokių sistemų variantų yra daug, o jų pasirinkimą lemia konkretūs reikalavimai.

Aktyvioji apsaugos sistema dažniausiai naudojama žemo dažnio trukdžiams slopinti (dažnių diapazone 0-50 Hz). Vienas iš jos paskyrimų – kompensacija poste. magn. Žemės laukai, kuriems reikalingi labai stabilūs ir galingi srovės šaltiniai; antrasis – magnetinių svyravimų kompensavimas. laukai, kuriems gali būti naudojami silpnesni srovės šaltiniai, valdomi magnetiniais jutikliais. laukai, pvz. magnetometrai didelis jautrumas – kalmarai arba fluxgates.Didžiąja dalimi kompensavimo išsamumą lemia šie jutikliai.

Yra svarbus skirtumas tarp aktyvios apsaugos ir magnetinės. ekranai. Magn. ekranai pašalina triukšmą visame ekrano ribojamame garse, o aktyvioji apsauga pašalina trikdžius tik vietinėje srityje.

Visos magnetinio slopinimo sistemos trukdžiams reikia antivibracijos. apsauga. Ekranų ir magnetinių jutiklių vibracija. patys laukai gali tapti priedų šaltiniu. trukdžių.

Lit.: Rose-Ince A., Roderick E., Įvadas į fiziką, vert. iš anglų k., M., 1972; Stamberger G. A., Prietaisai silpniems pastoviems magnetiniams laukams sukurti, Novosib., 1972; Vvedensky V. L., Ozhogin V. I., Supersensitive magnetometry and biomagnetism, M., 1986; Bednorz J. G., Muller K. A., Galimas didelis Tc superlaidumas Ba-La-Cr-O sistemoje, "Z. Phys.", 1986, Bd 64, S. 189. S. P. Naurzakovas.

Magnetinio lauko ekranavimo principai

Magnetiniam laukui apsaugoti naudojami du būdai:

manevravimo metodas;

Ekrano magnetinio lauko metodas.

Pažvelkime atidžiau į kiekvieną iš šių metodų.

Magnetinio lauko manevravimo su ekranu metodas.

Magnetinio lauko manevravimo su ekranu metodas naudojamas apsaugoti nuo pastovaus ir lėtai kintančio kintamo magnetinio lauko. Ekranai gaminami iš feromagnetinių medžiagų, turinčių didelį santykinį magnetinį laidumą (plienas, permalijus). Esant ekranui, magnetinės indukcijos linijos daugiausia eina išilgai jo sienelių (8.15 pav.), kurių magnetinė varža yra maža, palyginti su oro erdve ekrano viduje. Ekranavimo kokybė priklauso nuo ekrano magnetinio pralaidumo ir magnetinės grandinės varžos, t.y. kuo storesnis skydas ir kuo mažiau siūlių, jungčių, einančių skersai magnetinės indukcijos linijų krypties, ekranavimo efektyvumas bus didesnis.

Ekrano poslinkio metodas.

Ekrano poslinkio metodas naudojamas kintamiems aukšto dažnio magnetiniams laukams ekranuoti. Šiuo atveju naudojami ekranai, pagaminti iš nemagnetinių metalų. Ekranavimas pagrįstas indukcijos reiškiniu. Čia naudingas indukcijos reiškinys.

Vienodo kintamo magnetinio lauko kelyje pastatykime varinį cilindrą (8.16 pav., a). Jame bus sužadintas kintamasis ED, kuris savo ruožtu sukurs kintamąsias indukcines sūkurines sroves (Foucault sroves). Šių srovių magnetinis laukas (8.16 pav., b) bus uždaras; cilindro viduje jis bus nukreiptas į jaudinantį lauką, o už jo ribų – ta pačia kryptimi, kaip ir jaudinantis laukas. Susidaręs laukas (8.16 pav., c) susilpninamas šalia cilindro ir sustiprinamas už jo ribų, t.y. vyksta lauko poslinkis iš cilindro užimamos erdvės, tai yra jo ekranavimo efektas, kuris bus efektyvesnis, tuo mažesnė cilindro elektrinė varža, t.y. juo daugiau sūkurinių srovių teka.

Dėl paviršiaus efekto ("odos efekto") sūkurinių srovių tankis ir kintamo magnetinio lauko intensyvumas, jiems gilinant į metalą, krenta pagal eksponentinį dėsnį.

