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Isolateur magnétique et protection contre les champs magnétiques. Blindage magnétique

Appareil de voiture

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C'est pourquoi le corps de fer, qui a une perméabilité magnétique des centaines et des milliers de fois supérieure à celle du jio, absorbe les lignes de force. La protection magnétique est basée sur ce phénomène.  

C’est pourquoi un corps en fer, qui possède une perméabilité magnétique des centaines et des milliers de fois supérieure à q0, absorbe les lignes de force. La protection magnétique est basée sur ce phénomène.  

Il convient de noter que plus la consommation électrique d'un dispositif électrodynamique est faible, plus ses propres champs magnétiques sont faibles et plus l'influence des champs externes est forte. De tels appareils nécessitent le meilleur moyen protection magnétique, ont une conception plus complexe et sont plus chers. Les appareils électrodynamiques ont un facteur de qualité relativement faible et ne tolèrent pas influences mécaniques- chocs, secousses et vibrations.  


Il convient de noter que plus la consommation électrique d'un dispositif électrodynamique est faible, plus ses propres champs magnétiques sont faibles et plus l'influence des champs externes est forte. De tels dispositifs nécessitent de meilleurs moyens - protection magnétique, ont une conception plus complexe et sont plus chers.  

L’historique magnétique de la bande est important pour l’accumulation ultérieure d’informations. L’une d’elles consiste à chauffer l’échantillon à une température supérieure au point de Curie puis à le refroidir sous protection magnétique. L’état démagnétisé naturel qui en résulte est appelé état zéro absolu.  

Dans le cas d'un champ magnétique, de fines parois de fer ne protègent pas l'espace interne : des champs magnétiques traversent le fer, et un certain champ magnétique apparaît à l'intérieur du récipient. Ce n'est qu'avec des parois en fer suffisamment épaisses que l'affaiblissement du champ à l'intérieur de la cavité peut devenir si fort que la protection magnétique devient signification pratique, bien que dans ce cas le champ à l’intérieur ne soit pas complètement détruit. Et dans ce cas, l’affaiblissement du champ n’est pas la conséquence de sa rupture à la surface du fer ; Les lignes de champ magnétique ne se brisent pas du tout, mais restent fermées et traversent le fer. En représentant graphiquement la répartition des lignes de champ magnétique dans l'épaisseur du fer et dans la cavité, on obtient une image (Fig. 283), qui montre que l'affaiblissement du champ à l'intérieur de la cavité est le résultat d'un changement de direction des lignes de champ, et non leur rupture.  

Dans le cas d'un champ magnétique, de fines parois de fer ne protègent pas l'espace interne : des champs magnétiques traversent le fer, et un certain champ magnétique apparaît à l'intérieur du récipient. Ce n'est qu'avec des parois en fer suffisamment épaisses que l'affaiblissement du champ à l'intérieur de la cavité peut devenir si fort que la protection magnétique devient d'une importance pratique, même si même dans ce cas, le champ à l'intérieur n'est pas complètement détruit. Et dans ce cas, l’affaiblissement du champ n’est pas la conséquence de sa rupture à la surface du fer ; Les lignes de champ magnétique ne se brisent pas du tout, mais restent fermées et traversent le fer. En représentant graphiquement la répartition des lignes de champ magnétique dans l'épaisseur du fer et dans la cavité, on obtient une image (Fig. 283), qui montre que l'affaiblissement du champ à l'intérieur de la cavité est le résultat d'un changement de direction des lignes de champ, et non leur rupture.  

Habituellement, plusieurs options sont calculées et la meilleure est sélectionnée. La méthode présentée pour calculer un wattmètre électrodynamique s'applique uniquement aux appareils avec une partie mobile installée sur des noyaux et est incomplète (par exemple, la question de la protection magnétique, etc.  

Sur la fig. 237 montre un exemple de localisation de lignes d'induction dans le cas d'un corps à forte perméabilité magnétique µ et comportant une cavité. Un arrangement clairsemé de lignes d'induction à l'intérieur d'une cavité indique un faible champ magnétique à l'intérieur de la cavité. En pratique, des boîtiers en fer massif sont utilisés pour la protection magnétique.  

Pour ce faire, le contact tunnel a été placé dans un guide d'onde creux immergé dans un cryostat. Pour éviter toute sorte d’interférence, le système était entouré d’une protection magnétique.  

Actuellement, les astronautes se trouvent souvent dans des zones de rayonnement accru. Pour vous en protéger, vous avez besoin d’un champ magnétique qui courbe la trajectoire des particules chargées et détourne le rayonnement. A cette fin, à vaisseau spatial il doit y avoir une installation qui crée une protection magnétique à l'aide de solénoïdes supraconducteurs.  

L'influence des propriétés magnétiques de la matière sur la répartition du champ magnétique. Si vous réalisez un corps ferromagnétique en forme d'anneau, les lignes de champ magnétique ne pénétreront pratiquement pas dans sa cavité interne (Fig. 102) et l'anneau servira de bouclier magnétique protégeant la cavité interne de l'influence du champ magnétique. . Cette propriété des matériaux ferromagnétiques constitue la base de la protection magnétique des instruments de mesure électriques et autres appareils électriques contre les effets nocifs des champs magnétiques externes.  

L'image que l'on observe lors de la création d'une protection magnétique ressemble superficiellement à la création d'une protection électrostatique à l'aide d'une coque conductrice. Dans le cas d'une protection électrostatique, les parois métalliques peuvent être aussi fines que souhaité. Il suffit, par exemple, d'argenter la surface d'un récipient en verre placé dans un champ électrique pour qu'il n'y ait pas de champ électrique à l'intérieur du récipient qui se brise au niveau de la surface métallique. Dans le cas d'un champ magnétique, de fines parois de fer ne protègent pas l'espace interne : des champs magnétiques traversent le fer et un certain champ magnétique apparaît à l'intérieur du récipient. Ce n'est qu'avec des parois en fer suffisamment épaisses que l'affaiblissement du champ à l'intérieur de la cavité peut devenir si fort qu'une protection magnétique devient pratique, même si même dans ce cas, le champ à l'intérieur n'est pas complètement détruit.  

C'est là que l'astuce se termine. Nous avons maintenant besoin de physique : comment obtenir une couche protectrice de balles. La physique est simple, elle s'enseigne en septième année : il faut utiliser des aimants. Là où le tuyau se plie, placez un aimant à l'extérieur. Il est intéressant de noter que les grenailleuses pour le durcissement de pièces étaient largement utilisées au moins un quart de siècle avant l'apparition du certificat de droit d'auteur n° 2N1 207 pour la protection magnétique.  

Deux méthodes sont utilisées pour protéger le champ magnétique :

Méthode de contournement ;

Méthode du champ magnétique de l'écran.

Examinons de plus près chacune de ces méthodes.

Méthode de shuntage d'un champ magnétique avec un écran.

