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標(biāo)題: 請(qǐng)教：磁場(chǎng)如何屏蔽 [打印本頁(yè)]

作者: wpc 時(shí)間: 2006-9-30 00:32
標(biāo)題: 請(qǐng)教：磁場(chǎng)如何屏蔽
在永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)中有一機(jī)械微動(dòng)開(kāi)關(guān)，為了使開(kāi)關(guān)在工作中不受磁場(chǎng)影響如何屏蔽磁場(chǎng)？

作者: syw開(kāi)門(mén)造車(chē) 時(shí)間: 2006-9-30 04:42
標(biāo)題: Re: 請(qǐng)教：磁場(chǎng)如何屏蔽
樓主網(wǎng)友好！

是會(huì)有影響的，最好改用光電并關(guān)。

syw 060930---04.42

作者: hujie 時(shí)間: 2006-9-30 08:48
標(biāo)題: Re: 請(qǐng)教：磁場(chǎng)如何屏蔽
斗膽進(jìn)言，可不可以加一個(gè)金屬罩屏蔽一下。

作者: syw開(kāi)門(mén)造車(chē) 時(shí)間: 2006-9-30 09:02
標(biāo)題: Re: 請(qǐng)教：磁場(chǎng)如何屏蔽
樓主網(wǎng)友好！

干嘛要用這個(gè)詞：“斗膽進(jìn)言”。

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你可以用鐵質(zhì)材料將其全封閉，在“機(jī)械微動(dòng)開(kāi)關(guān)”的接觸點(diǎn)處鉆個(gè)孔，

將接觸點(diǎn)探出既可。

syw 060930---09.02

作者: 小白菜 時(shí)間: 2006-9-30 09:48
標(biāo)題: Re: 請(qǐng)教：磁場(chǎng)如何屏蔽
普通金屬不行,要用高飽和通量密度材料

作者: FHQ1489 時(shí)間: 2006-9-30 19:01
標(biāo)題: Re: 請(qǐng)教：磁場(chǎng)如何屏蔽
不懂,努力學(xué)習(xí)中
記得可以用金屬網(wǎng)罩屏蔽
但效果不太好

作者: 黃一鈁 時(shí)間: 2006-9-30 23:18
標(biāo)題: Re: 請(qǐng)教：磁場(chǎng)如何屏蔽
請(qǐng)問(wèn)能否使用象鼠標(biāo)內(nèi)部的那種塑料接觸式微動(dòng)開(kāi)關(guān)？

作者: carboy496 時(shí)間: 2006-10-1 09:56
標(biāo)題: Re: 請(qǐng)教：磁場(chǎng)如何屏蔽
同意SYW開(kāi)門(mén)造車(chē)用光電開(kāi)關(guān) 我以前有輛電動(dòng)自行車(chē)的調(diào)速開(kāi)關(guān)就是光電型的在塑料片上黑色為漸變色控制系統(tǒng)根據(jù)接收頭電流強(qiáng)弱不同來(lái)調(diào)速絕對(duì)不受電磁影響

作者: yumeng 時(shí)間: 2006-10-2 19:14
標(biāo)題: Re: 請(qǐng)教：磁場(chǎng)如何屏蔽
磁場(chǎng)的屏蔽問(wèn)題，是一個(gè)既具有實(shí)際意義又具有理論意義的問(wèn)題。根據(jù)條件的不同，電磁場(chǎng)的屏蔽可分為靜電屏蔽、靜磁屏蔽和電磁屏蔽三種情況，這三種情況既具有質(zhì)的區(qū)別，又具有內(nèi)在的聯(lián)系，不能混淆。

靜電屏蔽

在靜電平衡狀態(tài)下，不論是空心導(dǎo)體還是實(shí)心導(dǎo)體；不論導(dǎo)體本身帶電多少，或者導(dǎo)體是否處于外電場(chǎng)中，必定為等勢(shì)體，其內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，這是靜電屏蔽的理論基礎(chǔ)。因?yàn)榉忾]導(dǎo)體殼內(nèi)的電場(chǎng)具有典型意義和實(shí)際意義，我們以封閉導(dǎo)體殼內(nèi)的電場(chǎng)為例對(duì)靜電屏蔽作一些討論。