, (8.5)

kur (8.6)

- lauko ir srovės sumažėjimo indikatorius, kuris vadinamas lygiavertis įsiskverbimo gylis.

Čia yra santykinis medžiagos magnetinis pralaidumas;

– vakuuminis magnetinis pralaidumas lygus 1,25*10 8 gn*cm -1 ;

– medžiagos savitoji varža, Ohm*cm;

- dažnis Hz.

Sūkurinių srovių ekranavimo efektą patogu apibūdinti lygiaverčio įsiskverbimo gylio verte. Kuo mažesnis x 0, tuo didesnį magnetinį lauką jie sukuria, išstumiantį imtuvo šaltinio išorinį lauką iš ekrano užimamos erdvės.

Nemagnetinei medžiagai formulėje (8.6) =1 ekrano efektą lemia tik ir . O jei ekranas pagamintas iš feromagnetinės medžiagos?

Jei lygus, efektas bus geresnis, nes >1 (50...100) ir x 0 bus mažesni.

Taigi, x 0 yra sūkurinių srovių ekrano poveikio kriterijus. Įdomu įvertinti, kiek kartų srovės tankis ir magnetinio lauko stiprumas sumažėja x 0 gylyje, palyginti su paviršiumi. Norėdami tai padaryti, pakeičiame x \u003d x 0 į formulę (8.5), tada

iš kur matyti, kad gylyje x 0 srovės tankis ir magnetinio lauko stiprumas sumažėja e koeficientu, t.y. iki 1/2,72 vertės, o tai yra 0,37 paviršiaus tankio ir įtempimo. Kadangi laukas silpnėja tik 2,72 karto gylyje x 0 nepakanka ekranavimo medžiagai apibūdinti, tada naudojamos dar dvi prasiskverbimo gylio x 0,1 ir x 0,01 reikšmės, apibūdinančios srovės tankio ir lauko įtampos kritimą 10 ir 100 kartų nuo jų verčių paviršiuje.

Vertes x 0,1 ir x 0,01 išreiškiame reikšme x 0, tam, remiantis (8,5) išraiška, sudarome lygtį

IR ,

nuspręsti, kurią gauname

x 0,1 \u003d x 0 ln10 \u003d 2,3 x 0; (8.7)

x 0,01 = x 0 ln100 = 4,6x 0

Remiantis (8.6) ir (8.7) formulėmis įvairioms ekranavimo medžiagoms, literatūroje pateikiamos prasiskverbimo gylių reikšmės. Aiškumo dėlei tuos pačius duomenis pateikiame 8.1 lentelės forma.

Lentelėje matyti, kad visiems aukštiems dažniams, pradedant nuo vidutinių bangų diapazono, labai efektyviai veikia iš bet kokio metalo pagamintas ekranas, kurio storis 0,5...1,5 mm. Renkantis ekrano storį ir medžiagą, reikia vadovautis ne elektrinėmis medžiagos savybėmis svarstymai dėl mechaninio stiprumo, standumo, atsparumo korozijai, atskirų dalių sujungimo paprastumo ir pereinamųjų kontaktų tarp jų įgyvendinimo su mažu atsparumu, litavimo, suvirinimo paprastumo ir kt.

Iš lentelėje pateiktų duomenų matyti, kad esant didesniems nei 10 MHz dažniams, vario ir tuo labiau sidabro plėvelė, kurios storis mažesnis nei 0,1 mm, suteikia reikšmingą ekranavimo efektą. Todėl esant dažniams, viršijantiems 10 MHz, visiškai priimtina naudoti ekranus, pagamintus iš folijos getinako ar kitos izoliacinės medžiagos, padengtos variu ar sidabru.

Plienas gali būti naudojamas kaip ekranas, tačiau reikia atsiminti, kad dėl didelės varžos ir histerezės reiškinio plieninis ekranas gali sukelti didelių nuostolių ekranavimo grandinėse.