La méthode de shuntage d'un champ magnétique avec un écran est utilisée pour se protéger contre un champ magnétique alternatif constant et changeant lentement. Les écrans sont constitués de matériaux ferromagnétiques à forte pénétration magnétique relative (acier, permalloy). S'il y a un écran, les lignes d'induction magnétique passent principalement le long de ses parois (Figure 8.15), qui ont une faible résistance magnétique par rapport à la lame d'air à l'intérieur de l'écran. La qualité du blindage dépend de la perméabilité magnétique du blindage et de la résistance du circuit magnétique, c'est-à-dire Plus l'écran est épais et moins il y a de coutures et de joints traversant la direction des lignes d'induction magnétique, l'efficacité du blindage sera plus élevée.

Méthode de déplacement d'un champ magnétique par un écran.

La méthode de déplacement d'un champ magnétique par un écran est utilisée pour filtrer des champs magnétiques alternatifs à haute fréquence. Dans ce cas, des écrans en métaux non magnétiques sont utilisés. Le blindage est basé sur le phénomène d'induction. Ici, le phénomène d’induction est utile.

Plaçons un cylindre de cuivre sur le trajet d'un champ magnétique alternatif uniforme (Figure 8.16a). Des ED variables y seront excités, ce qui, à leur tour, créera des courants de Foucault inductifs alternatifs (courants de Foucault). Le champ magnétique de ces courants (Figure 8.16b) sera fermé ; à l'intérieur du cylindre, il sera dirigé vers le champ excitateur, et à l'extérieur - dans la même direction que le champ excitateur. Le champ résultant (Figure 8.16, c) s'avère affaibli à proximité du cylindre et renforcé à l'extérieur de celui-ci, c'est-à-dire le champ est déplacé de l'espace occupé par le cylindre, ce qui constitue son effet de blindage, qui sera d'autant plus efficace que le cylindre est petit. résistance électrique cylindre, c'est-à-dire plus les courants de Foucault qui le traversent sont importants.

Grâce à l'effet de surface (« effet de peau »), la densité des courants de Foucault et l'intensité du champ magnétique alternatif diminuent de façon exponentielle à mesure que l'on s'enfonce dans le métal.

, (8.5)

(8.6)

– indicateur de diminution de champ et de courant, appelé profondeur de pénétration équivalente.

Voici la perméabilité magnétique relative du matériau ;

– perméabilité magnétique du vide, égale à 1,25*10 8 g*cm -1 ;

– résistivité du matériau, Ohm*cm ;

– fréquence, Hz.

La valeur de la profondeur de pénétration équivalente est pratique pour caractériser l’effet de blindage des courants de Foucault. Plus x0 est petit, plus le champ magnétique qu'ils créent est grand, ce qui déplace le champ externe de la source de capture de l'espace occupé par l'écran.

Pour un matériau non magnétique de formule (8.6) =1, l'effet de blindage est déterminé uniquement par et . Que se passe-t-il si l'écran est en matériau ferromagnétique ?

S'ils sont égaux, l'effet sera meilleur, puisque >1 (50..100) et x 0 seront inférieurs.

Ainsi, x 0 est un critère pour l'effet de protection contre les courants de Foucault. Il est intéressant d’estimer combien de fois la densité de courant et l’intensité du champ magnétique deviennent inférieures à une profondeur x 0 par rapport à ce qu’elles sont à la surface. Pour ce faire, on substitue x = x 0 dans la formule (8.5), puis

d'où on peut voir qu'à une profondeur de x 0, la densité de courant et l'intensité du champ magnétique diminuent de e fois, c'est-à-dire à une valeur de 1/2,72, soit 0,37 de la densité et de la tension sur la surface. Puisque l’affaiblissement du champ n’est que 2,72 fois en profondeur x 0 pas suffisant pour caractériser le matériau de blindage, puis utilisez deux autres valeurs de profondeur de pénétration x 0,1 et x 0,01, qui caractérisent la baisse de la densité de courant et de la tension de champ de 10 et 100 fois par rapport à leurs valeurs en surface.

Exprimons les valeurs x 0,1 et x 0,01 par la valeur x 0 ; pour cela, à partir de l'expression (8.5), nous créons l'équation

ET ,

après avoir décidé lequel nous obtiendrons

x 0,1 =x 0 ln10=2,3x 0 ; (8.7)

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

Sur la base des formules (8.6) et (8.7) pour divers matériaux de blindage, les valeurs des profondeurs de pénétration sont données dans la littérature. Par souci de clarté, nous présentons les mêmes données sous la forme du tableau 8.1.

Le tableau montre que pour toutes les hautes fréquences, à partir de la gamme des ondes moyennes, un écran constitué de n'importe quel métal d'une épaisseur de 0,5 à 1,5 mm est très efficace. Lors du choix de l'épaisseur et du matériau de l'écran, vous ne devez pas partir des propriétés électriques du matériau, mais vous laisser guider par considérations de résistance mécanique, de rigidité, de résistance à la corrosion, de facilité d'assemblage de pièces individuelles et de réalisation de contacts de transition à faible résistance entre elles, de facilité de brasage, de soudage, etc.

D'après les données du tableau, il s'ensuit que pour les fréquences supérieures à 10 MHz, un film de cuivre, et plus encore d'argent, d'épaisseur inférieure à 0,1 mm donne un effet de blindage important. Par conséquent, aux fréquences supérieures à 10 MHz, il est tout à fait acceptable d'utiliser des écrans en feuille getinax ou autre matériau isolant recouvert de cuivre ou d'argent.

L'acier peut être utilisé comme écran, mais il faut juste rappeler qu'en raison du phénomène de résistivité et d'hystérésis élevés, un écran en acier peut introduire des pertes importantes dans les circuits de blindage.

Principes du blindage contre les champs magnétiques

Deux méthodes sont utilisées pour protéger le champ magnétique :

Méthode de contournement ;

Méthode du champ magnétique de l'écran.

Examinons de plus près chacune de ces méthodes.

Méthode de shuntage d'un champ magnétique avec un écran.

La méthode de shuntage d'un champ magnétique avec un écran est utilisée pour se protéger contre un champ magnétique alternatif constant et changeant lentement. Les écrans sont constitués de matériaux ferromagnétiques à forte pénétration magnétique relative (acier, permalloy). S'il y a un écran, les lignes d'induction magnétique passent principalement le long de ses parois (Figure 8.15), qui ont une faible résistance magnétique par rapport à la lame d'air à l'intérieur de l'écran. La qualité du blindage dépend de la perméabilité magnétique du blindage et de la résistance du circuit magnétique, c'est-à-dire Plus l'écran est épais et moins il y a de coutures et de joints traversant la direction des lignes d'induction magnétique, l'efficacité du blindage sera plus élevée.

Méthode de déplacement d'un champ magnétique par un écran.

La méthode de déplacement d'un champ magnétique par un écran est utilisée pour filtrer des champs magnétiques alternatifs à haute fréquence. Dans ce cas, des écrans en métaux non magnétiques sont utilisés. Le blindage est basé sur le phénomène d'induction. Ici, le phénomène d’induction est utile.