（一）封閉導(dǎo)體殼內(nèi)部電場(chǎng)不受殼外電荷或電場(chǎng)影響。

如殼內(nèi)無(wú)帶電體而殼外有電荷q，則靜電感應(yīng)使殼外壁帶電。靜電平衡時(shí)殼內(nèi)無(wú)電場(chǎng)。這不是說(shuō)殼外電荷不在殼內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)，根發(fā)電場(chǎng)。由于殼外壁感應(yīng)出異號(hào)電荷，它們與q在殼內(nèi)空間任一點(diǎn)激發(fā)的合場(chǎng)強(qiáng)為零。因而導(dǎo)體殼內(nèi)部不會(huì)受到殼外電荷q或其他電場(chǎng)的影響。殼外壁的感應(yīng)電荷起了自動(dòng)調(diào)節(jié)作用。如果把上述空腔導(dǎo)體外殼接地，則外殼上感應(yīng)正電荷將沿接地線(xiàn)流入地下。靜電平衡后空腔導(dǎo)體與大地等勢(shì)，空腔內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)仍然為零。如果空腔內(nèi)有電荷，則空腔導(dǎo)體仍與地等勢(shì)，導(dǎo)體內(nèi)無(wú)電場(chǎng)。這時(shí)因空腔內(nèi)壁有異號(hào)感應(yīng)電荷，因此空腔內(nèi)有電場(chǎng)。此電場(chǎng)由殼內(nèi)電荷產(chǎn)生，殼外電荷對(duì)殼內(nèi)電場(chǎng)仍無(wú)影響。

由以上討論可知，封閉導(dǎo)體殼不論接地與否，內(nèi)部電場(chǎng)不受殼外電荷影響。

（二）接地封閉導(dǎo)體殼外部電場(chǎng)不受殼內(nèi)電荷的影響。

如果殼內(nèi)空腔有電荷q，因?yàn)殪o電感應(yīng)，殼內(nèi)壁帶有等量異號(hào)電荷，殼外壁帶有等量同號(hào)電荷，殼外空間有電場(chǎng)存在，此電場(chǎng)可以說(shuō)是由殼內(nèi)電荷q間接產(chǎn)生。也可以說(shuō)是由殼外感應(yīng)電荷直接產(chǎn)生的。但如果將外殼接地，則殼外電荷將消失，殼內(nèi)電荷q與內(nèi)壁感應(yīng)電荷在殼外產(chǎn)生電場(chǎng)為零�？梢�(jiàn)如果要使殼內(nèi)電荷對(duì)殼外電場(chǎng)無(wú)影響，必須將外殼接地。這與第一種情況不同。

這里還須注意：

①我們說(shuō)接地將消除殼外電荷，但并不是說(shuō)在任何情況殼外壁都一定不帶電。假如殼外有帶電體，則殼外壁仍可能帶電，而不論殼內(nèi)是否有電荷。

②實(shí)際應(yīng)用中金屬外殼不必嚴(yán)格完全封閉，用金屬網(wǎng)罩代替金屬殼體也可達(dá)到類(lèi)似的靜電屏蔽效果，雖然這種屏蔽并不是完全、徹底的。

③在靜電平衡時(shí)，接地線(xiàn)中是無(wú)電荷流動(dòng)的，但是如果被屏蔽的殼內(nèi)的電荷隨時(shí)間變化，或者是殼外附近帶電體的電荷隨時(shí)間而變化，就會(huì)使接地線(xiàn)中有電流。屏蔽罩也可能出現(xiàn)剩余電荷，這時(shí)屏蔽作用又將是不完全和不徹底的。

總之，封閉導(dǎo)體殼不論接地與否，內(nèi)部電場(chǎng)不受殼外電荷與電場(chǎng)影響；接地封閉導(dǎo)體殼外電場(chǎng)不受殼內(nèi)電荷的影響。這種現(xiàn)象，叫靜電屏蔽。靜電屏蔽有兩方面的意義：

