【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 屏蔽層接地時(shí)應(yīng)盡量避免產(chǎn)生所謂“ 豬尾巴 ” 效應(yīng)，多芯電纜屏蔽層一般用電纜金屬夾鉗接地。 59 屏蔽技術(shù) 屏蔽技術(shù)用來抑制電磁噪聲沿著空間的傳播，即切斷輻射電磁噪聲的傳輸途徑。通常用金屬材料或磁性材料把所需屏蔽的區(qū)域包圍起來，使屏蔽體內(nèi)外的 “ 場(chǎng) ” 相互隔離。 為防止噪聲源向外輻射場(chǎng)，則應(yīng)該屏蔽噪聲源，這種方法稱為主動(dòng)屏蔽。為防止敏感設(shè)備受噪聲輻射場(chǎng)的干擾，則應(yīng)該屏蔽敏感設(shè)備，這種方法稱為被動(dòng)屏蔽。 屏蔽按其機(jī)理可分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽。 60 電場(chǎng)屏蔽 當(dāng)噪聲源是高電壓、小電流時(shí)，其輻射場(chǎng)主要表現(xiàn)為電場(chǎng)，電場(chǎng)屏蔽是抑制噪聲源和敏感設(shè)備之間由于存在電場(chǎng)耦合而產(chǎn)生的干擾。 61 1. 電場(chǎng)屏蔽的機(jī)理 電場(chǎng)感應(yīng)可看成是分布電容間的耦合，圖 716中，干擾源 A和受感應(yīng)物 B的電位分別為 UA和 UB，那么 UA和 UB間的關(guān)系為： 式中， C1為 A、 B之間的分布電容； C2為受感應(yīng)物對(duì)地電容。 62 圖 716 電場(chǎng)感受應(yīng)示意圖 C2 C1 B A UB UA 63 通過上式可以看出，為了減弱受感應(yīng)物 B上的電場(chǎng)感應(yīng)，可能采用的方法： 1) 增大 A、 B的距離，以減小 A、 B間的分布電容； 2) 盡可能使感受物 B貼近接地板，以增大其對(duì)地電容； 3) 可以在 AB之間插入一塊稱為屏蔽板的金屬薄板，如圖 717所示，此時(shí) 其中 C1′C 1，故 UB′ U B，起到屏蔽作用。 64 圖 717 金屬板對(duì)電場(chǎng)屏蔽作用的分析 C1′ C4 C2 C1 S B UB′ A UA 65 ? 注意事項(xiàng) ：良好接地是金屬板產(chǎn)生電場(chǎng)屏蔽的先決條件，如不接地或接地不良，則可能產(chǎn)生沒有金屬板時(shí)更嚴(yán)重的干擾。 66 2. 電場(chǎng)屏蔽設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1) 系統(tǒng)中的強(qiáng)電設(shè)備（伺服驅(qū)動(dòng)器、變頻器、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器、開關(guān)電源、電機(jī)）金屬外殼可靠接地，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)屏蔽； 2) 敏感設(shè)備（如數(shù)控裝置等）外殼應(yīng)可靠接地，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)屏蔽； 3) 強(qiáng)電設(shè)備與敏感設(shè)備之間距離盡可能遠(yuǎn)，一般在電柜內(nèi)，強(qiáng)、弱電設(shè)備盡量保持30cm以上的距離，最小距離為 10cm； 67 4) 高電壓、大電流動(dòng)力線與信號(hào)線應(yīng)分開走線，例如各自使用各自獨(dú)立的線槽等，距離盡可能保持在 30cm以上，最小距離為 5～ ，同時(shí)盡量避免平行走線，不能將強(qiáng)電線與信號(hào)線捆扎在一起； 5) 信號(hào)線應(yīng)盡量靠近地線（或接地平板）或者用地線包圍它； 68 6) 屏蔽電纜既能對(duì)電場(chǎng)起到被動(dòng)屏蔽作用，也能起到主動(dòng)屏蔽作用，條件是屏蔽層接地。如果屏蔽層不接地，則有可能造成比不用屏蔽線時(shí)更大的電場(chǎng)耦合。 7) 強(qiáng)電線如不能與信號(hào)線分開走線，則強(qiáng)電線應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)可靠接地。 69 磁場(chǎng)屏蔽 當(dāng)噪聲源具有低電壓和大電流性能時(shí)，其輻射場(chǎng)主要表現(xiàn)為磁場(chǎng)，磁場(chǎng)屏蔽是抑制噪聲源和敏感設(shè)備之間由于磁場(chǎng)耦合所產(chǎn)生的干擾。 70 1. 磁場(chǎng)屏蔽的機(jī)理 磁場(chǎng)屏蔽主要是依賴高導(dǎo)磁材料所具有的低磁阻對(duì)磁通起到分路的作用，使得屏蔽體內(nèi)部的磁場(chǎng)大大減弱，圖 718說明了這一原理。 71 圖 718 磁場(chǎng)的被動(dòng)屏蔽 磁性材料的屏蔽體 磁場(chǎng) 屏蔽區(qū)域 72 2. 磁場(chǎng)屏蔽的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1) 選用高導(dǎo)磁率的材料，如玻莫合金等，并適當(dāng)增加屏蔽體的壁厚； 2) 被屏蔽的物體不要安排在緊靠屏蔽體的位置上，以盡量減少通過被屏蔽物體體內(nèi)的磁通； 3) 注意磁屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)的屏蔽可采用雙層磁屏蔽體結(jié)構(gòu) 73 4) 減少干擾源和敏感電路的環(huán)路面積。