Plaçons un cylindre de cuivre sur le trajet d'un champ magnétique alternatif uniforme (Figure 8.16a). Des ED variables y seront excités, ce qui, à leur tour, créera des courants de Foucault inductifs alternatifs (courants de Foucault). Le champ magnétique de ces courants (Figure 8.16b) sera fermé ; à l'intérieur du cylindre, il sera dirigé vers le champ excitateur, et à l'extérieur - dans la même direction que le champ excitateur. Le champ résultant (Figure 8.16, c) s'avère affaibli à proximité du cylindre et renforcé à l'extérieur de celui-ci, c'est-à-dire le champ est déplacé de l'espace occupé par le cylindre, ce qui constitue son effet de blindage, qui sera d'autant plus efficace que la résistance électrique du cylindre est faible, c'est-à-dire plus les courants de Foucault qui le traversent sont importants.

Grâce à l'effet de surface (« effet de peau »), la densité des courants de Foucault et l'intensité du champ magnétique alternatif diminuent de façon exponentielle à mesure que l'on s'enfonce dans le métal.

, (8.5)

(8.6)

– indicateur de diminution de champ et de courant, appelé profondeur de pénétration équivalente.

Voici la perméabilité magnétique relative du matériau ;

– perméabilité magnétique du vide, égale à 1,25*10 8 g*cm -1 ;

– résistivité du matériau, Ohm*cm ;

– fréquence, Hz.

La valeur de la profondeur de pénétration équivalente est pratique pour caractériser l’effet de blindage des courants de Foucault. Plus x0 est petit, plus le champ magnétique qu'ils créent est grand, ce qui déplace le champ externe de la source de capture de l'espace occupé par l'écran.

Pour un matériau non magnétique de formule (8.6) =1, l'effet de blindage est déterminé uniquement par et . Que se passe-t-il si l'écran est en matériau ferromagnétique ?

S'ils sont égaux, l'effet sera meilleur, puisque >1 (50..100) et x 0 seront inférieurs.

Ainsi, x 0 est un critère pour l'effet de protection contre les courants de Foucault. Il est intéressant d’estimer combien de fois la densité de courant et l’intensité du champ magnétique deviennent inférieures à une profondeur x 0 par rapport à ce qu’elles sont à la surface. Pour ce faire, on substitue x = x 0 dans la formule (8.5), puis

d'où on peut voir qu'à une profondeur de x 0, la densité de courant et l'intensité du champ magnétique diminuent de e fois, c'est-à-dire à une valeur de 1/2,72, soit 0,37 de la densité et de la tension sur la surface. Puisque l’affaiblissement du champ n’est que 2,72 fois en profondeur x 0 pas suffisant pour caractériser le matériau de blindage, puis utilisez deux autres valeurs de profondeur de pénétration x 0,1 et x 0,01, qui caractérisent la baisse de la densité de courant et de la tension de champ de 10 et 100 fois par rapport à leurs valeurs en surface.

Exprimons les valeurs x 0,1 et x 0,01 par la valeur x 0 ; pour cela, à partir de l'expression (8.5), nous créons l'équation

ET ,

après avoir décidé lequel nous obtiendrons

x 0,1 =x 0 ln10=2,3x 0 ; (8.7)

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

Sur la base des formules (8.6) et (8.7) pour divers matériaux de blindage, les valeurs des profondeurs de pénétration sont données dans la littérature. Par souci de clarté, nous présentons les mêmes données sous la forme du tableau 8.1.

Le tableau montre que pour toutes les hautes fréquences, à partir de la gamme des ondes moyennes, un écran constitué de n'importe quel métal d'une épaisseur de 0,5 à 1,5 mm est très efficace. Lors du choix de l'épaisseur et du matériau de l'écran, vous ne devez pas partir des propriétés électriques du matériau, mais vous laisser guider par considérations de résistance mécanique, de rigidité, de résistance à la corrosion, de facilité d'assemblage de pièces individuelles et de réalisation de contacts de transition à faible résistance entre elles, de facilité de brasage, de soudage, etc.

D'après les données du tableau, il s'ensuit que pour les fréquences supérieures à 10 MHz, un film de cuivre, et plus encore d'argent, d'épaisseur inférieure à 0,1 mm donne un effet de blindage important. Par conséquent, aux fréquences supérieures à 10 MHz, il est tout à fait acceptable d'utiliser des écrans en feuille getinax ou autre matériau isolant recouvert de cuivre ou d'argent.

L'acier peut être utilisé comme écran, mais il faut juste rappeler qu'en raison du phénomène de résistivité et d'hystérésis élevés, un écran en acier peut introduire des pertes importantes dans les circuits de blindage.

Filtration

Le filtrage est le principal moyen de réduire le bruit structurel généré dans les circuits d'alimentation CC et de commutation. CA ES. Les filtres antibruit conçus à cet effet permettent de réduire le bruit conduit provenant de sources externes et internes. L'efficacité de la filtration est déterminée par l'atténuation introduite par le filtre :

dB,

Les exigences de base suivantes sont imposées au filtre :

Assurer l’efficacité spécifiée S dans les conditions requises plage de fréquence(en tenant compte résistance interne et charges des circuits électriques) ;

Limitation de la chute admissible de tension continue ou alternative aux bornes du filtre au courant de charge maximal ;

Assurer des distorsions non linéaires acceptables de la tension d'alimentation, qui déterminent les exigences de linéarité du filtre ;

Exigences de conception - efficacité du blindage, dimensions hors tout et poids minimaux, garantissant des conditions thermiques normales, résistance aux influences mécaniques et climatiques, fabricabilité de la conception, etc.



Les éléments filtrants doivent être sélectionnés en tenant compte des courants et tensions nominaux du circuit électrique, ainsi que des surtensions et des surintensités provoquées par l'instabilité du régime électrique et des processus transitoires.

Condensateurs. Ils sont utilisés comme éléments indépendants de suppression du bruit et comme unités de filtrage parallèles. Structurellement, les condensateurs de suppression de bruit sont divisés en :

Types bipolaires K50-6, K52-1B, ETO, K53-1A ;

Type de support KO, KO-E, KDO ;

Traversée non coaxiale type K73-21 ;

Traversée coaxiale de type KTP-44, K10-44, K73-18, K53-17 ;

Unités de condensateur ;

La principale caractéristique d'un condensateur de suppression de bruit est la dépendance de son impédance à la fréquence. Pour réduire les interférences dans la gamme de fréquences jusqu'à environ 10 MHz, des condensateurs bipolaires peuvent être utilisés, en tenant compte de la courte longueur de leurs câbles. Les condensateurs de suppression du bruit de référence sont utilisés jusqu'à des fréquences de 30 à 50 MHz. Les condensateurs à passage symétrique sont utilisés dans un circuit à deux fils jusqu'à des fréquences d'environ 100 MHz. Les condensateurs de passage fonctionnent sur une large plage de fréquences allant jusqu'à environ 1 000 MHz.

Éléments inductifs. Ils sont utilisés comme éléments indépendants de suppression du bruit et comme liaisons séquentielles de filtres de suppression du bruit. Structurellement, les types de starters les plus courants sont :

Allumer un noyau ferromagnétique ;

Sans tour.