其一是實(shí)際意義：屏蔽使金屬導(dǎo)體殼內(nèi)的儀器或工作環(huán)境不受外部電場(chǎng)影響，也不對(duì)外部電場(chǎng)產(chǎn)生影響。有些電子器件或測(cè)量設(shè)備為了免除干擾，都要實(shí)行靜電屏蔽，如室內(nèi)高壓設(shè)備罩上接地的金屬罩或較密的金屬網(wǎng)罩，電子管用金屬管殼。又如作全波整流或橋式整流的電源變壓器，在初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間包上金屬薄片或繞上一層漆包線(xiàn)并使之接地，達(dá)到屏蔽作用。在高壓帶電作業(yè)中，工人穿上用金屬絲或?qū)щ娎w維織成的均壓服，可以對(duì)人體起屏蔽保護(hù)作用。在靜電實(shí)驗(yàn)中，因地球附近存在著大約100V／m的豎直電場(chǎng)。要排除這個(gè)電場(chǎng)對(duì)電子的作用，研究電子只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)，則必須有eE＜meg，可算出E＜10-10V／m，這是一個(gè)幾乎沒(méi)有靜電場(chǎng)的“靜電真空”，這只有對(duì)抽成真空的空腔進(jìn)行靜電屏蔽才能實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上，由一個(gè)封閉導(dǎo)體空腔實(shí)現(xiàn)的靜電屏蔽是非常有效的。

其二是理論意義：間接驗(yàn)證庫(kù)侖定律。高斯定理可以從庫(kù)侖定律推導(dǎo)出來(lái)的，如果庫(kù)侖定律中的平方反比指數(shù)不等于2就得不出高斯定理。反之，如果證明了高斯定理，就證明庫(kù)侖定律的正確性。根據(jù)高斯定理，絕緣金屬球殼內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)為零，這也是靜電屏蔽的結(jié)論。若用儀器對(duì)屏蔽殼內(nèi)帶電與否進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析就可判定高斯定理的正確性，也就驗(yàn)證了庫(kù)侖定律的正確性。最近的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是威廉斯等人于1971年完成的，指出在式

F=q1q2/r2±δ中，δ＜（2.7±3.1）×10-16，

可見(jiàn)在現(xiàn)階段所能達(dá)到的實(shí)驗(yàn)精度內(nèi)，庫(kù)侖定律的平方反比關(guān)系是嚴(yán)格成立的。從實(shí)際應(yīng)用的觀點(diǎn)看，我們可以認(rèn)為它是正確的。

靜磁屏蔽

靜磁場(chǎng)是穩(wěn)恒電流或永久磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)。靜磁屏蔽是利用高磁導(dǎo)率μ的鐵磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁場(chǎng)。它與靜電屏蔽作用類(lèi)似而又有不同。

靜磁屏蔽的原理可以用磁路的概念來(lái)說(shuō)明。如將鐵磁材料做成截面如圖7的回路，則在外磁場(chǎng)中，絕大部份磁場(chǎng)集中在鐵磁回路中。這可以把鐵磁材料與空腔中的空氣作為并聯(lián)磁路來(lái)分析。因?yàn)殍F磁材料的磁導(dǎo)率比空氣的磁導(dǎo)率要大幾千倍，所以空腔的磁阻比鐵磁材料的磁阻大得多，外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)線(xiàn)的絕大部份將沿著鐵磁材料壁內(nèi)通過(guò)，而進(jìn)入空腔的磁通量極少。這樣，被鐵磁材料屏蔽的空腔就基本上沒(méi)有外磁場(chǎng)，從而達(dá)到靜磁屏蔽的目的。材料的磁導(dǎo)率愈高，筒壁愈厚，屏蔽效果就愈顯著。因常用磁導(dǎo)率高的鐵磁材料如軟鐵、硅鋼、坡莫合金做屏蔽層，故靜磁屏蔽又叫鐵磁屏蔽。

靜磁屏蔽在電子器件中有著廣泛的應(yīng)用。例如變壓器或其他線(xiàn)圈產(chǎn)生的漏磁通會(huì)對(duì)電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生作用，影響示波管或顯像管中電子束的聚焦。為了提高儀器或產(chǎn)品的質(zhì)量，必須將產(chǎn)生漏磁通的部件實(shí)行靜磁屏蔽。在手表中，在機(jī)芯外罩以軟鐵薄殼就可以起防磁作用。