Filtravimas

Filtravimas yra pagrindinė konstrukcinių trukdžių, sukuriamų ES nuolatinės ir kintamos srovės maitinimo ir perjungimo grandinėse, slopinimo priemonė. Šiam tikslui sukurti triukšmo slopinimo filtrai leidžia sumažinti laidų trukdžius tiek iš išorinių, tiek iš vidinių šaltinių. Filtravimo efektyvumą lemia filtro įterpimo nuostoliai:

db,

Filtras turi šiuos pagrindinius reikalavimus:

Duoto efektyvumo S užtikrinimas reikiamame dažnių diapazone (atsižvelgiant į elektros grandinės vidinę varžą ir apkrovą);

Leidžiamo nuolatinės arba kintamosios įtampos kritimo ant filtro ribojimas esant maksimaliai apkrovos srovei;

Užtikrinti leistiną netiesinį maitinimo įtampos iškraipymą, lemiantį filtro tiesiškumo reikalavimus;

Projektavimo reikalavimai - ekranavimo efektyvumas, minimalūs gabaritai ir svoris, normalaus šiluminio režimo užtikrinimas, atsparumas mechaniniams ir klimato poveikiams, konstrukcijos pagaminamumas ir kt.;

Filtrų elementai turi būti parinkti atsižvelgiant į elektros grandinės vardines sroves ir įtampas bei juose sukeliamus įtampos ir srovės viršįtampius, atsiradusius dėl elektros režimo nestabilumo ir pereinamųjų procesų.

Kondensatoriai. Jie naudojami kaip nepriklausomi triukšmo slopinimo elementai ir kaip lygiagrečiai filtrų blokai. Struktūriškai triukšmo slopinimo kondensatoriai skirstomi į:

Bipolinis tipas K50-6, K52-1B, IT, K53-1A;

Paramos tipas KO, KO-E, KDO;

Ne bendraašis K73-21 tipas;

Kiaurymės koaksialinis tipas KTP-44, K10-44, K73-18, K53-17;

Kondensatorių blokai;

Pagrindinė trikdžių slopinimo kondensatoriaus charakteristika yra jo varžos priklausomybė nuo dažnio. Norint sumažinti trukdžius dažnių diapazone iki maždaug 10 MHz, gali būti naudojami dviejų polių kondensatoriai, atsižvelgiant į trumpą jų laidų ilgį. Etaloniniai triukšmo slopinimo kondensatoriai naudojami iki 30-50 MHz dažnių. Simetriniai pralaidūs kondensatoriai naudojami dviejų laidų grandinėje iki 100 MHz dažnių. Perdavimo kondensatoriai veikia plačiame dažnių diapazone iki maždaug 1000 MHz.

Indukciniai elementai. Jie naudojami kaip nepriklausomi triukšmo slopinimo elementai ir kaip triukšmo slopinimo filtrų nuoseklieji ryšiai. Struktūriškai dažniausiai naudojami droselių tipai:

Suvyniota ant feromagnetinės šerdies;

Išvyniotas.

Pagrindinė trukdžių slopinimo droselio charakteristika yra jo varžos priklausomybė nuo dažnio. Esant žemiems dažniams, rekomenduojama naudoti PP90 ir PP250 klasių magnetoelektrines šerdis, pagamintas iš m-permalloy. Norėdami slopinti trikdžius įrangos, kurios srovės stiprumas yra iki 3A, grandinėse, rekomenduojama naudoti DM tipo HF tipo droselius, didelėms vardinėms srovėms - D200 serijos droselius.

Filtrai. Keraminiai įvadiniai filtrai B7, B14, B23 skirti slopinti trikdžius nuolatinės srovės, pulsuojančiose ir kintamosios srovės grandinėse nuo 10 MHz iki 10 GHz dažnių diapazone. Tokių filtrų konstrukcijos parodytos 8.17 pav

Filtrų B7, B14, B23 įvedamas slopinimas 10..100 MHz dažnių diapazone padidėja maždaug nuo 20..30 iki 50..60 dB, o dažnių diapazone virš 100 MHz viršija 50 dB.

B23B tipo keraminiai linijiniai filtrai sukonstruoti diskinių keraminių kondensatorių ir besisukančių feromagnetinių droselių pagrindu (8.18 pav.).

Besukami droseliai yra vamzdinė feromagnetinė šerdis, pagaminta iš 50 VCh-2 klasės ferito, padengta per švinu. Droselio induktyvumas yra 0,08…0,13 µH. Filtro korpusas pagamintas iš UV-61 keraminės medžiagos, kuri pasižymi dideliu mechaniniu atsparumu. Korpusas metalizuotas sidabro sluoksniu, kad būtų užtikrintas mažas perėjimas tarp išorinio kondensatoriaus pamušalo ir įžeminimo srieginės įvorės, su kuria tvirtinamas filtras. Kondensatorius yra lituojamas prie filtro korpuso išilgai išorinio perimetro ir prie perėjimo gnybto išilgai vidinio perimetro. Filtro sandarumas užtikrinamas užpildant korpuso galus mišiniu.

