静电屏蔽范文1
关键词：磁屏蔽；零磁空间；磁屏蔽室
引言
随着工业、交通、电力及生活等设施的急剧增加，人们正处在一个日益复杂的电磁环境中，地磁场在区局部范围内也已变得越来越复杂，图1为某地的地磁场变化情况。然而，随着科技水平的发展，在精密测量、地球物理、地质勘探、航空航天、计量测试等诸多领域里，对外界环境磁场的要求却有越来越高，许多精密电子设备与测试仪器，要求空间环境不能存在干扰磁场。比如，在航空航天及船舶中导航用的陀螺仪，干扰磁场严重影响着其导航精度，必须对干扰磁场进行消除或降低；作为时间基准的原子钟，为了保证精准性，也必须将地磁场消除；还有高分辨率的电子显微镜，环境中的波动磁场也影响着其电子成像质量，同样需要消除环境磁场的变化。另外，在许多与磁性有关的科学研究领域里，需要营造一个零磁场环境。例如磁性探测仪器的零磁场标定，材料或器件的无磁性检测，生物在无磁环境里的生理反应研究等等，均需要一个相对的零磁场空间。这就要求我们必须利用磁屏蔽技术，在一定范围内屏蔽或消除外界的干扰磁场，从而营造一个相对的零磁场或静磁场空间。
1 磁屏蔽的基本原理
1.1 磁屏蔽的概念
电磁屏蔽，就是将电磁场干扰源至仪器设备的传输途径“切断”，从而达到消除或减弱干扰源对仪器设备的不良影响效果。根据被屏蔽的对象不同，可将其分为两大类：一类是对电磁场干扰源进行屏蔽，使其传播到屏蔽外的干扰电磁场减弱，如对医学上核磁共振仪的屏蔽；另一类是对特定的仪器设备进行屏蔽，使其不受外界环境电磁场的干扰，保证其正常工作，如对导航用的陀螺仪的屏蔽。根据电磁场的性质及屏蔽机理的不同，电磁屏蔽分为静电屏蔽、电磁屏蔽和静磁屏蔽。静电屏蔽主要是对电场的屏蔽，利用的是导体静电平衡原理；电磁屏蔽主要是对高频电磁场屏蔽，利用涡电流原理；而静磁屏蔽（简称磁屏蔽）则是对静磁场或低频电磁场进行屏蔽，利用的是磁路分流原理。文章讨论的是磁屏蔽问题。
1.2 磁屏蔽的原理
静磁场是稳恒电流或永久磁体产生的磁场。静磁屏蔽是利用高磁导率μ的铁磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁场。它与静电屏蔽作用类似而又有不同。
静磁屏蔽的原理可以用磁路的概念来说明。如将铁磁材料放在成截面如图2和图3的回路，则在外磁场中，绝大部份磁场集中在铁磁回路中。这可以把铁磁材料与空腔中的空气作为并联磁路来分析。因为铁磁材料的磁导率比空气的磁导率要大几千倍，所以空腔的磁阻比铁磁材料的磁阻大得多，外磁场的磁感应线的绝大部份将沿着铁磁材料壁内通过，而进入空腔的磁通量极少。这样，被铁磁材料屏蔽的空腔就基本上没有外磁场，从而达到静磁屏蔽的目的。材料的磁导率愈高，筒壁愈厚，屏蔽效果就愈显著。因常用磁导率高的铁磁材料如软铁、硅钢、坡莫合金做屏蔽层，故静磁屏蔽又叫铁磁屏蔽。
静电屏蔽的效果是非常好的，这是因为金属导体的电导率要比空气的电导率大十几个数量级，而铁磁物质与空气的磁导率的差别只有几个数量级，通常约大几千倍。所以静磁屏蔽总有些漏磁。为了达到更好的屏蔽效果，可采用多层屏蔽，把漏进空腔里的残余磁通量一次次地屏蔽掉。
1.3 屏蔽效果的度量
对于磁屏蔽，根据需求通常用磁屏蔽效能和剩磁两种方式来衡量其效果。磁屏蔽效能计算公式为：SEH=20lg■，单位为分贝；而剩磁指的是屏蔽后的剩余磁场，单位是nT。
2 常用的磁屏蔽材料
根据磁屏蔽的原理，材料的磁导率愈高，屏蔽效果就愈显著。因此磁屏蔽材料一般都选用磁导率高的材料，常用的高导磁材料有纯铁（电工软铁） 、电磁钢板（硅钢片）、坡莫合金板、非晶态合金带以及微晶合金带材等。另外与屏蔽性能有关的还有材料的饱和磁通密度Bs和矫顽力。材料的饱和磁通密度Bs越大，就越能吸收外界磁场，屏蔽效果也就越好，在屏蔽强磁场时特别重要。材料的矫顽力越低，越容易降低屏蔽后的剩磁，在屏蔽弱磁场时特别重要。在设计磁屏蔽装置时，要针对具体的环境磁场和屏蔽要求。综合考虑材料的以上三个参数及整个磁屏蔽装置的结构。表1列举了常用磁屏蔽材料的基本参数。