前面指出，靜電屏蔽的效果是非常好的。這是因?yàn)榻饘賹?dǎo)體的電導(dǎo)率要比空氣的電導(dǎo)率大十幾個(gè)數(shù)量級(jí)，而鐵磁物質(zhì)與空氣的磁導(dǎo)率的差別只有幾個(gè)數(shù)量級(jí)，通常約大幾千倍。所以靜磁屏蔽總有些漏磁。為了達(dá)到更好的屏蔽效果，可采用多層屏蔽，把漏進(jìn)空腔里的殘余磁通量一次次地屏蔽掉。所以效果良好的磁屏蔽一般都比較笨重。但是，如果要制造絕對(duì)的“靜磁真空”，則可以利用超導(dǎo)體的邁斯納效應(yīng)。即將一塊超導(dǎo)體放在外磁場(chǎng)中，其體內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B永遠(yuǎn)為零。超導(dǎo)體是完全抗磁體，具有最理想的靜磁屏蔽效果，但目前還不能普遍應(yīng)用。

電磁屏蔽

電磁場(chǎng)在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時(shí)，其場(chǎng)量（E和H）的振幅隨距離的增加而按指數(shù)規(guī)律衰減。從能量的觀點(diǎn)看，電磁波在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時(shí)有能量損耗，因此，表現(xiàn)為場(chǎng)量振幅的減小。導(dǎo)體表面的場(chǎng)量最大，愈深入導(dǎo)體內(nèi)部，場(chǎng)量愈小。這種現(xiàn)象也稱(chēng)為趨膚效應(yīng)。利用趨膚效應(yīng)可以阻止高頻電磁波透入良導(dǎo)體而作成電磁屏蔽裝置。它比靜電、靜磁屏蔽更具有普遍意義。

電磁屏蔽是抑制干擾，增強(qiáng)設(shè)備的可靠性及提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段。合理地使用電磁屏蔽，可以抑制外來(lái)高頻電磁波的干擾，也可以避免作為干擾源去影響其他設(shè)備。如在收音機(jī)中，用空芯鋁殼罩在線(xiàn)圈外面，使它不受外界時(shí)變場(chǎng)的干擾從而避免雜音。音頻饋線(xiàn)用屏蔽線(xiàn)也是這個(gè)道理。示波管用鐵皮包著，也是為了使雜散電磁場(chǎng)不影響電子射線(xiàn)的掃描。在金屬屏蔽殼內(nèi)部的元件或設(shè)備所產(chǎn)生的高頻電磁波也透不出金屬殼而不致影響外部設(shè)備。

用什么材料作電磁屏蔽呢？因電磁波在良導(dǎo)體中衰減很快，把由導(dǎo)體表面衰減到表面值的1/e（約36.8％）處的厚度稱(chēng)為趨膚厚度（又稱(chēng)透入深度），用d表示，有電磁屏蔽，電磁場(chǎng)在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時(shí)，其場(chǎng)量（E和H）的振幅隨距離的增加而按指數(shù)規(guī)律衰減。從能量的觀點(diǎn)看，電磁波在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時(shí)有能量損耗，因此，表現(xiàn)為場(chǎng)量振幅的減小。導(dǎo)體表面的場(chǎng)量最大，愈深入導(dǎo)體內(nèi)部，場(chǎng)量愈小。這種現(xiàn)象也稱(chēng)為趨膚效應(yīng)。利用趨膚效應(yīng)可以阻止高頻電磁波透入良導(dǎo)體而作成電磁屏蔽裝置。它比靜電、靜磁屏蔽更具有普遍意義。

電磁屏蔽是抑制干擾，增強(qiáng)設(shè)備的可靠性及提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段。合理地使用電磁屏蔽，可以抑制外來(lái)高頻電磁波的干擾，也可以避免作為干擾源去影響其他設(shè)備。如在收音機(jī)中，用空芯鋁殼罩在線(xiàn)圈外面，使它不受外界時(shí)變場(chǎng)的干擾從而避免雜音。音頻饋線(xiàn)用屏蔽線(xiàn)也是這個(gè)道理。示波管用鐵皮包著，也是為了使雜散電磁場(chǎng)不影響電子射線(xiàn)的掃描。在金屬屏蔽殼內(nèi)部的元件或設(shè)備所產(chǎn)生的高頻電磁波也透不出金屬殼而不致影響外部設(shè)備。

