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靜電屏蔽范文第1篇

關(guān)鍵詞：靜電；屏蔽；靜磁；電磁

中圖分類號：TL351文獻標識碼： A

電磁場的屏蔽，是一個既具有實際意義又具有理論意義的問題。

一、靜電屏蔽

在靜電平衡狀態(tài)下，不論是空心導(dǎo)體還是實心導(dǎo)體；不論導(dǎo)體本身帶電多少或者導(dǎo)體是否處于外電場中，必定為等勢體，其內(nèi)部場強為零，這是靜電屏蔽的理論基礎(chǔ)。

因為封閉導(dǎo)體殼內(nèi)的電場具有典型意義和實際意義，我們以封閉導(dǎo)體殼內(nèi)的電場為例對靜電屏蔽作一些討論。

（一）封閉導(dǎo)體殼內(nèi)部電場不受殼外電荷或電場影響。

如殼內(nèi)無帶電體而殼外有電荷q，則靜電感應(yīng)使殼外壁帶電。靜電平衡時殼內(nèi)無電場。這不是說殼外電荷不在殼內(nèi)產(chǎn)生電場，根據(jù)電場迭加原理，任何點電荷要按點電荷場強在空間任何點激發(fā)電場。由于殼外壁感應(yīng)出異號電荷，它們與q在殼內(nèi)空間任一點激發(fā)的合場強為零。因而導(dǎo)體殼內(nèi)部不會受到殼外電荷q或其他電場的影響。殼外壁的感應(yīng)電荷起了自動調(diào)節(jié)作用。

如果把上述空腔導(dǎo)體外殼接地，則外殼上感應(yīng)正電荷將沿接地線流入地下。靜電平衡后空腔導(dǎo)體與大地等勢，空腔內(nèi)場強仍然為零。

如果空腔內(nèi)有電荷，則空腔導(dǎo)體仍與地等勢，導(dǎo)體內(nèi)無電場。這時因空腔內(nèi)壁有異號感應(yīng)電荷，因此空腔內(nèi)有電場。此電場由殼內(nèi)電荷產(chǎn)生，殼外電荷對殼內(nèi)電場仍無影響。

由以上討論可知，封閉導(dǎo)體殼不論接地與否，內(nèi)部電場不受殼外電荷影響。

（二）接地封閉導(dǎo)體殼外部電場不受殼內(nèi)電荷的影響

如果殼內(nèi)空腔有電荷q，因為靜電感應(yīng)，殼內(nèi)壁帶有等量異號電荷，殼外壁帶有等量同號電荷，殼外空間有電場存在，此電場可以說是由殼內(nèi)電荷q間接產(chǎn)生。也可以說是由殼外感應(yīng)電荷直接產(chǎn)生的。

但如果將外殼接地，則殼外電荷將消失，殼內(nèi)電荷q與內(nèi)壁感應(yīng)電荷在殼外產(chǎn)生電場為零?？梢娙绻箽?nèi)電荷對殼外電場無影響，必須將外殼接地。這與第一種情況不同。

這里還須注意：①我們說接地將消除殼外電荷，但并不是說在任何情況殼外壁都一定不帶電。假如殼外有帶電體，則殼外壁仍可能帶電，而不論殼內(nèi)是否有電荷。②實際應(yīng)用中金屬外殼不必嚴格完全封閉，用金屬網(wǎng)罩代替金屬殼體也可達到類似的靜電屏蔽效果，雖然這種屏蔽并不是完全、徹底的。③在靜電平衡時，接地線中是無電荷流動的，但是如果被屏蔽的殼內(nèi)的電荷隨時間變化，或者是殼外附近帶電體的電荷隨時間而變化，就會使接地線中有電流。屏蔽罩也可能出現(xiàn)剩余電荷，這時屏蔽作用又將是不完全和不徹底的。

總之，封閉導(dǎo)體殼不論接地與否，內(nèi)部電場不受殼外電荷與電場影響；接地封閉導(dǎo)體殼外電場不受殼內(nèi)電荷的影響。這種現(xiàn)象，叫靜電屏蔽。