La principale caractéristique d'une self de suppression de bruit est la dépendance de son impédance à la fréquence. À basses fréquences Il est recommandé d'utiliser des noyaux magnétodiélectriques des marques PP90 et PP250, réalisés à base de m-permalloy. Pour supprimer les interférences dans les circuits d'équipement avec des courants allant jusqu'à 3A, il est recommandé d'utiliser des selfs HF de type DM et pour des courants nominaux plus élevés - des selfs de la série D200.

Filtres. Les filtres pass-through en céramique de type B7, B14, B23 sont conçus pour supprimer les interférences dans les circuits de courants continus, pulsés et alternatifs dans la gamme de fréquences de 10 MHz à 10 GHz. Les conceptions de ces filtres sont illustrées à la figure 8.17.


L'atténuation introduite par les filtres B7, B14, B23 dans la gamme de fréquences 10..100 MHz augmente d'environ 20..30 à 50..60 dB et dans la gamme de fréquences supérieure à 100 MHz dépasse 50 dB.

Les filtres de traversée en céramique de type B23B sont construits sur la base de condensateurs à disque en céramique et de selfs ferromagnétiques sans tour (Figure 8.18).

Les selfs sans rotation sont un noyau ferromagnétique tubulaire en ferrite VCh-2 de qualité 50, monté sur une borne de traversée. L'inductance de l'inducteur est de 0,08…0,13 μH. Le boîtier du filtre est fabriqué en céramique UV-61, qui présente une résistance mécanique élevée. Le boîtier est métallisé avec une couche d'argent pour garantir une faible résistance de contact entre le revêtement extérieur du condensateur et la bague filetée de mise à la terre, utilisée pour fixer le filtre. Le condensateur est soudé le long du périmètre extérieur au boîtier du filtre et le long du périmètre intérieur à la borne de traversée. L'étanchéité du filtre est assurée en remplissant les extrémités du boîtier avec un composé.

Pour les filtres B23B :

capacités nominales du filtre – de 0,01 à 6,8 µF,

tension nominale 50 et 250V,

courant nominal jusqu'à 20A,

Dimensions filtre:

L=25mm, D=12mm

L'atténuation introduite par les filtres B23B dans la gamme de fréquences de 10 kHz à 10 MHz augmente d'environ 30..50 à 60..70 dB et dans la gamme de fréquences supérieure à 10 MHz dépasse 70 dB.

Pour les ES embarqués, l'utilisation de fils spéciaux antibruit avec des ferrocharges ayant une perméabilité magnétique élevée et des pertes spécifiques élevées est prometteuse. Ainsi, pour les fils de marque EPI, l'atténuation d'insertion dans la gamme de fréquences 1...1000 MHz augmente de 6 à 128 dB/m.

On connaît la conception des connecteurs multibroches, dans lesquels un filtre de suppression de bruit en forme de U est installé sur chaque contact.

Dimensions hors tout du filtre intégré :

longueur 9,5 mm,

diamètre 3,2 mm.

L'atténuation introduite par le filtre dans un circuit de 50 ohms est de 20 dB à une fréquence de 10 MHz et jusqu'à 80 dB à une fréquence de 100 MHz.

Filtrage des circuits d'alimentation des appareils électroniques numériques.

Le bruit impulsionnel dans les bus d'alimentation qui se produit lors de la commutation des circuits intégrés numériques (DIC), ainsi que la pénétration externe, peuvent entraîner des dysfonctionnements dans le fonctionnement des dispositifs de traitement de l'information numérique.

Pour réduire le niveau de bruit dans les bus de puissance, des méthodes de conception de circuits sont utilisées :

Réduire l'inductance des bus « puissance », en tenant compte du couplage magnétique mutuel des conducteurs direct et retour ;

Réduire la longueur des tronçons de bus « puissance », communs aux courants des différents systèmes d'information numériques ;

Ralentir les fronts des courants d'impulsion dans les bus « puissance » à l'aide de condensateurs antibruit ;

Topologie rationnelle des circuits de puissance sur un circuit imprimé.

L'augmentation des dimensions de la section transversale des conducteurs entraîne une diminution de l'inductance intrinsèque des bus et réduit également leur résistance active. Ce dernier point est particulièrement important dans le cas du bus de terre, qui est le conducteur de retour des circuits de signaux. Par conséquent, dans les cartes de circuits imprimés multicouches, il est souhaitable de réaliser des bus « de puissance » sous la forme de plans conducteurs situés dans des couches adjacentes (Figure 8.19).

Les bus de puissance aériens utilisés dans les assemblages de circuits imprimés sur les circuits intégrés numériques ont des dimensions transversales plus grandes que les barres omnibus réalisées sous forme de conducteurs imprimés et ont donc une inductance et une résistance inférieures. Les avantages supplémentaires des bus de puissance montés sont :

Routage simplifié des circuits de signaux ;

Augmenter la rigidité du PP en créant des nervures supplémentaires qui agissent comme des limiteurs qui protègent le CI avec ERE monté des dommages mécaniques lors de l'installation et de la configuration du produit (Figure 8.20).

Les barres « puissance », fabriquées par impression et montées verticalement sur le PCB, sont très avancées technologiquement (Figure 6.12c).

Il existe des conceptions connues de barres omnibus montées installées sous le corps du CI, qui sont situées sur la carte en rangées (Figure 8.22).

Les conceptions considérées des bus « d'alimentation » offrent également une grande capacité linéaire, ce qui entraîne une diminution de l'impédance d'onde de la ligne « d'alimentation » et, par conséquent, une diminution du niveau de bruit impulsionnel.

La distribution de puissance du CI sur le PCB ne doit pas être effectuée en série (Figure 8.23a), mais en parallèle (Figure 8.23b).

Il est nécessaire d'utiliser la distribution d'énergie sous forme de circuits fermés (Fig. 8.23c). Cette conception est proche dans ses paramètres électriques des avions à puissance solide. Pour se protéger contre l'influence d'un champ magnétique externe porteur d'interférences, une boucle fermée externe doit être prévue le long du périmètre du PP.


Mise à la terre

Le système de mise à la terre est un circuit électrique qui a la propriété de maintenir un potentiel minimum, qui est le niveau de référence dans un produit particulier. Le système de mise à la terre du système électrique doit fournir des circuits de retour de signal et d'alimentation, protéger les personnes et les équipements contre les défauts des circuits d'alimentation électrique et éliminer les charges statiques.

Les exigences de base suivantes s'appliquent aux systèmes de mise à la terre :

1) minimiser l'impédance globale du bus de terre ;

2) l'absence de boucles de mise à la terre fermées sensibles aux champs magnétiques.

L'ES nécessite au moins trois circuits de mise à la terre distincts :

Pour les circuits de signaux à faibles courants et tensions ;

Pour les circuits de puissance avec haut niveau consommation électrique (alimentations, étages de sortie ES, etc.)

Pour circuits de carrosserie (châssis, panneaux, écrans et métallisations).