3 磁屏蔽技术应用及装置
静磁屏蔽在电子器件中有着广泛的应用。例如变压器或其他线圈产生的漏磁通会对电子的运动产生作用，影响示波管或显像管中电子束的聚焦。为了提高仪器或产品的质量，必须将产生漏磁通的部件实行静磁屏蔽。在手表中，在机芯外罩以软铁薄壳就可以起防磁作用。
3.1 通用零磁空间
这类磁屏蔽装置主要作为标准的零磁空间使用，为仪器标定、无磁测量等工作服务，其结构如图4所示。根据磁屏蔽的性能和尺寸要求有不同的规格。
3.2 大型磁屏蔽室
这类磁屏蔽装置主要为各种高性能的电子显微镜、高性能仪器设备服务，其结构如图5所示。需要根据仪器设备的要求和现场环境进行单独设计制作。
3.3 磁屏蔽元件
这类磁屏蔽元件通常为某些特定仪器设备所研制的，是作为某些仪器（如陀螺仪，原子钟等）结构的一部分， 在设计时既要考虑屏蔽性能，还要考虑结构性能等因素，如图6所示。
4 磁屏蔽技术的发展趋势
磁屏蔽技术通常有两种方法，一种叫做被动式磁屏蔽，即采用磁导率较高的软磁材料围成一个特定空间，而被动地将外界环境磁场屏蔽在该特定空间之外，常用的磁屏蔽材料有电工纯铁、硅钢片、内磁屏蔽钢及坡莫合金等。另一种叫做主动式屏蔽，即采用通电线圈产生一个与干扰磁场大小相等方向相反的磁场去主动抵消外界的干扰磁场，从而达到磁屏蔽的目的。被动式磁屏蔽采用的磁路分流的原理，技术相对比较成熟，屏蔽性能稳定可靠，但需要耗费大量的软磁材料，成本较高，施工周期长。而主动式磁屏蔽技术采用的正负磁场抵消的办法，由于外界磁场随时变化，所以反向磁场的控制困难较大。再者，磁场在本质上是不能被抵消掉的，此消则彼长，很难在较大空间范围内完全消除干扰磁场。目前实际应用中主要还是采用被动式屏蔽，主动式磁屏蔽技术应用还不多，但主动式磁屏蔽技术不需要耗费软磁材料，安装施工周期也短，且易于拆装运输，可以重复，是磁屏蔽技术未来的发展方向。
参考文献
[1]杨士元.电磁屏蔽理论与实践[M].北京：国防工业出版社.
[2]赖祖武.电磁屏蔽的理论基础[M].北京：原子能出版社.
静电屏蔽范文2
关键词：电磁波；电磁屏蔽；屏蔽材料
中图分类号：TMl5 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2015）024-000-01
Abstract： this paper mainly introduces the producing principle of electromagnetic wave and its influence on people，the principle of electromagnetic shielding and shielding type，shielding materials and the precautions of people.
Key words： electromagnetic waves；Electromagnetic shielding；Shielding materials
随着科学技术的发展，各种各样的电器产品丰富着人们的生活。如电脑、手机提高了工作效率，方便了沟通；再如电磁炉，微波炉等方便了人们的烹饪。在使用这些电器产品的时候，它们随时都在发出电磁波，也时刻会伤害到我们。电磁波向空中发射或泄漏的现象叫“电磁辐射”，其无形、无味，让人们难以察觉。只要各类家用电器、办公设备处于工作状态，都会或多或少的产生电磁辐射。
一、电磁波的产生原理及对人的健康影响
电磁波是通过电磁振荡产生的，在空间以变化的磁场激发电场，变化的电场再去激发磁场交替进行，以波的方式将电磁能量从发射端传递出去。电磁波在真空中的传播速度为光速3×108m/s。振荡频率越大波长越短，其能量越强。按频率由小到大排列的电磁波谱为：无线电波、红外光、可见光、紫外光、x射线、γ射线。电磁波辐射与人们的健康是密切相关。x射线、γ射线能量达到及超过124ev，可对人体产生电离辐射效应，而能量稍弱的如红外线、微波、无线电波会对人体产生非电离辐射效应，紫外线能量上限达到124ev，有微弱的电离辐射作用。虽然非电离辐射对人体没有明显的伤害作用，但长时间作用产生的累积效应也不容忽视。因此在利用各类电气电子产品的同时需运用电磁屏蔽技术减轻电磁辐射对仪器仪表工作以及对人体的影响。