B23B filtrams:

vardinės filtrų talpos - nuo 0,01 iki 6,8 μF,

vardinė įtampa 50 ir 250 V,

vardinė srovė iki 20A,

Filtro matmenys:

L = 25 mm, D = 12 mm

B23B filtrų įvedamas slopinimas dažnių diapazone nuo 10 kHz iki 10 MHz padidėja maždaug nuo 30..50 iki 60..70 dB, o dažnių diapazone virš 10 MHz viršija 70 dB.

Borto ES žadama naudoti specialius triukšmą slopinančius laidus su ferono užpildais, turinčiais didelį magnetinį pralaidumą ir didelius specifinius nuostolius. Taigi AAP laidų įterpimo slopinimas dažnių diapazone nuo 1 ... 1000 MHz padidėja nuo 6 iki 128 dB / m.

Gerai žinomas kelių kontaktų jungčių dizainas, kai ant kiekvieno kontakto sumontuotas vienas U formos triukšmo filtras.

Bendri įmontuoto filtro matmenys:

ilgis 9,5 mm,

skersmuo 3,2 mm.

Filtro įvedamas slopinimas 50 omų grandinėje yra 20 dB esant 10 MHz ir iki 80 dB esant 100 MHz.

Skaitmeninių AEI filtravimo maitinimo grandinės.

Impulsinis triukšmas maitinimo magistralėse, atsirandantis perjungiant skaitmenines integrines grandines (DIC), taip pat prasiskverbiantis iš išorės, gali sukelti skaitmeninių informacijos apdorojimo įrenginių veikimo sutrikimus.

Siekiant sumažinti triukšmo lygį maitinimo magistralėse, naudojami grandinės projektavimo metodai:

„Galios“ magistralių induktyvumo mažinimas, atsižvelgiant į abipusį priekinių ir atbulinių laidininkų magnetinį ryšį;

Sumažinti "galios" magistralių sekcijų ilgį, kuris yra įprastas įvairių ISC srovėms;

Impulsinių srovių frontų sulėtinimas „galios“ magistralėse triukšmą slopinančių kondensatorių pagalba;

Racionali galios grandinių topologija spausdintinėje plokštėje.

Padidėjus laidininkų skerspjūviui, sumažėja vidinė padangų induktyvumas, taip pat sumažėja jų aktyvusis pasipriešinimas. Pastarasis ypač svarbus įžeminimo magistralės atveju, kuri yra signalų grandinių grįžtamasis laidininkas. Todėl daugiasluoksnėse spausdintinėse plokštėse pageidautina „galios“ magistrales gaminti laidžių plokštumų pavidalu, esančių gretimuose sluoksniuose (8.19 pav.).

Atlenkiamos galios magistralės, naudojamos skaitmeninių IC spausdintinių grandinių mazguose, turi didelius skersinius matmenis, palyginti su šynėmis, pagamintomis iš spausdintų laidininkų, todėl jų induktyvumas ir varža yra mažesnė. Papildomi sumontuotų galios bėgių pranašumai:

Supaprastintas signalų grandinių sekimas;

PCB standumo didinimas sukuriant papildomas briaunas, kurios veikia kaip ribotuvai, apsaugantys IC su sumontuotais ERE nuo mechaninių pažeidimų montuojant ir gaminio konfigūravimo metu (8.20 pav.).

Aukštas gaminamumas išsiskiria „power“ padangomis, pagamintomis spausdinimo būdu ir sumontuotomis vertikaliai ant PCB (6.12c pav.).

Yra žinomi montuojamų padangų, sumontuotų po IC korpusu, dizainai, kurie išdėstyti lentoje eilėmis (8.22 pav.).

Apsvarstytos „galios“ magistralių konstrukcijos taip pat suteikia didelę linijinę talpą, dėl kurios sumažėja „galios“ linijos bangos pasipriešinimas ir atitinkamai sumažėja impulsinio triukšmo lygis.

IC maitinimo laidai ant PCB turi būti jungiami ne nuosekliai (8.23a pav.), o lygiagrečiai (8.23b pav.).

