8 Лекция Основные виды помех и способы их устранения. Экранирование. Заземление.
Цель: изучение основных видов помех и способов их устранения.
Задачи:
1. Рассмотреть основные виды помех.
2. Изучить понятие экранирования.
3. Изучить понятие заземления.
4. Изучить классификацию экранов.
Учебная информация
Основные виды помех и способы их устранения.
Помехи бывают: магнитные, электрические, кондуктивные.
Причиной возникновения магнитных помех является протекание переменного тока в проводниках и катушках индуктивности. Электрические поля возникают за счет емкостных связей при протекании тока частотой выше 10МГц. Кондуктивные помехи возникают в результате наличия общих цепей питания или нагрузки основного - полезного и наводимого - вредного сигнала. При наличии вредных связей электрических цепей, находящихся в магнитных и электрических полях, или проводной связи цепей питания и нагрузочных сопротивлений неизбежно снижается устойчивость работы ЭВА. Меры создания помехоустойчивости РЭА находят отражение в принципиальных электрических схемах, осуществляются конструктивно созданием экранирующих элементов НК и помехоустойчивого монтажа. Основные методы, применяемые для борьбы с помехами – экранирование и заземление.
Экранирование.
Экран представляет собой металлическую перегородку, разделяющую две области пространства, и предназначен для регулирования распространения электрических и магнитных полей от одной из этих областей к другой.
Главное назначение экрана - ослабление напряженности электрического (Е) или магнитного полей (Н).
Различают экраны с внутренним источником помех и экраны внешнего электромагнитного поля, во внутренней полости которых помещаются чувствительные к помехам узлы. На рис. представлена классификация экранов.
Эффективность экранирования - это уменьшение напряженностей магнитного и (или) электрического полей. Количественно определяется коэффициентом экранирования (в децибеллах):
-
для электрического поля
- для магнитного поля
Рис.4
Выражения для расчета эффективности электромагнитного экранирования различны для различных диапазонов частот внешних полей.
Форма экрана влияет в первую очередь на характеристическое сопротивление среды вблизи него и, как следствие, на эффективность экранирования, а также на резонансные свойства, а именно, на значение частоты, на которой происходит резкое увеличение магнитного или электрического поля внутри экрана.
Материал экрана оказывает наибольшее влияние на эффективность экранирования. Величиной, характеризующей экранирующее действие материала, является глубина проникновения δ (на какой глубине напряженность электрического поля уменьшается).
Для электромагнитного экранирования используются тонколистовые и фольгированные материалы толщиной от 0,01 до 0,05мм. Широко применяются сеточные экраны.
Заземление.
Заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или эквивалентом механических корпусов, сооружений, установок и т.п.
Элемент заземления - элемент в цепи заземления, обеспечивающий соединение (разъемное или неразъемное) и электрический контакт с определенным стабильным переходным сопротивлением.
Каждый заземленный элемент должен быть присоединен к заземляющему устройству посредством отдельного ответвления, не допускается последовательное включение нескольких заземляемых элементов. В заземляющих устройствах используются конкретные соединения двух видов: разборные и неразборные.
В разборных элементах заземления, контактирующие поверхности должны иметь коррозионностойкие и электропроводящие покрытия.
В разборных устройствах для создания надежного контакта между элементами используются резьбовые соединения, затяжка в которых производится винтом или гайкой.
Элементы заземления должны располагаться в легкодоступных местах для обеспечения удобства монтажа и проверки переходного сопротивления контактов. Для внешнего контроля переходного сопротивления контактов в блоках и приборах необходимо предусматривать специальные места контроля, которые должны располагаться на минимально возможном расстоянии от элементов заземления и в местах, удобных для замера.
Вопросы для самопроверки:
Какие виды помех Вы знаете?
Поясните основные способы устранения помех.
Что такое экранирование, эффективность экранирования?
По каким признакам классифицируются экраны?
Что такое заземление? Как конструктивно реализуется?