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磁屏蔽的設(shè)計(jì)考慮
日期：2025-03-03 04:49
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摘要：
磁屏蔽是指把磁導(dǎo)率不同的兩種介質(zhì)放到磁場(chǎng)中，在它們的交界面上磁場(chǎng)要發(fā)生突變，這時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向都要發(fā)生變化，也就是說，引起了磁感線的折射。
當(dāng)磁感線從空氣進(jìn)入鐵時(shí)，磁感線對(duì)法線的偏離很大，因此有強(qiáng)烈地匯聚作用，從而形成了磁屏蔽。
大部分屏蔽體用的公式和模型的開發(fā)是基于圓形或無限長(zhǎng)的圓柱體幾何形狀的。在實(shí)際應(yīng)用中，所給定屏蔽體的實(shí)踐形狀由器件結(jié)構(gòu)和屏蔽體自身的可利用空間所決定。在設(shè)計(jì)一屏蔽體時(shí)，要了解的重要的結(jié)構(gòu)是，要使磁力線旋轉(zhuǎn)90°是困難的。但是，圓形屏蔽體，比如要改變圓柱體或是具有圓形角的盒體的磁力線的方向要比具有方形角的屏蔽體容易一些。類似地，對(duì)于包容已進(jìn)入屏蔽材料的磁力線并改變其方向，圓角要比尖角好一些。保持可提供低磁阻路徑的屏蔽體形狀簡(jiǎn)單或磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的“*低磁阻路徑”是很重要的。
屏蔽體的尺寸在屏蔽效率和成本方面的重要性極大。屏蔽體的有效半徑越小，其整體性能就越好。但是，設(shè)計(jì)屏蔽體的目的是使其包絡(luò)試圖屏蔽的組件和空間，并應(yīng)該靠得很近。由于材料占屏蔽體設(shè)計(jì)的大部分成本，因此較小屏蔽體就可以在較低成本下獲得較優(yōu)的性能。
每當(dāng)有可能，屏蔽體應(yīng)與所有壁靠近，以避免場(chǎng)泄漏。這種結(jié)構(gòu)（即使是矩形）也是*接近于圓形的，它可以建立一個(gè)半閉合的磁路。另外，全部箱體可在所有軸上獲得屏蔽特性，這樣就可以保證*好的屏蔽性能。當(dāng)特殊的性能和進(jìn)出口需要時(shí)，可移動(dòng)的蓋板、罩和門均可組合到屏蔽體設(shè)計(jì)中去。
在利用蓋板、罩和門時(shí)或使用兩塊或多塊板構(gòu)建屏蔽體時(shí)，在多塊板間保持磁連續(xù)性和電接觸是很重要的。可通過機(jī)械式（利用摩擦組件）或焊接保持磁連續(xù)性。在拐角或過渡連接，使用焊接可獲得*佳性能。維持表面間的連續(xù)性就可以保證磁力線連續(xù)沿其低磁阻路徑前進(jìn)，這樣可以提高屏蔽效能。在交流場(chǎng)，保持磁連續(xù)性就允許較高的感應(yīng)電流屏蔽，在直流場(chǎng)，對(duì)于適當(dāng)?shù)拇帕€分路，連續(xù)性也是重要的。
如果你不能靠近屏蔽體的一端或兩端，要特別注意開端的長(zhǎng)一直徑比。屏蔽體的這種長(zhǎng)—直徑比至少應(yīng)為4：1，以避免“端接效應(yīng)”和磁力線穿透屏蔽體范圍。經(jīng)驗(yàn)法則是，屏蔽體需要延伸到器件的外部，這樣可以用與開孔半徑相等部分進(jìn)行保護(hù)。由于增加了屏蔽體的長(zhǎng)度同時(shí)保持直徑不變，就可以用無限長(zhǎng)圓柱體模型進(jìn)行近似。當(dāng)圓柱型或矩形屏蔽體需要大的開孔時(shí)，垂直于屏蔽體壁的的管可用于由于開孔而引起屏蔽體的磁場(chǎng)強(qiáng)度的減少。管的長(zhǎng)度應(yīng)正比于所屏蔽的開孔的直徑。
在設(shè)計(jì)過程早期就應(yīng)考慮這些問題，可使這些主要設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)屏蔽體的成本影響較小。但是，這些因素要比材料本身對(duì)屏蔽體性能的影響要大。這樣，在設(shè)計(jì)屏蔽體時(shí)，*先保證這些基本參數(shù)通常是需要的。
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