二、电磁屏蔽技术及类型
1.电磁屏蔽技术
利用铜、铝、不锈钢等导电性能好的金属材料制成较密的网状容器，将需防护的电路置于其中，就可以防止电场或磁场所形成的干扰，这一方法就是电磁屏蔽技术。
2.电磁屏蔽类型
（1）静电屏蔽
在静电场中，用金属材料制成的网状容器或封闭容器，并将其外壳与地线相连，把需要屏蔽保护的电路放入其中，这样外部的干扰电场就不会影响到内部电路工作；反过来，将容器内部放置干扰源，其产生的干扰电场也会不会影响到外部电路的工作。可见，接地的金属封闭容器起到了内不影响外，外不影响内的屏蔽静电场的作用。这样的接地容器对交变电场的干扰也可防止。
（2）交变磁场屏蔽
交变磁场屏蔽有高频和低频之分。低频磁屏蔽是用来隔离主要是50赫兹磁场及静磁场的干扰的，静电屏蔽容器对低频磁场不起屏蔽作用。这时需采用高磁导率的材料如铁皮做外壳，将被保护的电路置于壳内，就不会受到外部磁场的干扰了。利用高导磁率的材料构成低蔽的效果磁阻通路，使大部分磁场被集中在屏蔽体内，屏蔽体的磁阻越小，磁场屏蔽越好。高频磁屏蔽是利用高电导率的材料如铜、铝等做成屏蔽罩，将工作电路置于其中就可屏蔽掉外部磁场干扰。其原理是利用屏蔽层在高频磁场作用下在其表面产生的涡流，削弱干扰源磁场能量，同时涡流产生的反向磁场抵消干扰磁场而实现的。
综上所述，将高电导率的材料制作成屏蔽体并接地，对电磁波就起到了很好的屏蔽效果，同时还起到了静电屏蔽的作用。仪器仪表处于其内部工作时就基本不受外部电磁干扰的影响。
三、增强电磁辐射的防范意识
生活中要养成良好的习惯。在看电视、使用电脑及手机时，要控制时间，多喝茶水，适当食用水果补充维生素A。使用完毕后要洗脸，保持清洁。手机充电时不要放在枕边，待电话接通后再放到耳边接听。电脑屏幕不宜太亮，屏前可安装防辐射屏，着由电磁屏蔽材料织成的防辐射衣。电磁污染时刻存在于我们周围，可以说是防不胜防，所以一定要树立防范意识，做好防范工作，保证我们肌体的健康。
参考文献：
[1]贾起民.电磁学.高等教育出版社，2010.
[2]庞小增.生物电磁学.国防大学出版社，2008.
[3]王路.电磁屏蔽导电复合材料.材料开发与应用，2009.
静电屏蔽范文3
【关键词】继电保护；二次回路；干扰
继电保护装置作为电力系统的重要组成部分，其健康状态直接关系着整个电力系统正常运行，根据对目前继电保护事故的统计发现，二次回路干扰占有重大比例，因此对继电保护二次干扰源及干扰措施的研究具有重要的意义。
1.继电保护二次回路干扰源分析
继电保护二次回路的干扰源主要包括一次回路、二次回路本身、雷电波以及无线电信号。
一次设备、电缆和导线间存在着不同的分布电容，因此一次设备对二次设备和地之间存在着的电容串联回路电容串联回路分压的结果，便形成了一次设备对二次设备之间的静电耦合。同时，因导体周围存在的磁场与其他导体之间存在着互感，必然使一次和二次回路之间存在电磁耦合。另外，在系统发生接地短路或者当避雷器动作时，都会有大电流流入并通过接地网分散进入大地，这时由于各接地点电位不同所形成的电位差将会对二次回路产生干扰。
二次回路自身的干扰，主要是由于继电器或接触器的接点开断电感元件而引起的暂态干扰电压。此外，380V/220V交流，无线电干扰也会在二次回路中产生干扰电压，在继电器室使用对讲机等大功率的无线电设备是非常危险的。
2.继电保护二次回路的抗干扰措施分析
针对以上所述的两类干扰源，可以采取以下几种针对性措施防止干扰的产生。
2.1 静电耦合的预防
抑制静电耦合产生的干扰，可以通过增大耦合阻抗、应用屏蔽电缆，合理选择二次设备等方法加以预防。
