Аналоговые измерительные устройства

2.7.1. Экранирование.

          Экранирование проводников осуществляет­ся гибким экраном - чулком. Для хорошего экранирования электрического поля необходимо минимизировать длину провода, выходящего за пределы экрана и обеспечить его хорошее заземление. Заземление экрана в одной точке дает хороший эффект для провода, длина которого не превышает 1/20 длины волны поля помехи. Для  длинных проводов  может потребоваться заземление экрана в нескольких точках. Напряже­ние  помехи,  наведенное полем на проводник, можно оценить из соотношения

                                        (2.54)

где ω - частота   сигнала   источника  помех;  R - сопротивление  приемника;  UШ - напряжение источника помех (шума); С - ем­кость между источником помех и неэкранированной частью проводника.

          Для  защиты от магнитных полей необходимо уменьшать площадь контура, на который действует поле. Теория и практика показывают, что помещение проводника в экран и заземление экрана с одной стороны не влияют на напряжение, наводимое на этот проводник магнитным полем. При заземлении обоих концов цепи всегда возможна ограниченная защита от действия магнитного поля. Причем такое заземление экрана провода не защищает от магнитных полей на частотах ниже частоты среза экрана. Экран практически не защищает схему от действия низкочастотных магнитных полей. Предотвратить излучение магнитного поля проводником можно, если его экранировать и заземлить экран на обоих концах. Для получения максимальной защиты на низких частотах экран не должен служить одним из сигнальных проводников и один конец цепи следует изолировать от земли.

          При экранировании элементов и узлов экран представляет собой металлическую перегородку, разделяющую конструкцию СИ на области.

          Эффективность экранирования можно определить как создавае­мое экраном уменьшение напряженности поля

                                                        (2.55)

где E00) – напряженность падающей волны; E11) - напря­женность прошедшей волны на выходе из экрана.

          Для плоского экрана

                                    (2.56)

где КПОГЛ, КОТР - потери на поглощение и отражение; КМ.ОТР  - кор­ректирующий коэффициент.

          Для электрического поля основным механизмом экранирования являются потери на отражение. Чем меньше полное сопротивле­ние экрана, тем больше потери на отражение. Сопротивление будет минимальным при изготовлении экрана из материала с высокой проводимостью и малой магнитной проницаемостью. Так как отражение электрических полей происходит главным образом от поверхности экрана, то даже очень тонкий экран обеспечивает хорошее экранирование.
  

          Для магнитного поля низкой частоты основным механизмом экранирования являются  потери на поглощение. Поэтому для такого экрана необходимо использовать магнитный материал с высокой магнит­ной проницаемостью и достаточной толщиной. Для уменьшения влияния на проницаемость напряженности магнитного поля, необходимо применять многослойный экран, делая первый экран из материала с высоким уровнем насыщения, а второй -  из материала с высокой магнитной проницаемостью.

          На практике эффективность экранирования мате­риала экрана значительно уменьшается за счет наличия в экране швов, соединений и отверстий. Проникновение помех через разрывы в экране зависит от трех факторов: а) максимального линейного размера (не площади) отверстия; б) волнового сопро­тивления; в) частоты сигнала источника. Величина щели в экране должна быть меньше 1/ 100 длины волны экранируемого поля.


© Copyright 2008, SLAiPS. All Rights Reserved. | Design by Design by analogiu.ru