Būtina naudoti maitinimo laidus uždarų grandinių pavidalu (8.23c pav.). Tokia konstrukcija savo elektriniais parametrais priartėja prie nuolatinių galios plokštumų. Norint apsisaugoti nuo išorinio trikdžius pernešančio magnetinio lauko poveikio, išilgai valdymo pulto perimetro turi būti įrengta išorinė uždara kilpa.

įžeminimas

Įžeminimo sistema yra elektros grandinė, turinti savybę išlaikyti minimalų potencialą, kuris yra atskaitos lygis konkrečiame gaminyje. Įžeminimo sistema ES turi užtikrinti signalo ir galios grąžinimo grandines, apsaugoti žmones ir įrangą nuo gedimų maitinimo grandinėse ir pašalinti statinius krūvius.

Pagrindiniai įžeminimo sistemų reikalavimai yra šie:

1) sumažinti bendrą įžeminimo magistralės varžą;

2) uždarų įžeminimo kilpų, kurios būtų jautrios magnetiniams laukams, nebuvimas.

ES reikalingos bent trys atskiros įžeminimo grandinės:

Signalų grandinėms su mažu srovių ir įtampos lygiu;

Maitinimo grandinėms su dideliu energijos suvartojimo lygiu (maitinimo šaltiniai, ES išėjimo pakopos ir kt.)

Kėbulo grandinėms (važiuoklė, plokštės, ekranai ir apkala).

Elektros grandinės ES įžeminamos šiais būdais: viename taške ir keliuose taškuose, esančiuose arčiausiai įžeminimo atskaitos taško (8.24 pav.)

Atitinkamai, įžeminimo sistemos gali būti vadinamos vieno taško ir kelių taškų.

Didžiausias trikdžių lygis atsiranda vieno taško įžeminimo sistemoje su bendra nuosekliai sujungta įžeminimo magistrale (8.24 pav. a).

Kuo toliau žemės taškas, tuo didesnis jo potencialas. Jis neturėtų būti naudojamas grandinėse su dideliais energijos suvartojimo skirtumais, nes didelės galios DV sukuria dideles grįžtamąsias įžeminimo sroves, kurios gali turėti įtakos mažo signalo DV. Jei reikia, svarbiausias FU turi būti prijungtas kuo arčiau įžeminimo atskaitos taško.

Aukšto dažnio grandinėms (f ≥ 10 MHz) turėtų būti naudojama kelių taškų įžeminimo sistema (8.24 pav. c), jungianti FU RES taškuose, esančiuose arčiausiai įžeminimo atskaitos taško.

Jautrioms grandinėms naudojama plūduriuojanti įžeminimo grandinė (8.25 pav.). Tokiai įžeminimo sistemai reikia visiškai izoliuoti grandinę nuo korpuso (didelė varža ir maža talpa), kitaip ji yra neveiksminga. Grandines gali maitinti saulės elementai arba baterijos, o signalai turi patekti į grandinę ir iš jos išeiti per transformatorius arba optines jungtis.

Nagrinėjamų devynių takelių skaitmeninės juostos įrenginio įžeminimo principų įgyvendinimo pavyzdys parodytas 8.26 pav.

Yra šios antžeminės magistralės: trys signaliniai, vienas maitinimo ir vienas korpusas. Labiausiai trikdžiams jautrūs analoginiai FU (devynių jutimų stiprintuvai) įžeminami naudojant du atskirtus įžeminimo bėgius. Prie trečiojo signalo įžeminimo yra prijungti devyni rašymo stiprintuvai, veikiantys aukštesniu signalo lygiu nei jutimo stiprintuvai, taip pat valdymo IC ir sąsajos grandinės su duomenų produktais. Trys nuolatinės srovės varikliai ir jų valdymo grandinės, relės ir solenoidai yra prijungti prie maitinimo magistralės „žemės“. Labiausiai jautri pavaros veleno variklio valdymo grandinė yra prijungta arčiausiai įžeminimo atskaitos taško. Įžeminimo šyna naudojama korpusui ir korpusui sujungti. Signalo, maitinimo ir įžeminimo šynos yra sujungtos viename antrinio maitinimo šaltinio taške. Reikėtų pažymėti, kad projektuojant AEI yra tikslinga sudaryti konstrukcines laidų schemas.