Цель работы: Получить навыки расчета и применения электромагнитных экранов, проверить расчетные характеристики экспериментальным путем и установить степень эффективности экранов при работе электронных устройств в условиях ЭМП различного вида.
2. Последовательность выполнения работы
2.1 Изучить общую теоретическую часть и информационный раздел 4 данной работы.
2.2 Ознакомиться с конструкцией стенда, порядком работы с измерительными приборами приборами и характеристиками исследуемых устройств в отсутствии помех.
2.3 Познакомиться с заданием на лабораторную работу, требованиями по технике безопасности и приступить с разрешения преподавателя к выполнению экспериментальной части. 2.4 Выполнить обработку результатов эксперимента и представить результаты их утверждения преподавателю.
2.5 Время выполнения работы - 4 часа.
3. Приборы и принадлежности
3.1 Испытательная ТЕМ – камера.
3.2 Генератор синусоидальных и импульсных сигналов. 3.3' Осциллограф.
3.4 Приемник сигнала.
3.5 Набор экранов.
3.6 Электронный вольтметр В7-40.
Рис.7. Блок - схема эксперимента исследования свойств экранов.
1 - генератор; 2 - ТЕМ - камера; 3 - экран; 4 - антенна; 5 - нагрузка; 6 - осциллограф; 7 - вольтметр.
4. Теоретическая часть
Экранирование является основным способом снижения уровня электромагнитных помех на устройства и объекты. Экраны применяются для снижения ЭМП в зданиях, отдельных помещениях, экраны для приборов и отдельных элементов. Разделяют экранирование по постоянному полю, переменному гармоническому полю и экранирование в импульсных полях.
Плоский металлический экран толщины d, имеющий длинную щель ширины b пропускает постоянное электрическое поле, причем на расстоянии r от экрана это поле составляет величину:
Е = Е0(2b/πr)2-ехр[-(πd/b + 2)] , (4.1)
где Ео поле перед экраном.
Магнитное поле частоты f проникает за щель и изменяется по закону:
здесь σ
- толщина скип – слоя ; σ =
; γ-
проводимость материала экрана.
Магнитное поле проникает в сплошной цилиндрический экран ослабляясь в
,
(4.3)
R1 R2 - внутренний и внешний радиусы экрана.
Для сплошного сферического экрана:
(4.4)
μr - относительная магнитная проницаемость материала. В переменном электромагнитном поле степень экранирования сплошных сферических экранов зависит от частоты. Если d[cм], f[Гц];
γ[Ом-1
см-1] при обозначении Р =
, для
Р>1 (низшие частоты).
Неферромагнитный
экран: 
; 
R
- радиус экрана; μ= 4π
10-7
Гн/м.
Ферромагнитный экран:
(4.6)
На высших частотах (р>1), соответственно
(4.7)
И
(4.8)
Для замкнутой оболочки из сетки Кэ не зависит от частоты
; 
,
(4.9)
R
- радиус эквивалентной сферы R≈ 
, П -
площадь экрана, S-средний размер квадратной ячейки, а- радиус провода.
При воздействии на экран импульсного сигнала без заполнения (видеоимпульса) проникает магнитное поле согласно соотношений (3.2), (3.3), (3.4), а затем в экране (даже сплошном) возникает и электрическое поле. Поэтому добиться идеальной экранировки невозможно.
5. Задание на экспериментальное исследование
1. Подать на вход ТЕМ камеры сш нал or оператора синусоидальных колебаний. Поддерживать уровень сигнала Ubx = 10В в диапазоне частот от 100Гц до 1кГц с шагом 100Гц, oт 1кГц до 100 кГц с шагом 10 кГц (вторая точка f = 10 кГц), от 100 кГц до 1МГц с шагом 100кГц измерить сигнал на приемной антенне. Данные измерения будут служить для нормирования Кэ.
2. Произвести измерения размеров экранов и размеров ячейки сетчатых экранов - образцов. Каждой группе, выполняющей работу выдается по два ферромагнитных, неферромагнитных и по два сетчатых экрана.
3. Снять приемную антенну с ТЕМ камеры и вставить ее в экран. Установить экран с антенной в ТЕМ камеру.
4. Повторить измерения в порядке, установленном в п. 1 для всех образцов экранов. Построить зависимость Кэ от f
5. Рассчитать теоретическое значение Кэ пр формулам раздела 4 и сравнить их с эксперементальными.
6. Провести измерения Кэ для полусферического экрана в диапазоне частот и для разной величины зазора между полусферой и основанием ТЕМ- камеры. Антенна установлена в ТЕМ - камере. Величины зазоров t=0; 1.0; 5.0; мм.
7. Исследовать качество экранировки образцов экранов (каждого типа по одному) при воздействии видеоимпульсных помех. Использовать высоковольтный импульсный генератор при Uвых = 500 В. Наблюдать импульсы поля на экране осциллографа и зарисовать их.
Вывод: Получили навыки расчета и применения электромагнитных экранов, проверили расчетные характеристики экспериментальным путем и установили степень эффективности экранов при работе электронных устройств в условиях ЭМП различного вида.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.