用什么材料作電磁屏蔽呢？因電磁波在良導(dǎo)體中衰減很快，把由導(dǎo)體表面衰減到表面值的1/e（約36.8％）處的厚度稱(chēng)為趨膚厚度（又稱(chēng)透入深度），用d表示，有

其中μ和σ分別為屏蔽材料的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率。若電視頻率f=100 MHz，對(duì)銅導(dǎo)體（σ=5.8×107／ ·m，μ≈μo＝4π×10-7H／m）可求出d=0．00667mm�？梢�(jiàn)良導(dǎo)體的電磁屏蔽效果顯著。如果是鐵（σ＝107／ ·m）則d=0.016mm。如果是鋁（σ＝3.54×107／ ·m）則d＝0.0085mm。

為了得到有效的屏蔽作用，屏蔽層的厚度必須接近于屏蔽物質(zhì)內(nèi)部的電磁波波長(zhǎng)（λ=2πd）。如在收音機(jī)中，若f＝500kHz，則在銅中d＝0.094mm（λ=0.59mm）。在鋁中d＝0.12mm（λ=0.75mm ）。所以在收音機(jī)中用較薄的銅或鋁材料已能得到良好的屏蔽效果。因?yàn)殡娨曨l率更高，透入深度更小些，所需屏蔽層厚度可更薄些，如果考慮機(jī)械強(qiáng)度，要有必要的厚度。在高頻時(shí)，由于鐵磁材料的磁滯損耗和渦流損失較大，從而造成諧振電路品質(zhì)因素Q值的下降，故一般不采用高磁導(dǎo)率的磁屏蔽，而采用高電導(dǎo)率的材料做電磁屏蔽。在電磁材料中，因趨膚電流是渦電流，故電磁屏蔽又叫渦流屏蔽。

在工頻（50Hz）時(shí)，銅中的d＝9.45mm，鋁中的d＝11.67mm。顯然，采用銅、鋁已很不適宜了，如用鐵，則d＝0.172mm，這時(shí)應(yīng)采用鐵磁材料。因?yàn)樵阼F磁材料中電磁場(chǎng)衰減比銅、鋁中大得多。又因是低頻，無(wú)需考慮Q值問(wèn)題�？梢�(jiàn)，在低頻情況下，電磁屏蔽就轉(zhuǎn)化為靜磁屏蔽。電磁屏蔽和靜電屏蔽有相同點(diǎn)也有不同點(diǎn)。相同點(diǎn)是都應(yīng)用高電導(dǎo)率的金屬材料來(lái)制作；不同點(diǎn)是靜電屏蔽只能消除電容耦合，防止靜電感應(yīng)，屏蔽必須接地。而電磁屏蔽是使電磁場(chǎng)只能透入屏蔽體一薄層，借渦流消除電磁場(chǎng)的干擾，這種屏蔽體可不接地。但因用作電磁屏蔽的導(dǎo)體增加了靜電耦合，因此即使只進(jìn)行電磁屏蔽，也還是接地為好，這樣電磁屏蔽也同時(shí)起靜電屏蔽作用。

綜上所述，靜電屏蔽、靜磁屏蔽、電磁屏蔽的物理內(nèi)容、物理?xiàng)l件、屏蔽作用是不同的，所用材料也要從具體情況出發(fā)。但它們都是屏蔽電磁場(chǎng)，是有本質(zhì)聯(lián)系的。

作者: wpc 時(shí)間: 2006-10-2 22:21
標(biāo)題: Re: 請(qǐng)教：磁場(chǎng)如何屏蔽
非常感謝各位高手的指點(diǎn)！
請(qǐng)問(wèn)是否有較低成本的屏蔽方法？

作者: 貝貝 時(shí)間: 2006-10-2 22:31
標(biāo)題: Re: 請(qǐng)教：磁場(chǎng)如何屏蔽
某企業(yè)曾經(jīng)是plc控制器受中頻電磁干擾無(wú)法正常工作，請(qǐng)專(zhuān)業(yè)研究機(jī)構(gòu)合著名大學(xué)學(xué)者都沒(méi)法解決，最后是將plc供電電源改為干電池串聯(lián)供電，一切干擾全沒(méi)，工作正常。不知道對(duì)你這里是否合適