（1）减小二次电缆与母线平行布置的长度，合理布置干扰源与扰回路的相对位置。通过加大一次设备与二次电缆的空间距离，减小两者之间的分布电容，增加耦合阻抗。
（2）在二次回路适当地点，如保护装置直流的电源入口、交流电流电压互感器二次回路接入保护前增加抗干扰电容，可明显增加抗干扰能力。
（3）按《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》规定，变电所出口中间继电器动作电压在（55%～70%）Ue之间。两外保护采用220kV的强电开入代替24V的弱电开入，也可以增强抗干扰能力。
（4）采用屏蔽电缆，并将屏蔽层与地网可靠连接，可对静电干扰、电磁干扰及高频干扰起到有效的抑制作用。当然采用屏蔽电缆的抗干扰效果与屏蔽层使用的材料、制作工艺，接地方式等有关。屏蔽电缆除了对静电干扰有较好的抑制作用外，对电磁干扰和高频干扰也有很好的抑制作用。
（5）充分利用变电所中的自然屏蔽物可以进一步提高抗静电干扰能力，如电缆隧道和电缆沟盖板中的钢筋、各种金属构件、建筑物中的钢筋等，都是良好的自然屏蔽物，只需在施工中注意将它们与变电所接地网连接起来就可形成良好的静电屏蔽。
2.2 电磁感应的预防
（1）电缆沟的布置尽可能与一次载流导体成直角，尽量减少平行段的距离。对于直流电流、交流电流、电压互感器二次回路中的ABCN回路均应将同一回路的电缆芯安排在同一根电缆中，不仅是降低感应电压的有效措施，而且对任何频率均有很好的抗干扰效果。
（2）为防止感应磁通入二次回路，消除二次回路的感应电压，在干扰源与二次回路之间设置电磁屏蔽，常用的钢带铠装电缆，钢板做成的保护柜，就具有较好的磁屏蔽作用。同时，在选择控制电缆时，应严格达到导磁系数、高频集肤效应及屏蔽层电阻等规定的要求。
（3）对于非磁性材料的屏蔽层，由于导磁率与空气的导磁率相近，其干扰磁通可达电缆芯。而在高频干扰磁场时，在屏蔽层中感应出的涡流，能与干扰磁通抵消，使芯线不受影响。这种屏蔽的有效频率一般在10～100Hz之间，且与屏蔽层的电导率、厚度及电缆外径成反比。
（4）利用屏蔽层两端或多点接地可有效增强对低频干扰的屏蔽，具体方法可在变电所设截面100mm2铜排，该铜排最好与屏蔽电缆的两端都接地，使电缆的屏蔽层与接地网构成闭合回路，减少屏蔽层和地环路的阻抗，减弱干扰磁通对芯线的影响，提高屏蔽电缆抗电磁干扰的效果。
2.3 电位差的预防
为了预防电位差对二次回路的干扰，有条件的可建立一个由铜排连接的完善的地网，将各点可能产生的电位差降至最低。
为防止因接地点电位差产生的地网电流穿入电流、电压互感器二次回路，影响保护的正确动作，应确保电流、电压互感器二次回路只有一个接地点（要注意一个接地点与电缆屏蔽层两端接地的区别）。若一个电气回路有两个接地点，电位差产生的地网电流会穿入该回路，从而导致保护误动作。
2.4 微机保护装置的应用
微机保护装置较高的抗扰度是前提，因此首先要选择抗扰度高的微机保护装置，通过微机保护装置将交流及直流电源线经过抗干扰电容后进入保护屏内，将抗干扰电容接在回路导线与地之间。经过抗干扰处理后的线，应该远离直流操作回路及高频输入回路，更不能与之捆绑。逆变电源应经过抗干扰处理，弱信号线也应远离强干扰的导线。
2.5 二次回路接地的防止
为使设备外壳、电缆屏蔽层两端，TV（电压互感器）/TA的二次回路一点可靠接地，要求在变电所控制室内建立起“等电位接地网”。
（1）屏柜与地面等有关部位的连接方式及所用铜排型号符合规范要求。
（2）保护用屏蔽电缆层应在开关场与控制室两端接在“等电位接地网”上；互感器二次高压箱体与分线箱之间的电缆屏蔽层，也应在高压箱体与端子箱处两端接地；对于双层屏蔽电缆，内层楼上一点接地，外层两端接地。
（3）高频同轴电缆应在两端分别接地，敷设于电缆沟最上层。
