Передача помех через индуктивную связь между контурами, страница 2

Ёмкостная связь возникает через паразитные ёмкости, между двумя контурами, проводники которых находятся под разными потенциалами, и возникает под воздействии электрического поля.

4.  Перечислить причины возникновения помех через индуктивную связь:

Индуктивная связь возникает между двумя или несколькими контурами с токам. Ток, бегущий по контуру передатчика вызывает переменное магнитное поле, которое индуктирует в контуре приёмника, подверженного помехе, напряжение накладывается на полезный сигнал. Причинами возникновения помех служат размеры контура приёмника, взаимная индуктивность М₁₂, расстояние между контурами и их взаимное расположение (нормальное, ортогональное).

5.  От каких факторов зависит величина наведённого потенциала при индуктивной связи?

Величина наведенного потенциала при индуктивной связи зависит от быстроты изменения тока Δi/Δt источника помех, а также величиной паразитной индуктивности двух контуров U=L∙Δi/Δt. Величина взаимной индуктивности зависит от взаимного расположения контуров; формы, длины проводников; площади контура, подвергающегося воздействию; расстояния между контурами.

6.  Чем опасны токи молнии и разряды статического электричества при индуктивной связи?

Токи молнии и разряды статического электричества имеют большую крутизну тока. Напряжения, индуцируемые в контурах, очень большие и могут привести к пробоям и связанным с ними повреждениям приборов, если не предусмотрены специальные защитные меры.

7.  Меры защиты контуров от индуктированных напряжений:

1)  снижение до возможных пределов индуктивности L₁₂, т.е. уменьшение за счёт сокращения длины проводников, увеличение расстояния между сетевыми и информационными проводами, уменьшение площади контура, подвергающегося воздействию;

2)  уменьшение скорости изменения во времени потока при помощи короткозамкнутой петли , расположенной непосредственно у сигнального контура;

3)  осуществление связи контуров 1 и 2 ортогонально направлению силовым линиям магнитного поля. Этот способ эффективен в устройствах выполненных в виде катушек;

4)  компенсация индуктированного в контуре 2 напряжения путём скрутки проводов. При этом частичные потоки Ф_i создают напряжения, направленные противоположно;

5)  экранирование кабелей, соединительных проводов, модулей и приборов ферромагнитными экранами; причём экранирующее воздействие тем сильнее, чем магнитная проницаемость материала меньше и толще стенка экрана.

Вывод:

В ходе выполнения данной лабораторной работы мы ознакомились различными видами распространения электромагнитных помех, механизмами связи источника помех с приемником помех. Основной целью работы представлялось измерение, оценка и возможные пути уменьшения электромагнитных помех.

По результатам экспериментов построены зависимости индуктируемого в контуре приемника напряжения  от частоты помехи (График №1) и от расстояния до контура источника (График №2). Увеличение индуктируемого напряжения обусловлено увеличением быстроты изменение тока, т. е. с увеличением частоты величина Δi/Δt также увеличивается, а значит увеличивается и Ust. Уменьшение площади контура S2<S1 (S2=35 см2, S1=89,7 см2) приводит к уменьшению индуктированного напряжения в контуре приемника Ust1>Ust2 это обусловлено тем, что с уменьшением площади контура уменьшается магнитный поток, пронизываемый этот контур, а значит и индуцируемый ток Δi/Δt пропорциональный ΔФ/Δt.

Из зависимостей Графика №2 видно, что индуктируемое в контуре приемника напряжения при увеличении расстояние между контурами уменьшается. Это обусловлено уменьшением магнитного потока пронизывающего вторичный контур. Ортогональное взаимное расположение  контуров приводит к заметному снижению индуктированного напряжения. Это также обусловлено уменьшением магнитного потока пронизывающего вторичный контур: линии потока первичного контура находятся в плоскостях параллельных плоскости контура приемника, а значит, не пронизывают этот контур и не индуцируют в нем ток.

Также было экспериментально подтверждено, что экранирование (ферромагнитная преграда) контура приемника практически полностью защищает от электромагнитных помех источника (Ust_ЭКР≈0).