作者: 黃一鈁 時(shí)間: 2006-10-3 07:53
標(biāo)題: Re: 請(qǐng)教：磁場(chǎng)如何屏蔽
我在7樓說(shuō)的方法，成本較低，樓主可以試一下！

作者: zhouyang 時(shí)間: 2008-4-20 07:54
標(biāo)題: 回復(fù) 5# 的帖子
贊成你的觀點(diǎn)

作者: qq281696675 時(shí)間: 2008-4-27 09:09
真是長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)了!以前只知道用鐵質(zhì)網(wǎng)狀罩住，卻不知道還要用特殊的高飽和通量密度材料．我倒覺(jué)得從兩個(gè)極端去解決問(wèn)題：１，是使用不受磁場(chǎng)干擾的微動(dòng)開(kāi)關(guān)．如光電開(kāi)關(guān)，塑料開(kāi)關(guān)．２，消除磁場(chǎng)．當(dāng)然在電氣中磁場(chǎng)總是存在的．但我們可以減少．如采用直流電源．

作者: guxiangjun2008 時(shí)間: 2010-3-31 22:16
磁屏蔽理論和實(shí)踐１　引言　　在低頻（ＤＣ到１００ＫＨｚ）磁屏蔽中，設(shè)計(jì)低成本屏蔽體的最關(guān)鍵因素是對(duì)磁屏蔽的透徹理解。其目的是要達(dá)到減少所規(guī)定的磁場(chǎng)，這樣使其對(duì)所屏蔽的器件或系統(tǒng)不形成威脅。一旦這一目標(biāo)被確定，就應(yīng)考慮會(huì)影響到屏蔽體的低成本設(shè)計(jì)的一些基本設(shè)計(jì)因素。這些包括：材料的選擇、主要設(shè)計(jì)參數(shù)和加工工藝。２　材料的選擇　　對(duì)于屏蔽體來(lái)說(shuō)，所選擇的材料的類(lèi)型對(duì)其性能和成本影響極大。在設(shè)計(jì)屏蔽體時(shí)有一點(diǎn)是重要的，就是要深入了解普通使用的不同屏蔽合金的特性。對(duì)這些不同性能的理解就可使你選擇合適的材料，去滿(mǎn)足目標(biāo)要求�！　〈牌帘尾牧弦鶕�(jù)各自的特性進(jìn)行選擇，特別是磁導(dǎo)率和磁飽和性能。由于在變更低頻磁場(chǎng)方向的效能，所以高磁導(dǎo)率材料（比如含８０％的鎳合金Ｍumetal,這是一種高磁導(dǎo)率鐵鎳合金）是經(jīng)常使用的屏蔽材料。這些合金可滿(mǎn)足ＭＩＬ－Ｎ－１４４１１Ｃ部分１和ＡＳＴＭ�。粒罚担常梗窐邮剑吹囊�。其可得到的相對(duì)較薄的厚度為０.002到0.125英寸，并極易被有經(jīng)驗(yàn)的屏蔽加工者加工出來(lái)�！　≡谛枰跇O小空間內(nèi)降低磁場(chǎng)時(shí)，典型上使用這些合金。在需要提供比要求更高屏蔽時(shí)，或是磁場(chǎng)強(qiáng)度（在較高場(chǎng)強(qiáng)時(shí)更為典型）需要具有更高飽和值材料時(shí)，這些材料常被選中�！　≡谄帘文繕�(biāo)僅需要稍微減少場(chǎng)強(qiáng)時(shí)（減少１～１／４），或是當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)足以使高磁導(dǎo)率屏蔽體飽和時(shí)，超低碳鋼（ＵＬＣＳ）可能是最佳的選擇。這些較低成本材料的碳含量典型小于0.01％；與其它鋼相比，其有較高的磁導(dǎo)率和極優(yōu)的飽和性能。這些材料具有較小的柔韌性，并比硅鋼較容易制造，這就允許在大面積屏蔽項(xiàng)目中容易安裝和以同樣的方式加工出小型組件。ＵＬＣＳ可與高磁導(dǎo)率材料一起使用，以為需要高飽和保護(hù)和高衰減等級(jí)建立最佳的屏蔽體。　　對(duì)于低溫用的屏蔽體，Ｃryoperm�。