（4）传送音频信号应采用两端接地的屏蔽双绞线，如使用双绞双屏蔽电缆，也是内层一点、外层两端接地；50m长以上的数字信号传输，应采用光缆；对于低频、低电平模拟信号的电缆，如热电偶用的电缆，屏蔽层必须在不平衡端或电路本身接地处一点接地。
3.结语
继电保护二次干扰的产生受诸多因素的影响，因此，除了以上措施外，还可以采取以下措施来预防二次回路干扰：交、直不用同一根电缆，强弱回路不在同一根电缆，屏内回路（不同性质）不捆扎在一起；屏内弱电一般不引出保护装置，确需引出时，应经过继电器或光电隔离转接引出；不采用备用芯两端接地的抗干扰方式；对电感量较大的中间继电器，采用并联一个二极管、串联电阻元件的抗干扰方式；为了防止无线电干扰，在控制室及保护室设电磁屏蔽网，并在保护室限制无线对讲机使用；为了防止雷电波的干扰，在可能引入雷电波的回路中加装避雷装置。
参考文献
静电屏蔽范文4
1.1干扰电子系统的运行
电子系统是电子设备的集成总称，静电放电时发生地磁辐射、电磁干扰，对整个电子系统造成一定的影响[1]。静电放电引起系统误动，多项电子设备受到干扰，出现信息丢失、设备干扰等多项破坏情况，严重时还会引起系统混乱等情况。例如：计算机中的静电放电破坏，在整个电子系统上均存在干扰，导致计算机系统处于风险状态，表明静电放电的危害性。
1.2电子设备隐蔽性破坏
静电放电在电子设备中的隐蔽性破坏，发生在设备的运行过程中。电子设备可以灵敏的感应静电放电，十几伏、几百伏的静电，都能在电子设备中形成破坏，此类破坏是非常隐蔽的，并不在人体的感知范围内，由此表明，部分电子设备并未得到静电保护，已经出现了隐蔽性的破坏。
1.3毁坏电子设备的电路
静电放电在电子设备的电路中形成破坏，如：击穿、损坏，破坏了电子设备的本身性能。静电放电毁坏电子设备的电路，主要是因为电子设备的内部电路，含有诸多电气元件，其在静电放电的干扰下发生损坏，不能支持电子设备的正常运行。
2电子设备静电放电的测试分析
电子设备防静电试验检测，为防护措施提供了相关的标准，操作人员可以按照电子设备防静电的能力，设计相对的防护措施，发挥全面的保护作用，控制静电放电危害的破坏和干扰，促使电子设备处于稳定的运行环境中，进而提高电子设备的运行性能，保护电子设备的性能，满足其在行业中的运行要求，体现防静电试验的价值。
3电子设备静电放电危害的防护措施
3.1屏蔽防护
屏蔽防护是指在电子设备的外层表面，包裹具有屏蔽作用的材料，切断静电放电的冲击途径，以便控制静电的传播。电子设备静电放电危害中的屏蔽防护，不能在根本上消除静电产生，而是防止静电电荷接近电子设备，发挥有效的控制作用[2]。屏蔽保护并不适用于所有的电子设备，还需考虑电子设备的性能，而且屏蔽保护措施，不能过于频繁的使用，以免影响屏蔽保护的效果。电子设备屏蔽保护中的要点是接地处理，可根据电子设备所处的实际环境，规划接地的方式。
3.2接地防护
接地防护的实践性强，既可以作为屏蔽防护的一项辅助措施，也可作为一项单独的防护手段[3]。电子设备运行中，选择直接接地的防护措施，电子设备的外壳部分，连接成一个整体，共同接入到地面，由此可以保障电子设备中的静电电荷，顺利排入到大地内，抑制电子设备的电压突增，防止静电放电击穿运行设备。针对接地防护，提出四点注意事项，分别是：①接地铜线的截面面积≥4mm2，利用铜芯的耐腐蚀性，提高接地防护的水平；②公用的接地网部分，必须做好平衡电阻的工作，选择恰当的电阻值，以免影响接地的效果；③根据电子设备的性能，灵活设计接地铜线的截面面积，优化电子设备的运行环境；④注重接地连接的稳定性，防止外力、振动等因素的干扰，强调接地连接稳定性的效益。
3.3加湿防护
电子设备的湿度增加，静电导电率也会随之减少，当湿度在70%开始增加时，静电会逐步减少。加湿防护的方法与屏蔽防护的性质相同，也是需要根据电子设备的环境、性能选择，不能适用于所有的电子设备。目前，电子设备中最常用的加湿防护设备是：超声波加湿器，辅助降低电子设备的导电率，在静电放电中发挥防护作用。
4结束语
静电屏蔽范文5
