低频磁场屏蔽及屏蔽物的结构

三、低频磁场屏蔽及屏蔽物的结构

1．屏蔽原理

减小磁场干扰的方法，除了合理地布置元器件、走线的相对位置和方位外，对于低频(例如50Hz)交变磁场的干扰，可采用低频磁屏蔽的方法来减小其影响，见图2－46。

图2－46　低频磁场屏蔽原理

图2－46(a)中，T为电子元器件或电路，当不加屏蔽地放在磁场中时，将会受到低频磁场干扰，如电子束受力发生偏转;改变磁性材料的磁化性能等。图2－46(b)为用高磁导率材料做的一个屏蔽盒。磁力线通过时阻力很小，而空气的磁导率很低，磁力线通过时受到很大阻力。因此磁力线将绝大部分从屏蔽体上流过，只有很少量经过屏蔽体内的空气到达元器件T上。即磁力线主要经1－2－3－4线路流走，很少量经1－2'－3'－4流走，从而对T起到了保护作用。

综上所述，低频磁场的屏蔽原理就是磁分路原理，即用高磁导率的材料做成屏蔽体使磁力线分路而起屏蔽作用。屏蔽体导磁率越高，屏蔽体的壁越厚，磁分路作用越好，屏蔽效果也就越好。几种常用材料的相对导磁率见表2－14。相对导磁率是材料的导磁率与空气导磁率之比，空气的相对导磁率为1。从表中可知:作为低频磁屏蔽物的材料应选钢铁、不锈钢或坡莫合金，而不应选铜或铝等良导电体。

表2－14　几种常用材料的相对导磁率

2．屏蔽物的结构要点

(1)减小磁屏蔽盒在接口处的接缝，磁力线通过屏蔽罩的接口缝隙处时，将会受到很大的磁阻，使磁力线产生泄漏，因此在设计时缝隙处应有较大的重叠(见图2－47(a)中的h)，且应使配合紧密，尽量减小缝隙。还应注意缝隙与磁力线的相对位置，不应使接缝切断磁力线而增加磁阻。图2－47(a)的安装是正确的，图2－47(b)的安装则不正确。

图2－47　减小接缝

(2)对屏蔽物上孔洞的布置。屏蔽物上的通风孔排列应使其尽量不切断磁力线或尽量少增加磁力线的长度，以降低孔洞处的磁阻，如图2－48所示。

图2－48　孔洞的正确布置

图2－49　双层磁屏蔽

(3)双层屏蔽　为了提高磁屏蔽的效果，除了选用高导磁性能的材料外，还可以增加磁屏蔽体的厚度，一般为1mm左右，最多不超出2mm，否则将使重量增加很多，且加工困难，缝隙的质量难以保证，反而会降低屏蔽效果，为此可采取双层屏蔽。即一层屏蔽体外再加一层屏蔽体，见图2－49。