保埃榈聡�(guó)Vaccumschmelze GmbHg公司的注冊(cè)商標(biāo)）為一種最佳選擇。與Ｍumetal一樣，Ｃryoperm　１０也是一種高磁導(dǎo)率鎳鐵合金，它是經(jīng)特殊加工而成的，以提供在降低溫度時(shí)磁導(dǎo)率增加。標(biāo)準(zhǔn)的屏蔽合金（比如Ｍumetal）在低溫時(shí)就失去了其大部分磁導(dǎo)率。但是Cryoperm１０可在77.3到４.2°Ｋ時(shí)的磁導(dǎo)率卻增加１０倍。表１示出了最常用的屏蔽材料的磁導(dǎo)率飽和值的比較�！� 飽和磁導(dǎo)率材料（高斯） μ（最大） μ（40） Amumetal（80%鎳） 8，000 400，00 60，000 Amunickel（48%鎳） 15，000 150，000 12，000 Cryoperm10 9，000 250，000 65，000 超低碳鋼 22，000 4，000 1，000 表1　　由于材料的成本占屏蔽體價(jià)格的一半，所以使用較薄的尺寸能滿(mǎn)足所要求的屏蔽特性和結(jié)構(gòu)性能是最好了。厚度為0.002到0.010英寸的箔材是最低成本的選擇。這些箔材能以同等的化學(xué)組分和性能特性獲得，并可作為標(biāo)準(zhǔn)的以鎳為基礎(chǔ)的和ＵＬＣＳ材料�！　≡O(shè)計(jì)低成本屏蔽體的最重要的一步，就是對(duì)這些典型屏蔽材料特性及其對(duì)屏蔽性能影響的了解。一旦合適的材料被選中，其重點(diǎn)要集中于基本的設(shè)計(jì)考慮，以使其不但性能最佳，而且對(duì)成本的影響最小。３　設(shè)計(jì)考慮　　大部分屏蔽體用的公式和模型的開(kāi)發(fā)是基于圓形或無(wú)限長(zhǎng)的圓柱體幾何形狀的。在實(shí)際應(yīng)用中，所給定屏蔽體的實(shí)踐形狀由器件結(jié)構(gòu)和屏蔽體自身的可利用空間所決定。在設(shè)計(jì)一屏蔽體時(shí)，要了解的重要的結(jié)構(gòu)是，要使磁力線(xiàn)旋轉(zhuǎn)９０°是困難的。但是，圓形屏蔽體，比如要改變圓柱體或是具有圓形角的盒體的磁力線(xiàn)的方向要比具有方形角的屏蔽體容易一些。類(lèi)似地，對(duì)于包容已進(jìn)入屏蔽材料的磁力線(xiàn)并改變其方向，圓角要比尖角好一些。保持可提供低磁阻路徑的屏蔽體形狀簡(jiǎn)單或磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的“最低磁阻路徑”是很重要的�！　∑帘误w的尺寸在屏蔽效率和成本方面的重要性極大。屏蔽體的有效半徑越小，其整體性能就越好。但是，設(shè)計(jì)屏蔽體的目的是使其包絡(luò)試圖屏蔽的組件和空間，并應(yīng)該靠得很近。由于材料占屏蔽體設(shè)計(jì)的大部分成本，因此較小屏蔽體就可以在較低成本下獲得較優(yōu)的性能。　　每當(dāng)有可能，屏蔽體應(yīng)與所有壁靠近，以避免場(chǎng)泄漏。這種結(jié)構(gòu)（即使是矩形）也是最接近于圓形的，它可以建立一個(gè)半閉合的磁路。另外，全部箱體可在所有軸上獲得屏蔽特性，這樣就可以保證最好的屏蔽性能。當(dāng)特殊的性能和進(jìn)出口需要時(shí)，可移動(dòng)的蓋板、罩和門(mén)均可組合到屏蔽體設(shè)計(jì)中去�！　≡诶蒙w板、罩和門(mén)時(shí)或使用兩塊或多塊板構(gòu)建屏蔽體時(shí)，在多塊板間保持磁連續(xù)性和電接觸是很重要的�？赏ㄟ^(guò)機(jī)械式（利用磨擦組件）或焊接保持磁連續(xù)性。在拐角或過(guò)渡連接，使用焊接可獲得最佳性能。維持表面間的連續(xù)性就可以保證磁力線(xiàn)連續(xù)沿其低磁阻路徑前進(jìn)，這樣可以提高屏蔽效能。