Les circuits électriques de l'ES sont mis à la terre des manières suivantes : en un point et en plusieurs points les plus proches du point de référence de mise à la terre (Figure 8.24)

En conséquence, les systèmes de mise à la terre peuvent être appelés monopoints et multipoints.

Le niveau d'interférence le plus élevé se produit dans un système de mise à la terre en un seul point avec un bus de terre commun connecté en série (Figure 8.24 a).

Plus le point d’ancrage est éloigné, plus son potentiel est élevé. Il ne doit pas être utilisé pour des circuits avec une large répartition de la consommation d'énergie, car les FU haute puissance créent des courants de terre de retour importants qui peuvent affecter les FU à faible signal. Si nécessaire, le FU le plus critique doit être connecté aussi près que possible du point de mise à la terre de référence.

Un système de mise à la terre multipoint (Figure 8.24 c) doit être utilisé pour les circuits haute fréquence (f≥10 MHz), connectant le RES FU aux points les plus proches du point de mise à la terre de référence.

Pour les circuits sensibles, un circuit de masse flottante est utilisé (Figure 8.25). Un tel système de mise à la terre nécessite une isolation complète du circuit du châssis (haute résistance et faible capacité), sinon il est inefficace. Les circuits peuvent être alimentés par des cellules solaires ou des batteries, et les signaux doivent entrer et sortir du circuit via des transformateurs ou des optocoupleurs.

Un exemple de mise en œuvre des principes de mise à la terre considérés pour un lecteur de bande numérique à neuf pistes est présenté dans la figure 8.26.

Il existe les bus de terre suivants : trois signaux, un de puissance et un corps. Les FU analogiques les plus sensibles aux interférences (neuf amplificateurs de détection) sont mis à la terre à l'aide de deux bus de masse séparés. Neuf amplificateurs d'écriture, fonctionnant à des niveaux de signal plus élevés que les amplificateurs de lecture, ainsi que des circuits intégrés de commande et des circuits d'interface avec des produits de données, sont connectés à la « masse » du troisième bus de signal. Les trois moteurs à courant continu et leurs circuits de commande, relais et solénoïdes sont connectés à la masse du bus d'alimentation. Le circuit de commande du moteur de l’arbre de transmission le plus sensible est connecté le plus près du point de référence au sol. Le bus de terre du châssis est utilisé pour connecter le châssis et le boîtier. Les bus de signal, d'alimentation et de masse du châssis sont connectés ensemble en un point de l'alimentation secondaire. A noter qu'il est conseillé d'établir des schémas de câblage structurels lors de la conception des RES.

La source des champs électriques de fréquence industrielle sont les parties conductrices de courant des installations électriques existantes (lignes électriques, inductances, condensateurs des installations thermiques, lignes d'alimentation, générateurs, transformateurs, électro-aimants, solénoïdes, installations pulsées de type demi-onde ou condensateur, aimants en fonte et métallo-céramique, etc.).

L'exposition à long terme à un champ électrique sur le corps humain peut perturber l'état fonctionnel des systèmes nerveux et cardiovasculaire. Cela se traduit par une fatigue accrue, une diminution de la qualité des opérations de travail, des douleurs cardiaques, des changements pression artérielle et le pouls.

Les principaux types de protection collective contre l'influence du champ électrique des courants de fréquence industrielle sont les dispositifs de blindage - partie intégrante de l'installation électrique, conçus pour protéger le personnel dans les appareillages ouverts et sur les lignes électriques aériennes.

Un dispositif de protection est nécessaire lors de l'inspection des équipements et lors des commutations opérationnelles, pour surveiller l'avancement des travaux. Structurellement, les dispositifs de blindage sont conçus sous la forme d'auvents, d'auvents ou de cloisons constitués de câbles, tiges, treillis métalliques.

Les écrans portatifs sont également utilisés pour les travaux de maintenance des installations électriques sous forme d'auvents amovibles, d'auvents, de cloisons, de tentes et de boucliers.

Les dispositifs de blindage doivent avoir un revêtement anticorrosion et être mis à la terre.

Les sources des champs électromagnétiques des radiofréquences sont :

dans la gamme 60 kHz - 3 MHz - éléments non blindés d'équipements pour le traitement par induction du métal (durcissement, recuit, fusion, brasage, soudage, etc.) et d'autres matériaux, ainsi que des équipements et instruments utilisés dans les communications radio et la radiodiffusion ;

dans la plage de 3 MHz à 300 MHz - éléments non blindés d'équipements et d'instruments utilisés dans les communications radio, la radiodiffusion, la télévision, la médecine, ainsi que les équipements de chauffage de diélectriques (soudage de composés plastiques, chauffage de plastiques, collage de produits en bois, etc.) ;



dans la gamme 300 MHz - 300 GHz - éléments non blindés d'équipements et d'appareils utilisés en radar, radioastronomie, radiospectroscopie, physiothérapie, etc.

Exposition à long terme aux ondes radio divers systèmes le corps humain a des conséquences variées.

Les plus caractéristiques lorsqu'ils sont exposés aux ondes radio de toutes gammes sont les écarts par rapport à l'état normal du système central. système nerveux et le système cardiovasculaire humain. Les sensations subjectives du personnel exposé comprennent des plaintes concernant des mal de tête, somnolence ou insomnie générale, fatigue, faiblesse, transpiration accrue, perte de mémoire, distraction, vertiges, assombrissement des yeux, sentiments d'anxiété sans cause, de peur, etc.

Pour assurer la sécurité des travaux avec des sources d'ondes électromagnétiques, une surveillance systématique des paramètres réels normalisés est effectuée sur les lieux de travail et dans les lieux où peut se trouver du personnel. Le contrôle est effectué en mesurant l'intensité du champ électrique et magnétique, ainsi qu'en mesurant la densité du flux énergétique selon les méthodes approuvées par le ministère de la Santé.

La protection du personnel contre l'exposition aux ondes radio est utilisée pour tous les types de travaux si les conditions de travail ne répondent pas aux exigences des normes. Cette protection s'effectue par les voies et moyens suivants :

des charges et des absorbeurs de puissance adaptés qui réduisent la force et la densité du champ de flux d'énergie des ondes électromagnétiques ;

protéger le lieu de travail et la source de rayonnement ;

placement rationnel des équipements dans la salle de travail;

sélection de modes de fonctionnement rationnels des équipements et des modes de travail du personnel ;

utilisation d'équipements de protection préventive.

Les écrans réfléchissants sont fabriqués à partir de matériaux à haute conductivité électrique, tels que des métaux (sous forme de parois solides) ou des tissus en coton avec un support métallique. Les écrans métalliques solides sont les plus efficaces et permettent déjà, avec une épaisseur de 0,01 mm, d'atténuer le champ électromagnétique d'environ 50 dB (100 000 fois).