关键词：电子设备，机箱电磁屏蔽，缺陷，对策，分析
引言：
当前机箱的电磁屏蔽功能设计已经成为各类电子产品设计的必要环节，且机箱的电磁屏蔽功能比电路本身更优秀，因此目前针对电子设备机箱本身的电磁屏蔽功能设计越来越受到重视，并衍生出了相应的研究领域和产业化发展。而由于电子设备机箱与设备之间的非关联性，导致其很难发挥出足够的电磁屏蔽效果，因此设计者开始探究将外部机箱与电子设备本身相关联的方式，来提高电磁屏蔽效果，提升设备运行质量。
1. 电磁干扰概述
1.1. 电磁干扰原因及特点
电磁干扰主要由设备本身产生和外界干扰两种，设备本身的电磁干扰主要是由于设备启动时的瞬时强电磁感应在设备周围产生的干扰，往往会引起设备的使用寿命降低、设备精度降低等故障；外部电磁干扰主要是由于其他电子设备运行时产生的电磁通过机箱缝隙和设备外接线路传导至设备电路，进而对设备运行产生干扰。而外部干扰对电子设备的危害远大于自身电磁干扰，因此降低外部干扰是提高设备运行稳定性的主要方式。
1.2. 电磁屏蔽概述
电磁屏蔽就是以金属隔离的原理来控制电磁干扰由一个区域向另一区域感应和辐射传播的方法。目前的各种电子设备，尤其是军用电子设备，通常都有金属壳体（机箱或机柜） ，它除了机械支撑和保护作用外，还兼有电磁屏蔽的功能，这包括两方面的问题：其一，设备的对外电磁辐射会污染电磁环境，影响其它设备的正常工作；有的设备还会造成信息泄露等。其二，设备在外界电磁干扰的影响下，会引起工作紊乱，甚至损坏设备。因此，机箱对电子产品电磁兼容性能的影响已引起人们的普遍重视。
电磁屏蔽一般分为两种类型：一类是静电屏蔽，主要用于防止静电场和恒定磁场的影响，另一类是电磁屏蔽，主要用于防止交变电场、交变磁场以及交变电磁场的影响。
静电屏蔽应具有两个基本要点，即完善的屏蔽体和良好的接地。电磁屏蔽不但要求有良好的接地，而且要求屏蔽体具有良好的导电连续性，对屏蔽体的导电性要求要比静电屏蔽高得多。
2. 机箱电磁屏蔽缺陷及对策分析
2.1. 机箱电磁屏蔽缺陷
机箱电磁屏蔽的效果会受到机箱设计、机箱工艺和机箱材料等因素的影响，常见的机箱屏蔽结构主要是由金属构成，大约能够提供至少100db的屏蔽效果。机箱电磁屏蔽的要点有两个，一个是要确保机箱的导电性能连续，也就是首先机箱本身是完整的导电体，不存在电流运行死角，其次要确保机箱的接地，确保电流的运行存在回路；另一个就是要避免带电替穿过机箱。在电子设备的实际运行环境中，以上两者受工艺和技术的限制，都难以理想的实现。电子设备的运行必须有电源的接入，这些电源接口就成了电磁外溢的主要途径，因此如何降低线路接口位置的电磁传到，就成了影响机箱电磁屏蔽整体功效的关键。目前针对机箱电磁屏蔽功效提升的研究也主要集中在线路穿过位置的空隙处理上，并取得了一定的成效。
2.2. 机箱电磁屏蔽缺陷对策分析
除了使孔洞的尺寸远小于电磁波的波长， 用辐射源尽量远离孔洞等方法减小孔洞泄漏以外， 增加孔洞的深度也可以减小孔洞的泄漏， 这就是截止波导的原理。
另外， 通风口可使用穿孔金属板， 只要孔的直径足够小， 就能够达到所要求的屏蔽效能。当对通风量的要求高时， 必须使用截止波导通风板（ 蜂窝板） ， 否则不能兼顾屏蔽和通风量的要求。如果对屏蔽要求不高，并且环境条件较好， 可以使用铝箔制成的蜂窝板。这种产品的价格低， 但强度差， 容易损坏。如果对屏蔽的要求高， 或环境恶劣（ 如军用环境） ， 则要使用铜制或钢制蜂窝板， 这种产品各方面性能优越， 但价格高昂。
一般情况下， 屏蔽机箱上不同部分的结合处不可能完全接触， 只能在某些点接触， 这构成了一个孔洞阵列。缝隙是造成机箱屏蔽效能降级的主要原因之一。在实际工程中， 常常用缝隙的阻抗来衡量缝隙的屏蔽效能。缝隙的阻抗越小， 则电磁泄露越小， 屏蔽效能越高。
因此可以通过以下方式来降低缝隙的电磁泄露：
首先，可以通过增加导电的焊接接触点来降低缝隙的尺寸，同时使用机械车床来进行电子设备机箱表面的抛光，从而提高螺丝、铆钉等紧固件的密实度；