在交流場(chǎng)，保持磁連續(xù)性就允許較高的感應(yīng)電流屏蔽，在直流場(chǎng)，對(duì)于適當(dāng)?shù)拇帕€(xiàn)分路，連續(xù)性也是重要的�！　∪绻悴荒芸拷帘误w的一端或兩端，要特別注意開(kāi)端的長(zhǎng)一直徑比。屏蔽體的這種長(zhǎng)—直徑比至少應(yīng)為４：１，以避免“端接效應(yīng)”和磁力線(xiàn)穿透屏蔽體范圍。經(jīng)驗(yàn)法則是，屏蔽體需要延伸到器件的外部，這樣可以用與開(kāi)孔半徑相等部分進(jìn)行保護(hù)。由于增加了屏蔽體的長(zhǎng)度同時(shí)保持直徑不變，就可以用無(wú)限長(zhǎng)圓柱體模型進(jìn)行近似。當(dāng)圓柱型或矩形屏蔽體需要大的開(kāi)孔時(shí)，垂直于屏蔽體壁的的管可用于由于開(kāi)孔而引起屏蔽體的磁場(chǎng)強(qiáng)度的減少。管的長(zhǎng)度應(yīng)正比于所屏蔽的開(kāi)孔的直徑�！　≡谠O(shè)計(jì)過(guò)程早期就應(yīng)考慮這些問(wèn)題，可使這些主要設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)屏蔽體的成本影響較小。但是，這些因素要比材料本身對(duì)屏蔽體性能的影響要大。這樣，在設(shè)計(jì)屏蔽體時(shí)，最先保證這些基本參數(shù)通常是需要的。４　生產(chǎn)技術(shù)　　一種好的屏蔽體設(shè)計(jì)要涉及到加工過(guò)程，其可提供所需要的結(jié)構(gòu)和特性。在過(guò)去，大部分磁屏蔽體是用標(biāo)準(zhǔn)的精密片狀金屬加工技術(shù)通過(guò)剪切、穿孔、成型和焊接加工出來(lái)的。現(xiàn)在，利用先進(jìn)的激光切割系統(tǒng)，個(gè)別部件的剪切和計(jì)算機(jī)化的數(shù)字控制沖孔都由一步激光切割技術(shù)所代替。主要的屏蔽元件的一步加工技術(shù)可使加工時(shí)間更快和降低加工成本，而無(wú)須高成本的加工方法。特別是對(duì)于型材和特殊設(shè)備（比如專(zhuān)用切割和系列化），這種過(guò)程可為屏蔽設(shè)計(jì)者提供更大的靈活性�！　±媚覆牟⑹褂每p隙和連接點(diǎn)的氬弧焊或疊層縫隙的點(diǎn)焊，就可以組裝多個(gè)屏蔽元件。氬弧焊可使組裝的屏蔽體得到最佳化的磁連續(xù)性，它可用于使用高屏蔽性能方面。對(duì)于大部分應(yīng)用，與氬弧焊相比，法蘭和疊層連接的點(diǎn)焊可獲得更高級(jí)的磁連續(xù)性。　　為使典型的屏蔽合金（如Mumetal）達(dá)到最佳性能，還要進(jìn)行特殊的被稱(chēng)為氫退火的熱處理循環(huán)。一旦所有加工過(guò)程完成，就可以進(jìn)行退火過(guò)程。但在退火以后，對(duì)屏蔽體進(jìn)行沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)，將降低材料的性能。嚴(yán)格遵守所規(guī)定的退火周期，不但能保證獲得最佳磁屏蔽性能，而且還可以將未退火材料的磁導(dǎo)率平均提高４０倍。５　結(jié)論　　對(duì)所規(guī)定的屏蔽任務(wù)的了解有助于最好的材料、結(jié)構(gòu)和加工藝的選擇。這種評(píng)價(jià)可在最佳成本下保持最好的屏蔽性能。

作者: xtw77wh 時(shí)間: 2010-4-1 18:53
你把你的微動(dòng)開(kāi)關(guān)的材料換成不受磁場(chǎng)吸引的材料，不就可以了嗎，試試

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