Pour la fabrication d'écrans absorbants, des matériaux à faible conductivité électrique sont utilisés. Les écrans absorbants sont réalisés sous forme de feuilles de caoutchouc pressées personnel spécial avec des pointes coniques pleines ou creuses, ainsi que sous forme de plaques de caoutchouc poreux remplies de fer carbonyle, avec un treillis métallique embouti. Ces matériaux sont collés sur le cadre ou la surface de l'équipement rayonnant

3.5.Protection contre le rayonnement laser.
Un laser ou générateur quantique optique est un générateur de rayonnement électromagnétique dans le domaine optique, basé sur l'utilisation d'un rayonnement stimulé. Merci à votre propriétés uniques(directivité des feux de route, cohérence) sont extrêmement largement utilisés dans divers domaines de l'industrie, de la science, de la technologie, des communications, agriculture, médecine, biologie, etc.
La classification des lasers est basée sur le degré de dangerosité du rayonnement laser pour le personnel opérateur. Selon cette classification, les lasers sont divisés en 4 classes :
classe 1 (sûr) - le rayonnement émis n'est pas dangereux pour les yeux ;

classe II (faible risque) - le rayonnement direct ou réfléchi de manière spéculaire est dangereux pour les yeux ;
classe III (dangereux moyen) - le rayonnement direct, spéculaire et réfléchi de manière diffuse à une distance de 10 cm de la surface réfléchissante est dangereux pour les yeux et (ou) le rayonnement direct ou réfléchi de manière spéculaire est dangereux pour la peau ;
classe IV (très dangereux) - le rayonnement réfléchi de manière diffuse est dangereux pour la peau à une distance de 10 cm de la surface réfléchissante.
Les principaux critères permettant d'évaluer le degré de dangerosité du rayonnement laser généré sont la puissance (énergie), la longueur d'onde, la durée de l'impulsion et l'exposition au rayonnement.
Les niveaux maximaux admissibles, les exigences relatives à la conception, au placement et au fonctionnement sûr des lasers sont réglementés par les « Normes et règles sanitaires pour la conception et le fonctionnement des lasers » n° 2392-81, qui permettent d'élaborer des mesures pour assurer des conditions de travail sûres lorsque travailler avec des lasers. Les normes et règles sanitaires permettent de déterminer les valeurs MPL pour chaque mode de fonctionnement et partie du domaine optique à l'aide de formules et de tableaux spéciaux. Les niveaux d'irradiation maximaux admissibles sont différenciés en tenant compte du mode de fonctionnement des lasers - mode continu, monopulse, impulsionnel périodique.
En fonction des spécificités processus technologique Travailler avec un équipement laser peut impliquer une exposition du personnel principalement aux rayonnements réfléchis et diffusés. L'énergie du rayonnement laser dans les objets biologiques (tissus, organes) peut subir diverses transformations et provoquer des modifications organiques dans les tissus irradiés (effets primaires) et des modifications fonctionnelles non spécifiques (effets secondaires) qui se produisent dans l'organisme en réponse à l'irradiation.
L'effet du rayonnement laser sur l'organe de la vision (depuis une déficience fonctionnelle mineure jusqu'à la perte complète de la vision) dépend principalement de la longueur d'onde et de la localisation de l'effet.
Lors de l'utilisation de lasers haute puissance et de leur expansion utilisation pratique le danger de dommages accidentels non seulement à l'organe de la vision, mais aussi à la peau et même organes internes avec d'autres changements dans les systèmes nerveux central et endocrinien.
La prévention des blessures causées par le rayonnement laser comprend un système de mesures d'ingénierie, techniques, de planification, organisationnelles, sanitaires et hygiéniques.
Lors de l'utilisation de lasers de classe II-III, afin d'éviter l'exposition du personnel, il est nécessaire soit de clôturer la zone laser, soit de protéger le faisceau de rayonnement. Les écrans et les clôtures doivent être constitués de matériaux ayant le facteur de réflexion le plus faible, être résistants au feu et ne pas émettre de substances toxiques lorsqu'ils sont exposés au rayonnement laser.
Les lasers de classe de danger IV sont situés dans des pièces isolées séparées et sont dotés d'une télécommande pour leur fonctionnement.
Lors du placement de plusieurs lasers dans une même pièce, la possibilité d'une irradiation mutuelle des opérateurs travaillant dans différentes installations doit être exclue. Les personnes étrangères à leur exploitation ne sont pas autorisées à pénétrer dans les locaux où se trouvent les lasers. Le réglage visuel des lasers sans équipement de protection est interdit.
Pour se protéger du bruit, des mesures appropriées sont prises en matière d'isolation phonique des installations, d'absorption acoustique, etc.
À moyens individuels la protection qui garantit des conditions de travail sûres lors du travail avec des lasers comprend des lunettes, des écrans et des masques spéciaux qui réduisent l'exposition oculaire au niveau maximum.
Les équipements de protection individuelle ne sont utilisés que lorsque les équipements de protection collective ne permettent pas de répondre aux exigences des règles sanitaires.

Le principe de fonctionnement de la plupart des convertisseurs d'instruments de mesure est basé sur la conversion des énergies électriques et magnétiques ; par conséquent, les champs électriques et magnétiques induits à l'intérieur des instruments de mesure par des sources proches déforment la nature de la conversion de l'énergie électrique et magnétique dans l'appareil de mesure. Pour protéger les éléments sensibles des appareils de l'influence des champs électriques et magnétiques internes et externes, un blindage est utilisé.

Par blindage magnétique de n'importe quelle région de l'espace, nous entendons l'affaiblissement du champ magnétique à l'intérieur de cette région en le limitant par une coque constituée de matériaux magnétiques doux. En pratique, une autre méthode de blindage est également utilisée, lorsqu'une source de champ magnétique est placée dans la coque, limitant ainsi la propagation de cette dernière dans l'environnement.

Les bases du blindage reposent sur la théorie de la propagation des champs électriques et magnétiques. L'énergie émise est transmise par un champ électromagnétique. Lorsqu'un champ change au fil du temps, ses composantes électriques et magnétiques existent simultanément, et l'une d'elles peut être supérieure à l'autre. Si la composante électrique est plus grande, alors le champ est considéré comme électrique ; si la composante magnétique est plus grande, alors le champ est considéré comme magnétique. Généralement, le champ a un caractère prononcé à proximité de sa source à une distance de longueur d'onde. Dans l'espace libre, à grande distance de la source d'énergie (par rapport à la longueur d'onde), les deux composantes du champ ont une quantité d'énergie égale. De plus, tout conducteur situé dans un champ électromagnétique absorbe et réémet nécessairement de l'énergie. Par conséquent, même à de petites distances d'un tel conducteur, la répartition relative de l'énergie diffère de la répartition de l'énergie dans l'espace libre.

La composante électrique (électrostatique) du champ correspond à la tension sur le conducteur et la composante magnétique (électromagnétique) correspond au courant. Déterminer la nécessité de l'un ou l'autre degré de blindage d'un circuit électrique donné, ainsi que la détermination de la suffisance de l'un ou l'autre type d'écran, dépasse presque le calcul technique, car solutions théoriques Certains problèmes simples s'avèrent inacceptables pour des circuits électriques complexes constitués d'éléments arbitrairement situés dans l'espace, émettant de l'énergie électromagnétique dans une grande variété de directions. Pour calculer l'écran, il faudrait tenir compte de l'influence de tous ces rayonnements individuels, ce qui est impossible. Par conséquent, un concepteur travaillant dans ce domaine doit avoir une compréhension claire de l’action physique de chaque élément de blindage, de son importance relative dans le complexe des éléments de l’écran et être capable d’effectuer des calculs approximatifs de l’efficacité de l’écran.