其次，可以在设备的搭接位置预留更多的金属板，从而增加焊接后的密封性能，降低电磁逸出的可能性，提高电磁屏蔽性能。
最后，可以采用先进的材料增加电子设备机箱的电磁屏蔽性能，如选用合适的电磁密封垫，这是一种能够用于设备焊接缝隙处填充的导电物质，在使用后能够产生灌装液体密封垫处防水溢出的效果，从而有效的阻挡电磁干扰。
3.结语：当前的电子设备机箱电磁屏蔽理论和应用实际都已经取得了巨大的研究成果，并为提高电子设备的兼容性提供了可靠的保证，极大的降低了工业生产过程中电子设备之间的电磁干扰影响。然而应该看到，虽然目前提升电子设备机箱电磁屏蔽功效的措施有多种，却不能从根本上去除电磁干扰，因此并不能单纯的依靠机箱的电磁屏蔽功能来提高设备兼容性，有必要对电子设备本身与机箱之间的联合降磁方式进行研究，探索更为行之有效的电子设备电磁屏蔽方式。
参考文献：
[1] 吴贤，杜平安，聂宝林，毛湘宇. 带缝隙腔体电磁屏蔽特性的数值模拟研究[J]. 工程设计学报. 2011（03）
[2] 石峥，杜平安，刘建涛. 缝隙结构电磁屏蔽特性数值仿真建模方法研究[J]. 系统仿真学报. 2009（24）
静电屏蔽范文6
【关键词】电子屏蔽设备；基本原理；屏蔽结构；设计分析；安装方法
电子技术在近几年发展迅速，应用范围不断扩大，越来越多的人使用电子设备工作或生活，由于电子设备的增加，导致空间中设备散布密度变大，磁场变强，相互之间的干扰越来越严重，为了使电子设备在使用中更加精准与稳定，电子设备的屏蔽显得越来越重要。我们需要消除其他设备电磁干扰，将之控制在一定范围之内，通过电路改进设备消除电子设备干扰需要付出高额的经济代价与时间代价，付出与回报不成比例。而屏蔽设计的采用能够付出较少的代价从而回收较大的效果，在实践中被较多使用。电子屏蔽设备不同于传统电子设备，在设计中有许多问题需要思考，在设计之初就应该对屏蔽问题进行构思，满足其电磁兼容的特殊要求。本文对电子屏蔽设备的设计原理与设计结构进行分析，最后对安装方法进行总结。
1 电子屏蔽类型与原理
根据电子屏蔽原理可以进行如下三种分类：
1.1 静电屏蔽
静电屏蔽的主要作用在于对静电场影响的规避，应用原理主要是将两个电路之间的耦合干扰作用消除，防止电子设备互相干扰。静电感应在强电场中产生阻抗的高输入来说是主要的干扰因素。
1.2 磁场屏蔽
磁场屏蔽在电子设备的屏蔽中主要应用于避免寄生电感的耦合，通过高导磁率材料的选取和磁场分布的选择，运用磁力线将寄生电感约束在磁屏蔽体中，通过磁场屏蔽的方法抑制磁场的扩散，形成电子设备的屏蔽干扰。
1.3 电磁屏蔽
在电子设备产生的干扰中，往往不仅有电场的因素也有磁场的因素，因此在屏蔽中不仅需要对电场进行屏蔽也应屏蔽磁场。电磁屏蔽的屏蔽体常常是导电率高的金属材料，电磁屏蔽的原理是磁场的相互抵消，通过屏蔽金属内消除干扰产生的电流感应与原有的电磁感应相互抵消，通过这种模式将电子设备之间的干扰进行屏蔽，获得预期效果。
2 几种常用的屏蔽结构
2.1 屏蔽线
同轴电缆线；其二为低频屏蔽线，又被称之为金属隔离状皮线。这两种屏蔽线所用材料不同，在用途上也有所不同。高屏蔽线主要用在特定要求的波阻抗与严格显著传输衰减的场合，而低频屏蔽线主要运用于低频信号流通的电路线路中，主要作用为负荷电流，不需要对特定匹配阻抗问题进行解决。
对屏蔽线的正确使用能够产生更加显著的抑制干扰作用，在操作实践中使用屏蔽线应注意以下问题：
（1）屏蔽线的电容分布大的情况下，使用高频率电流回路连接屏蔽线，会导致回路中总电容量增大，降低回路中的谐振抗阻能力。
（2）假设屏蔽线的长度比最小波长的25%长，那么导线上则会产生驻波，出现辐射天线。因此在使用中，屏蔽线长度应比信号25%波长小，高频情况下应比波长的5%小，除此之外，使用过长的屏蔽线会产生阻抗匹配的相关问题。
