📄 低频磁场的屏蔽.htm
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"Times New Roman"'>磁阻 </span><span lang=EN-US style='font-size:15.0pt'>( R )</span><span
style='font-size:15.0pt;font-family:宋体;mso-ascii-font-family:"Times New Roman";
mso-hansi-font-family:"Times New Roman"'>：</span><span lang=EN-US
style='font-size:15.0pt;font-family:宋体;color:black'><o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width="79%" style='width:79.0%;padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p class=MsoNormal style='line-height:18.0pt'><span style='font-size:15.0pt;
font-family:宋体;mso-ascii-font-family:"Times New Roman";mso-hansi-font-family:
"Times New Roman"'>表征材料对通过磁通的阻碍特性，定义为：</span><span lang=EN-US
style='font-size:15.0pt'>R = L / m A</span><span style='font-size:15.0pt;
font-family:宋体;mso-ascii-font-family:"Times New Roman";mso-hansi-font-family:
"Times New Roman"'>，</span><span lang=EN-US style='font-size:15.0pt'>L</span><span
style='font-size:15.0pt;font-family:宋体;mso-ascii-font-family:"Times New Roman";
mso-hansi-font-family:"Times New Roman"'>是磁通路径长度（</span><span lang=EN-US
style='font-size:15.0pt'>cm</span><span style='font-size:15.0pt;font-family:
宋体;mso-ascii-font-family:"Times New Roman";mso-hansi-font-family:"Times New Roman"'>），</span><span
lang=EN-US style='font-size:15.0pt'>A</span><span style='font-size:15.0pt;
font-family:宋体;mso-ascii-font-family:"Times New Roman";mso-hansi-font-family:
"Times New Roman"'>截面面积（</span><span lang=EN-US style='font-size:15.0pt'>cm<sup>2</sup></span><span
style='font-size:15.0pt;font-family:宋体;mso-ascii-font-family:"Times New Roman";
mso-hansi-font-family:"Times New Roman"'>）</span><span lang=EN-US
style='font-size:15.0pt;font-family:宋体;color:black'><o:p></o:p></span></p>
</td>
</tr>
<tr>
<td width="21%" style='width:21.0%;padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p class=MsoNormal style='line-height:18.0pt'><![if !supportEmptyParas]> <![endif]><span
lang=EN-US style='font-size:15.0pt;font-family:宋体;color:black'><o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width="79%" style='width:79.0%;padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p class=MsoNormal style='line-height:18.0pt'><![if !supportEmptyParas]> <![endif]><span
lang=EN-US style='font-size:15.0pt;font-family:宋体;color:black'><o:p></o:p></span></p>
</td>
</tr>
</table>
<p><strong><span lang=EN-US>3.屏蔽材料 </span></strong><span lang=EN-US><o:p></o:p></span></p>
<p> 如前所述，磁屏蔽需要高导磁率材料，满足这种要求的材料是铁镍合金，这种材料具有很高的磁导率。一种常用的合金的化学成分如表<span
lang=EN-US>1所示。这种材料在正确热处理的条件下，起始磁导率（直流，磁通密度为40高斯）可达到60，000，最高磁导率可达到400，000。<o:p></o:p></span></p>
<div align=center>
<table border=0 cellspacing=0 cellpadding=0 width=456 style='width:342.0pt;
mso-cellspacing:0cm;mso-padding-alt:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<tr>
<td width="101%" colspan=6 valign=top style='width:101.0%;padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p class=MsoNormal style='line-height:18.0pt'><span style='font-size:15.0pt;
font-family:宋体;mso-ascii-font-family:"Times New Roman";mso-hansi-font-family:
"Times New Roman"'>表</span><span lang=EN-US style='font-size:15.0pt'>1</span><span
lang=EN-US style='font-size:15.0pt;font-family:宋体;color:black'><o:p></o:p></span></p>
</td>
</tr>
<tr>
<td width="21%" valign=top style='width:21.0%;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'>成分<span lang=EN-US><o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width="16%" valign=top style='width:16.0%;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>Ni<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width="16%" valign=top style='width:16.0%;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>Mo<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width="16%" valign=top style='width:16.0%;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>Mn<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width="16%" valign=top style='width:16.0%;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>Si<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width="16%" valign=top style='width:16.0%;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>Fe<o:p></o:p></span></p>
</td>
</tr>
<tr>