最好的辦法是使用雙絞線和屏蔽線，讓信號(hào)線與接地線（或載流回線）扭絞在一起，以便使信號(hào)與接地（或載流回線）之間的距離最近； 5) 增大線間的距離，使得干擾源與受感應(yīng)的線路之間的互感盡可能地??； 74 6) 如有可能，使干擾源的線路與受感應(yīng)線的線路呈直角（或接近直角）布線，這樣可大大降低兩線路間的磁場(chǎng)耦合； 7) 敏感設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離干擾源（強(qiáng)電設(shè)備、變壓器等）布置，距離應(yīng)保持 30cm以上。 75 電磁場(chǎng)屏蔽 電磁場(chǎng)屏蔽用于抑制噪聲源和敏感設(shè)備距離較遠(yuǎn)時(shí)通過電磁場(chǎng)耦合產(chǎn)生的干擾。電磁場(chǎng)屏蔽必須同時(shí)屏蔽電場(chǎng)和磁場(chǎng)，通常采用電阻率小的良導(dǎo)體材料?？臻g電磁波在入射到金屬體表面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射和吸收，電磁能量被大大衰減。從而起到屏蔽作用。 76 屏蔽機(jī)箱（屏蔽盒）設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1. 結(jié)構(gòu)材料 1) 機(jī)箱的屏蔽材料一般采用銅板、鐵板、鋁板、鍍鋅鐵板等，厚度約為 ～ ，這些金屬板對(duì)電場(chǎng)、高頻磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)屏蔽效能都很大，可達(dá) 100dB以上； 2) 用于低頻磁場(chǎng)屏蔽的高磁導(dǎo)率的鐵磁性材料，一般不用作機(jī)箱，而是直接用在需要進(jìn)行低頻磁屏蔽的元件上； 3) 對(duì)于塑料殼體，是在其內(nèi)壁噴涂一層薄膜導(dǎo)電層或在注塑時(shí)摻入高電率的金屬粉或金屬纖維，使之成為導(dǎo)電塑料。 77 2. 搭接 機(jī)箱的電氣連續(xù)性是殼體屏蔽效能的決定性因素，因此，必須盡量減少機(jī)箱結(jié)構(gòu)的電氣不連續(xù)性，以便控制經(jīng)底板和機(jī)殼進(jìn)出的泄漏和輻射。 1) 在底板和機(jī)殼的每一條縫和不連續(xù)處要盡可能好地搭接； 2) 保證接縫處金屬對(duì)金屬的接觸，以防電磁能的泄漏和輻射 78 3) 在可能的情況下，接縫應(yīng)焊接。在條件受限制的情況下，可用點(diǎn)焊，小間距的鉚接和用螺釘來固定； 4) 保證緊固方法有足夠的壓力，以便在有變形應(yīng)力、沖擊、振動(dòng)時(shí)保持表面良好接觸； 5) 在接縫不平整的地方，或在可移動(dòng)的面板等處，必須使用導(dǎo)電襯墊或指形壓簧材料； 79 6) 保證同襯墊配合的金屬表面沒有非導(dǎo)電保護(hù)層（如油漆、 噴塑） 7) 當(dāng)需要活動(dòng)接觸時(shí)，使用指形壓簧（而不用網(wǎng)狀襯墊），并要注意保持彈性指簧的壓力； 注：襯墊種類有金屬網(wǎng)射頻襯墊，銅鍍合金、導(dǎo)電橡皮、導(dǎo)電蒙布、泡沫襯墊。 80 3. 穿透和開口 機(jī)箱中通常都有電源線和控制線的引入和引出，在面板部分還有操作鍵、顯示屏的開孔，還有通風(fēng)孔等，這些孔隙都可能造成電磁波的嚴(yán)重泄漏。 1) 要注意由于電纜穿過機(jī)殼使整體屏蔽效能降低的程度。典型的未濾波的導(dǎo)線穿過屏蔽體時(shí)，屏蔽效能降低 30dB以上； 2) 電源線進(jìn)入機(jī)殼時(shí)全部應(yīng)通過濾波器盒； 81 3) 信號(hào)線、控制線進(jìn)入 /穿出機(jī)殼時(shí)，要通過適當(dāng)?shù)臑V波器； 4) 為保險(xiǎn)絲、插孔等加金屬帽； 5) 用導(dǎo)電襯墊和墊圈、螺母等實(shí)現(xiàn)鈕子開關(guān)防止泄漏安裝； 6) 在屏蔽、通風(fēng)和強(qiáng)度要求高而重量不苛刻時(shí)，用蜂窩板屏蔽通風(fēng)口，最好用焊接方式保持線連接，防止泄漏； 82 7) 盡可能在指示器、顯示器后面加屏蔽，并對(duì)所有引線用穿心電容濾波；在不能從后面屏蔽指示器 /顯示器和對(duì)引線濾波時(shí)，要用與機(jī)殼連接的金屬網(wǎng)或?qū)щ姴Ａ帘卧谥甘酒?/顯示器的前面（采用夾金屬絲的屏蔽玻璃或在透明塑料或玻璃上鍍透明導(dǎo)電膜）。 83 濾波技術(shù) 濾波技術(shù)用來抑制沿導(dǎo)線傳輸?shù)膫鲗?dǎo)干擾，主要用于電源干擾和信號(hào)線干擾抑制。濾波器是由電感、電容、電阻或鐵氧體器件構(gòu)成的頻率選擇性網(wǎng)絡(luò)，可以插入傳輸線中，抑制不需要的頻率進(jìn)行傳播。 84 電源干擾抑制 1. 采用電源濾波器抑制電源線傳輸電磁干擾 電源濾波器的作用是雙向的，它不僅可以阻止電網(wǎng)中的噪聲進(jìn)入設(shè)備，也可以抑制設(shè)備產(chǎn)生的噪聲污染電網(wǎng)。 85 1) 電