（3）使用高频信号线进行屏蔽，可以将屏蔽线与其余导线进行合并捆扎，应注意的是，高平信号线不应该与低电平信号线相互合并，避免前者对后者的干扰，因此高平信号线一般应单独进行走线。
（4）同轴电缆在接地时不能随意连接隔离皮，以免不恰当连接导致的高频低电流，产生电流会导致电子设备部件之间的耦合，产生噪声源。实践中避免干扰的方法是将隔离皮与部件屏蔽体进行连接。需要特别注意连接点的位置选择。
2.2 屏蔽盒
屏蔽盒是一种特殊的盒式屏蔽体，一般拥有一个或多个腔体。屏蔽盒分为多种形式，分别为：单层或双层屏蔽盒形式、多层屏蔽盒形式以及单腔屏蔽盒形式与多腔屏蔽盒形式。关于多腔屏蔽盒形式的屏蔽体，需要做到每个腔体均产生较好的屏蔽效果。
2.3 屏蔽室
针对效果而言，采用金属板作为屏蔽室的屏蔽体效果最好，然而从通风角度与采光方面进行分析，综合采用金属网材料做屏蔽体较为合适，金属网孔洞越小，屏蔽效果越好，一般实践中采用1.3～1.5mm孔洞的金属网最为合适。单层屏蔽的效果不如双层屏蔽产生的效果，双层屏蔽中可以使用绝缘衬垫，将两层金属网之间的间距控制在10cm左右最为合适。
3 屏蔽体的设计
根据电子设备的屏蔽要求，设计屏蔽体的材料选择与厚度大小，从而确定其结构与形式。可以利用屏蔽效能公式分析屏蔽效果，测量是否达到屏蔽要求。由于客观条件的限制，屏蔽体的效能要差于理论结果，因此在设计中应对这部分效果进行验证后进行补充。
3.1 屏蔽体的材料选择原则
对于屏蔽材料的选择，应在测量屏蔽效果后选择铜、铝或铁等材料，对于有特殊要求的屏蔽体应选择效果更好的坡莫合金进行设计制作。对于低频电子干扰设备的屏蔽，在选择上应倾向于反射损耗较大的金属，对于高频电子干扰设备的屏蔽，应倾向于吸收损耗大的金属材料，在选择上可以考虑金属材料的重量与机械强度等因素。在屏蔽体材料的选择上应尽量选择电化次序排列相近的金属进行制作，防止出现电化学腐蚀现象与有害噪电压现象，影响屏蔽设备的使用时间与降低屏蔽效果。
3.2 屏蔽体结构设计原则
（1）设计屏蔽体应尽可能减少孔洞设计，以免降低屏蔽效能，在开口时应尽量避免开口为矩形。
（2）在屏蔽体结构设计中应使屏蔽体内部缝隙与内部线圈之间的轴线相互垂直。
（3）屏蔽体设计中应控制缝隙之间的直线尺寸，将大小控制在10%的最小波长内，将孔洞直径控制在20%的工作波长内，否则会出现天线效应，影响屏蔽体的屏蔽效能。减少屏蔽体缝隙的方法有以下几种：通过减少屏蔽室单元结构的划分来减少缝隙，减少屏蔽盒子与盖板大小，缩短屏蔽体缝隙；增加屏蔽体盖板上的螺丝钉数量，减少固定艰间距，缩短缝隙大小，同时也可以采用增加接触板压力的方式缩短缝隙大小；选用梳形接触片的弹簧结构，代替螺丝钉固定盖板，减少屏蔽体缝隙大小；放置导电垫圈装置；使用多层复合式盖板，严合盖板缝隙；改善盖板结构，使用弹性盖板结构，改变接触机制。
4 屏蔽体的安装方法
对于屏蔽设备的安装，重点在于安装屏蔽盒体以及屏蔽隔板，安装正确直接影响电子设备的屏蔽效能，安装中应本着最小缝隙的原则，即在安装屏蔽体时应尽量做到减小缝隙、减小接触电阻。连接屏蔽隔板与屏蔽盒体时使用熔焊技术或钎焊技术比螺丝钉、铆钉连接会取得更加优越的效果，因为螺丝钉电气连接为不连续连接，且由于氧化与或腐蚀等原因会造成电阻加大，接触不良。加工屏蔽体最好的方法是铣削，通过这种方式可以将屏蔽能效达到最高，在400～500MHz时，屏蔽体效果可以高达100dB以上，铣削的缺点是加工成本较高，加工不便。
5 总结
电子屏蔽设备在电子应用领域研究十分广泛，屏蔽技术是运用电磁兼容技术的重要技术，主要解决电子设备的电磁干扰现象，在屏蔽设备应用中，电子设备能够长期稳定、精准工作运转，结合电子屏蔽技术能够解决电磁兼容问题，使应用电子技术变得更加简单可靠。
【参考文献】
[1]顾金良，王松岩，李安源.电子设备的屏蔽效能分析及设计方法[J].情报指挥控制系统与仿真技术，2004，04：76-80.
[2]杨明冬.电子设备的电磁屏蔽设计[J].电子工业专用设备，2010，05：46-49.