<td width="21%" valign=top style='width:21.0%;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'>数量（<span lang=EN-US>%）<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width="16%" valign=top style='width:16.0%;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>80<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width="16%" valign=top style='width:16.0%;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>4.2<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width="16%" valign=top style='width:16.0%;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>0.5<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width="16%" valign=top style='width:16.0%;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>0.35<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width="16%" valign=top style='width:16.0%;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'>其余<span lang=EN-US><o:p></o:p></span></p>
</td>
</tr>
</table>
</div>
<p> 磁导率并不是固定不变的，它会随外加磁场、频率等变化。磁导率随频率的变化如图<span lang=EN-US>2所示。从图中可以看出，不同厚度的材料的频率特性也不一样，较厚的材料磁导率随频率下降更快一些。<o:p></o:p></span></p>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US><!--[if gte vml 1]><v:shape
id="_x0000_i1026" type="#_x0000_t75" alt="t1-2.jpg (44708 字节)" style='width:380.25pt;
height:292.5pt'/><![endif]--><![if !vml]><img width=507 height=390
src="./低频磁场的屏蔽.files/image002.gif" alt="t1-2.jpg (44708 字节)" border=1 v:shapes="_x0000_i1026"><![endif]><o:p></o:p></span></p>
<p align=center style='text-align:center'>图<span lang=EN-US>2 磁导率与频率关系<o:p></o:p></span></p>
<p> 磁导率还与外加磁场强度有关，当外加磁场强度较低时，磁导率随外加磁场的增加而升高，当外加磁场强度超过一定值时，磁导率急剧下降，这时称材料发生了饱和，典型高导磁率材料的磁导率随外加磁场的变化如图<span
lang=EN-US>3所示。材料一旦发生饱和，就失去了磁屏蔽作用。材料的磁导率越高，越容易饱和。因此，在很强的磁场中，磁导率很高的材料可能并没有良好的屏蔽效能。在选材料时，关键一点是选择同时具有适当饱和特性和足够磁导率的材料。表2给出了一些常用合金的的磁特性。<o:p></o:p></span></p>
<div align=center>
<table border=0 cellspacing=0 cellpadding=0 width=666 style='width:499.5pt;
mso-cellspacing:0cm;mso-padding-alt:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<tr style='mso-row-margin-right:418.5pt'>
<td width=235 style='width:176.25pt;padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p class=MsoNormal style='line-height:18.0pt'><span style='font-size:15.0pt;
font-family:宋体;mso-ascii-font-family:"Times New Roman";mso-hansi-font-family:
"Times New Roman"'>表</span><span lang=EN-US style='font-size:15.0pt'>2</span><span
lang=EN-US style='font-size:15.0pt;font-family:宋体;color:black'><o:p></o:p></span></p>
</td>
<td style='mso-cell-special:placeholder;border:none;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm' width=558 colspan=3><p class='MsoNormal'> </td>
</tr>
<tr>
<td width=235 valign=top style='width:176.25pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'>材料<span lang=EN-US><o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width=157 valign=top style='width:117.75pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'>饱和强度（高斯）<span lang=EN-US><o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width=274 colspan=2 valign=top style='width:205.5pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'>磁导率<span lang=EN-US><o:p></o:p></span></p>
<p align=center style='text-align:center'>最高 <span lang=EN-US>
起始<o:p></o:p></span></p>
</td>
</tr>
<tr>
<td width=235 valign=top style='width:176.25pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'>铁磁合金（<span lang=EN-US>80%镍）<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width=157 valign=top style='width:117.75pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>8，000<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width=147 valign=top style='width:110.25pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>400，000<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width=127 valign=top style='width:95.25pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>60，000<o:p></o:p></span></p>
</td>
</tr>
<tr>
<td width=235 valign=top style='width:176.25pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'>铁磁合金（<span lang=EN-US>48%镍）<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width=157 valign=top style='width:117.75pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>15，000<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width=147 valign=top style='width:110.25pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>150，000<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width=127 valign=top style='width:95.25pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>12，000<o:p></o:p></span></p>
</td>
</tr>
<tr>