Sur la base du principe de fonctionnement, on distingue les écrans électrostatiques, magnétostatiques et électromagnétiques.

L'effet de blindage d'un écran métallique est déterminé par deux raisons : la réflexion du champ depuis l'écran et l'atténuation du champ lors du passage à travers le métal. Chacun de ces phénomènes est indépendant l’un de l’autre et doit être considéré séparément, même si l’effet de protection global est le résultat des deux.

Le blindage électrostatique consiste à fermer un champ électrique à la surface de la masse métallique de l'écran et à transférer des charges électriques vers le corps de l'appareil (Fig. 1.).

Si entre l'élément structurel A, qui crée un champ électrique, et l'élément B, pour lequel l'influence de ce champ est néfaste, un écran B est placé, relié au corps (masse) du produit, alors il interceptera les lignes électriques. , protégeant l'élément B de influence néfasteélément A. Par conséquent, le champ électrique peut être protégé de manière fiable même par une très fine couche de métal.

Les charges induites sont localisées sur la surface externe de l'écran de sorte que le champ électrique à l'intérieur de l'écran soit nul.

Le blindage magnétostatique repose sur la fermeture du champ magnétique dans l'épaisseur de l'écran, ce qui présente une perméabilité magnétique accrue. Le matériau de l'écran doit avoir une perméabilité magnétique nettement supérieure à la perméabilité magnétique de l'environnement. Le principe de fonctionnement de l'écran magnétostatique est illustré à la Fig. 2.

Le flux magnétique créé par un élément structurel (dans ce cas un fil) est enfermé dans les parois du bouclier magnétique en raison de sa faible résistance magnétique. Plus la perméabilité magnétique et l'épaisseur d'un tel écran sont grandes, plus l'efficacité d'un tel écran est grande.

Un écran magnétostatique est utilisé uniquement avec un champ constant ou dans la plage des basses fréquences de changement de champ.

Le blindage électromagnétique repose sur l'interaction d'un champ magnétique alternatif avec les courants de Foucault induits par celui-ci dans l'épaisseur et à la surface du matériau conducteur de l'écran. Le principe du blindage électromagnétique est illustré sur la Fig. 3. Si un cylindre de cuivre (écran) est placé sur le chemin d'un flux magnétique uniforme, des champs électromagnétiques alternatifs y seront excités, ce qui, à son tour, créera des courants de Foucault induits alternatifs. Le champ magnétique de ces courants sera fermé (Figure 3b) ; à l'intérieur du cylindre, il sera dirigé vers le champ excitateur, et à l'extérieur - dans la même direction que le champ excitateur. Le champ résultant s'avère affaibli (Fig. 3c) à l'intérieur du cylindre et renforcé à l'extérieur, c'est-à-dire le déplacement se produit à partir de l'espace occupé par le cylindre, ce qui constitue son effet de protection.

L'efficacité du blindage électromagnétique augmente avec l'augmentation du champ inverse, qui sera d'autant plus grand que les courants de Foucault circulant à travers le cylindre seront importants, c'est-à-dire plus la conductivité électrique du cylindre est élevée.

L'atténuation d'un champ magnétique par un métal peut être calculée. Elle est proportionnelle à l'épaisseur de l'écran, au coefficient des courants de Foucault et à la racine carrée du produit de la fréquence du champ, de la perméabilité magnétique et de la conductivité du matériau de l'écran.

Lors du blindage d'éléments de produits avec des boucliers magnétostatiques et électromagnétiques, il convient de tenir compte du fait qu'ils seront également efficaces comme boucliers électrostatiques s'ils sont solidement connectés au corps de l'appareil.

Équipements, instruments et outils

Lors de l'exécution des travaux, sont utilisés : une installation pour créer un champ électromagnétique ; générateur de signaux de forme spéciale G6-26 ; bobine de mesure pour estimer l'intensité du champ électromagnétique ; oscilloscope S1-64 ; voltmètre; un ensemble d'écrans fabriqués à partir de divers matériaux.

Le signal sinusoïdal est fourni par le générateur de signal de l'installation via un transformateur abaisseur. Pour connecter la bobine de mesure 5 à l'oscilloscope et la bobine d'excitation du champ électromagnétique 1 aux générateurs de signaux, les prises de bornes 6 et 7 sont fixées sur le socle 3 de l'installation. L'installation est mise sous tension par l'interrupteur à bascule 8.

Pour caractériser le matériau de blindage, deux autres valeurs de profondeur de pénétration sont utilisées : x 0,1, x 0,01, qui caractérisent la baisse de la densité de champ (trou) de 10 et 100 fois par rapport à la valeur sur sa surface

qui sont données dans des tableaux de référence pour divers matériaux. Le tableau 2 présente les valeurs de x0, x0,1, x0,01, pour le cuivre, l'aluminium, l'acier et le permalloy.

Lors du choix d'un matériau de blindage, il est pratique d'utiliser les courbes d'efficacité du blindage présentées dans les graphiques de la Fig. 4.

Caractéristiques des alliages pour boucliers magnétiques

Les alliages à haute perméabilité magnétique sont utilisés comme matériaux pour les écrans magnétiques dans les champs faibles. Les permalloys, qui appartiennent au groupe des alliages malléables à haute perméabilité magnétique, sont bien traités par découpage et emboutissage. En fonction de leur composition, les permalloys sont généralement divisés en faibles teneurs en nickel (40 à 50 % Ni) et à haute teneur en nickel (72 à 80 % Ni). Pour améliorer les propriétés électromagnétiques et technologiques, les permalloys sont souvent alliés avec du molybdène, du chrome, du silicium, du cobalt, du cuivre et d'autres éléments. Les principaux indicateurs de la qualité électromagnétique de ces alliages sont les valeurs de la perméabilité magnétique initiale µ initiale et maximale µ max. La force coercitive H c des permalloys doit être aussi faible que possible, et la résistivité électrique ρ et l'aimantation à saturation M s doivent être aussi élevées que possible. La dépendance de ces paramètres pour l'alliage binaire Fe-Ni sur le pourcentage de nickel est représentée sur la Fig. 5.

La caractéristique µ initiale (Fig. 5) a deux maxima, relatif (1) et absolu (2). La région du minimum relatif, limitée par une teneur en nickel de 40 à 50 %, correspond au permalloy à faible teneur en nickel, et la région du maximum absolu, limitée par une teneur en nickel de 72 à 80 %, correspond au permalloy à haute teneur en nickel. Ce dernier a également la plus grande valeur µ max. Les caractéristiques actuelles µ 0 M s et ρ (Fig. 5) indiquent que la saturation magnétique et la résistivité électrique du permalloy à faible teneur en nickel sont nettement supérieures à celles du permalloy à haute teneur en nickel. Ces circonstances différencient les domaines d'application des permalloys à faible teneur en nickel et à haute teneur en nickel.