<td width=235 valign=top style='width:176.25pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'>硅钢<span lang=EN-US><o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width=157 valign=top style='width:117.75pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>20，000<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width=147 valign=top style='width:110.25pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>5，000<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width=127 valign=top style='width:95.25pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>3，000<o:p></o:p></span></p>
</td>
</tr>
<tr>
<td width=235 valign=top style='width:176.25pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'>碳钢<span lang=EN-US><o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width=157 valign=top style='width:117.75pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>22，000<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width=147 valign=top style='width:110.25pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>3，000<o:p></o:p></span></p>
</td>
<td width=127 valign=top style='width:95.25pt;border:solid windowtext 1.0pt;
padding:0cm 0cm 0cm 0cm'>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>1，000<o:p></o:p></span></p>
</td>
</tr>
</table>
</div>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US>
<br>
<!--[if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_i1027" type="#_x0000_t75" alt="t1-3.jpg (36161 字节)"
style='width:300pt;height:300.75pt'/><![endif]--><![if !vml]><img width=400
height=401 src="./低频磁场的屏蔽.files/image003.gif" alt="t1-3.jpg (36161 字节)"
border=1 v:shapes="_x0000_i1027"><![endif]><o:p></o:p></span></p>
<p align=center style='text-align:center'>图<span lang=EN-US>3 常用高磁导率的磁导率与外加磁场的关系<o:p></o:p></span></p>
<p><strong><span lang=EN-US>4.注意事项</span></strong><span lang=EN-US><o:p></o:p></span></p>
<p> 高导磁率材料在机械冲击的条件下会极大地损失磁性，导致屏蔽效能下降。因此，屏蔽体在经过机械加工后，如敲击、焊接、折弯、钻孔等，必须经过热处理以恢复磁性。热处理要在特定条件下进行，一般要在干燥氢气炉中以一定的速率加热到<span
lang=EN-US>1177° C，保持4个小时，然后以一定的速率降温到室温。由于热处理的条件极其严格，因此最好是委托材料厂家进行屏蔽体的加工，在工件完成后，进行热处理。如果，用户一定要自己加工，记住要按照材料厂家提出的条件对屏蔽体进行热处理，以获得最佳屏蔽效能，最理想的方法是将工件寄到厂家进行热处理。<br>
在对拼接处进行焊接时，要使用屏蔽材料母料做焊接填充料，这样可以保证焊缝处的高导磁率。如果屏蔽效能要求较低，也可以采用点焊或铆接的方式固定，但要注意拼接处的屏蔽材料要有一定的重叠，以保证磁通路上较小磁阻。<br>
当需要屏蔽的磁场很强时，仅用单层屏蔽材料，不是达不到屏蔽要求，就是会发生饱和。这时，一种方法是增加材料的厚度。但更有效的方法是使用组合屏蔽，将一个屏蔽体放在另一个屏蔽体内，它们之间留有气隙。气隙内可以填充任何非导磁率材料做支撑，如铝。组合屏蔽的屏蔽效能比单个屏蔽体高得多，因此组合屏蔽能够将磁场衰减到很低的程度。
<o:p></o:p></span></p>
<p><strong><span lang=EN-US>5.实际应用</span></strong><span lang=EN-US><o:p></o:p></span></p>
<p> 计算机的<span lang=EN-US>CRT显示器受到磁场干扰而发生图象扭曲、失真、滚动等现象是最常见的磁干扰现象。对这种干扰，最有效的方法是将显示器屏蔽起来。屏蔽有两种方法，一种是仅对显象管屏蔽，如图4所示，另一种是对整个显示器屏蔽，如图5所示。<o:p></o:p></span></p>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US><!--[if gte vml 1]><v:shape
id="_x0000_i1028" type="#_x0000_t75" alt="t1-4.jpg (7079 字节)" style='width:300pt;
height:272.25pt'/><![endif]--><![if !vml]><img width=400 height=363
src="./低频磁场的屏蔽.files/image004.gif" alt="t1-4.jpg (7079 字节)" border=1 v:shapes="_x0000_i1028"><![endif]><o:p></o:p></span></p>
<p align=center style='text-align:center'>图<span lang=EN-US>4 显象管屏蔽罩<o:p></o:p></span></p>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US><!--[if gte vml 1]><v:shape
id="_x0000_i1029" type="#_x0000_t75" alt="t1-5.jpg (16145 字节)" style='width:300pt;
height:404.25pt'/><![endif]--><![if !vml]><img width=400 height=539
src="./低频磁场的屏蔽.files/image005.gif" alt="t1-5.jpg (16145 字节)" border=1 v:shapes="_x0000_i1029"><![endif]><o:p></o:p></span></p>
<p align=center style='text-align:center'>图<span lang=EN-US>5 显示器屏蔽罩<o:p></o:p></span></p>
<p> 根据前面所述的磁屏蔽理论，屏蔽体将要保护器件包的越紧，则屏蔽效果越好。因此，仅将显象管屏蔽起来方法屏蔽效果更好。但这需要将显示器拆开，重新安装屏蔽，不是一般条件下可以做的。并且，这种方法中使用的屏蔽罩往往需要按照显象管的实际尺寸订做，成本很高。在实际中，将显示器整体屏蔽起来是更加实用的方法。当显示器发生了磁场干扰时，用户只要采购一台标准的显示器屏蔽罩就可以解决问题了。<span
lang=EN-US><o:p></o:p></span></p>
<p> 当磁场不是很强时，仅用一块高导磁率材料遮挡一下也能够解决问题。例如，在一个办公区域中，使用着大约<span lang=EN-US>20多台工作站，其中有几台的屏幕发生了抖动。调查表明，干扰源是在显示器正下方的电力电缆。电缆中的电流每相仅有30安培，结果是，在显示器处测量的磁场强度超过了70毫高斯。解决的方法是在地板，显示器与电缆之间，放置一块高导磁率屏蔽材料，然后在屏蔽材料上盖一块地毯，如图6所示。<o:p></o:p></span></p>
<p align=center style='text-align:center'><span lang=EN-US><!--[if gte vml 1]><v:shape
id="_x0000_i1030" type="#_x0000_t75" alt="t1-6.gif (1560 字节)" style='width:320.25pt;
height:195pt'/><![endif]--><![if !vml]><img width=427 height=260
src="./低频磁场的屏蔽.files/image006.gif" alt="t1-6.gif (1560 字节)" border=1 v:shapes="_x0000_i1030"><![endif]><o:p></o:p></span></p>
<p align=center style='text-align:center'>图<span lang=EN-US>6 高导磁率材料能遮挡磁场<o:p></o:p></span></p>
<p> 在办公室的另一位置，由于靠近配电盘，两台工作站的显示器必须进行屏蔽。<span lang=EN-US><o:p></o:p></span></p>
<p class=MsoNormal><span lang=EN-US><![if !supportEmptyParas]> <![endif]><o:p></o:p></span></p>
</div>
</body>
</html>
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