Le permalloy à faible teneur en nickel est utilisé pour la fabrication d'écrans magnétiques fonctionnant dans des champs magnétiques constants faibles. Allié au silicium et au chrome, le permalloy à faible teneur en nickel est utilisé à des fréquences plus élevées.

Alliages 79НМ, 80НХС, 81НМА, 83НФ avec la perméabilité magnétique la plus élevée dans des champs magnétiques faibles et une induction de saturation de 0,5 à 0,75 Tesla pour les écrans magnétiques, les noyaux d'amplificateurs magnétiques et les relais sans contact. Les alliages 27KH, 49KH, 49K2F et 49K2FA, qui ont une induction de saturation technique élevée (2,1 - 2,25 T), sont utilisés pour les boucliers magnétiques qui protègent les équipements des effets de champs magnétiques puissants.

Exigences de sécurité

Avant de commencer

  • Comprendre l'emplacement et le but des contrôles de laboratoire et des équipements de mesure.
  • Préparer lieu de travail Pour un travail en toute sécurité : retirez les objets inutiles de la table et de l'installation.
  • Vérifier : la présence et le bon fonctionnement du système de mise à la terre, l'intégrité du boîtier d'installation, des cordons d'alimentation, des connecteurs. Ne commencez pas à travailler si les panneaux de protection de l'installation du laboratoire (support) sont retirés.

Pendant le travail

  • Les travaux ne peuvent être effectués que sur des équipements de travail.
  • Il n'est pas permis de boucher les ouvertures de ventilation (volets) dans les bâtiments des installations de laboratoire avec des corps étrangers.
  • Ne laissez pas l'appareil allumé lorsque vous êtes absent, même pour une courte période.
  • En cas de coupure de courant, l'installation doit être éteinte.

Dans les situations d'urgence

L'unité de laboratoire doit être immédiatement éteinte dans les cas suivants :

  1. accident ou menace pour la santé humaine ;
  2. l'apparition d'une odeur caractéristique d'isolation en feu, de plastiques, de peinture ;
  3. l'apparition de crépitements, de cliquetis, d'étincelles ;
  4. dommages au connecteur ou au câble électrique alimentant l'installation.

Après avoir fini le travail

  • Éteignez l'unité de laboratoire et les instruments de mesure.
  • Débranchez l'installation et les instruments de mesure du réseau. Rangez votre espace de travail.
  • Retirez les corps étrangers et débarrassez-vous des éventuels débris (papier inutile).

Méthodologie de tâche et de recherche

Déterminer expérimentalement les domaines d'utilisation efficace de divers matériaux pour les matériaux électromagnétiques lorsque les fréquences du champ électromagnétique changent de 102 à 104 Hz.

Connectez l'installation de création d'un champ électromagnétique au générateur de signaux. Connectez la bobine de mesure à l'entrée de l'oscilloscope et au voltmètre. Mesurez l'amplitude U du signal, proportionnelle à la force du champ électromagnétique à l'intérieur du cadre cylindrique de la bobine d'excitation de champ. Couvrir la bobine de mesure avec un écran

Mesurez l'amplitude U' du signal provenant de la bobine de mesure. Déterminer l’efficacité du blindage

à une fréquence donnée et notez-la dans le tableau (voir annexe).

Prendre les mesures conformément à la clause 5.1.1. pour les fréquences 100, 500, 1000, 5000, 104 Hz. Déterminez l’efficacité du blindage à chaque fréquence.

Échantillons d’écran testés. Une étude expérimentale des propriétés des matériaux pour écrans magnétiques est réalisée à partir d'échantillons en

sous forme de verres cylindriques 9 (Fig. 6), dont les principaux paramètres sont donnés dans le tableau 3.

Les écrans peuvent être monocouches ou multicouches avec un entrefer entre eux, cylindriques ou à section rectangulaire. Le calcul du nombre de couches de blindage peut être effectué à l'aide de formules assez lourdes, il est donc recommandé de sélectionner le nombre de couches en fonction des courbes d'efficacité de blindage données dans les ouvrages de référence.

Lors du blindage d'éléments de produits avec des boucliers magnétostatiques et électromagnétiques, il convient de tenir compte du fait qu'ils seront également efficaces comme boucliers électrostatiques s'ils sont solidement connectés au corps de l'appareil.

1 - bobine d'excitation de champ électromagnétique ;

2 - cadre non magnétique ;

3 - base non magnétique ;

4 - transformateur abaisseur ;

5 - bobine de mesure ;

6 et 7 - prises de bornes ;

8 - interrupteur à bascule ;

9 - écran magnétique ;

10 - générateur de signaux ;

11 - oscilloscope;

12 - voltmètre.

Effectuer des mesures pour les écrans en acier de qualité ordinaire, permalloy, aluminium, cuivre, laiton.

Sur la base des résultats de mesure, construisez des courbes d'efficacité de blindage pour divers matériaux similaires à la figure 4. Analysez les résultats de l’expérience. Comparez les résultats de l'expérience avec les données de référence et tirez des conclusions.

Déterminer expérimentalement l'influence de l'épaisseur de la paroi de l'écran (verre) sur l'efficacité du blindage.

Pour les matériaux à haute perméabilité magnétique (acier, permalloy), réaliser l'expérience dans un champ électromagnétique à des fréquences de 100 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 5000 Hz, 10000 Hz selon la méthode décrite pour les écrans de différentes épaisseurs de paroi.

Pour les matériaux conducteurs électriques (cuivre, aluminium), réaliser l'expérience à des fréquences de 100 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 5000 Hz, 10000 Hz selon la méthode décrite.

Analysez les résultats de l’expérience. Comparez les résultats de l'expérience avec les données fournies dans le tableau 1. Tirer des conclusions

LITTÉRATURE

1. Grodnev I. I. Blindage électromagnétique dans une large gamme de fréquences. M. : Communication. 1972. - 275 p.

2. Conception des appareils. En 2 livres. / Éd. V. Krause ; Par. avec lui. V.N. Palyanova ; Éd. DE. Tichtchenko. - Livre 1-M. : Génie Mécanique, 1987.

3. Matériaux en facture instrumentale et automatisme : Répertoire / pod. éd. Yu.M. Piatine. - 2e éd. Retravaillé Et supplémentaire - M. : Génie Mécanique, 1982.

4. Obergan A.N. Conception et technologie d'instruments de mesure. Tutoriel. -Tomsk, Rotaprint TPI. 1987. - 95 p.

5. Govorkov V.A. Champs électriques et magnétiques. - M. Svyazizdat, 1968.

6. Générateur de signal sinusoïdal G6-26. Description technique et mode d'emploi. 1980 - 88s.

7. Oscilloscope S1-64. Description technique et mode d'emploi.

Manuel pédagogique et méthodologique

Compilé par : Gormakov A.N., Martemyanov V.M.

Saisie informatique et mise en page par V. S. Ivanova