靜電屏蔽有兩方面的意義，一是實際意義：屏蔽使金屬導(dǎo)體殼內(nèi)的儀器或工作環(huán)境不受外部電場影響，也不對外部電場產(chǎn)生影響。有些電子器件或測量設(shè)備為了免除干擾，都要實行靜電屏蔽，在高壓帶電作業(yè)中，工人穿上用金屬絲或?qū)щ娎w維織成的均壓服，可以對人體起屏蔽保護作用。在靜電實驗中，因地球附近存在著大約100V／m的豎直電場。要排除這個電場對電子的作用，研究電子只在重力作用下的運動，則必須有eE＜meg，可算出E＜10-10V／m，這是一個幾乎沒有靜電場的“靜電真空”，這只有對抽成真空的空腔進行靜電屏蔽才能實現(xiàn)。事實上，由一個封閉導(dǎo)體空腔實現(xiàn)的靜電屏蔽是非常有效的。

二是理論意義：間接驗證庫侖定律。高斯定理可以從庫侖定律推導(dǎo)出來的，如果庫侖定律中的平方反比指數(shù)不等于2就得不出高斯定理。反之，如果證明了高斯定理，就證明庫侖定律的正確性。根據(jù)高斯定理，絕緣金屬球殼內(nèi)部的場強應(yīng)為零，這也是靜電屏蔽的結(jié)論。若用儀器對屏蔽殼內(nèi)帶電與否進行檢測，根據(jù)測量結(jié)果進行分析就可判定高斯定理的正確性，也就驗證了庫侖定律的正確性。

二、靜磁屏蔽

靜磁場是穩(wěn)恒電流或永久磁體產(chǎn)生的磁場。靜磁屏蔽是利用高磁導(dǎo)率μ的鐵磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁場。它與靜電屏蔽作用類似而又有不同。

靜磁屏蔽的原理可以用磁路的概念來說明。如將鐵磁材料做成截面回路，則在外磁場中，絕大部份磁場集中在鐵磁回路中。這可以把鐵磁材料與空腔中的空氣作為并聯(lián)磁路來分析。因為鐵磁材料的磁導(dǎo)率比空氣的磁導(dǎo)率要大幾千倍，所以空腔的磁阻比鐵磁材料的磁阻大得多，外磁場的磁感應(yīng)線的絕大部份將沿著鐵磁材料壁內(nèi)通過，而進入空腔的磁通量極少。這樣，被鐵磁材料屏蔽的空腔就基本上沒有外磁場，從而達到靜磁屏蔽的目的。

靜磁屏蔽在電子器件中有著廣泛的應(yīng)用。例如變壓器或其他線圈產(chǎn)生的漏磁通會對電子的運動產(chǎn)生作用，影響示波管或顯像管中電子束的聚焦。為了提高儀器或產(chǎn)品的質(zhì)量，必須將產(chǎn)生漏磁通的部件實行靜磁屏蔽。

靜電屏蔽的效果是非常好的。這是因為金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率要比空氣的電導(dǎo)率大十幾個數(shù)量級，而鐵磁物質(zhì)與空氣的磁導(dǎo)率的差別只有幾個數(shù)量級，通常約大幾千倍。所以靜磁屏蔽總有些漏磁。為了達到更好的屏蔽效果，可采用多層屏蔽，把漏進空腔里的殘余磁通量一次次地屏蔽掉。所以效果良好的磁屏蔽一般都比較笨重。但是，如果要制造絕對的“靜磁真空”，則可以利用超導(dǎo)體的邁斯納效應(yīng)。即將一塊超導(dǎo)體放在外磁場中，其體內(nèi)的磁感應(yīng)強度B永遠為零。

三、電磁屏蔽

電磁場在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時，其場量（E和H）的振幅隨距離的增加而按指數(shù)規(guī)律衰減。從能量的觀點看，電磁波在導(dǎo)電介質(zhì)中傳播時有能量損耗，因此，表現(xiàn)為場量振幅的減小。導(dǎo)體表面的場量最大，愈深入導(dǎo)體內(nèi)部，場量愈小。這種現(xiàn)象也稱為趨膚效應(yīng)。利用趨膚效應(yīng)可以阻止高頻電磁波透入良導(dǎo)體而做成電磁屏蔽裝置。它比靜電、靜磁屏蔽更具有普遍意義。

電磁屏蔽是抑制干擾，增強設(shè)備的可靠性及提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段。合理地使用電磁屏蔽，可以抑制外來高頻電磁波的干擾，也可以避免作為干擾源去影響其他設(shè)備。如在收音機中，用空芯鋁殼罩在線圈外面，使它不受外界時變場的干擾從而避免雜音。音頻饋線用屏蔽線也是這個道理。示波管用鐵皮包著，也是為了使雜散電磁場不影響電子射線的掃描。在金屬屏蔽殼內(nèi)部的元件或設(shè)備所產(chǎn)生的高頻電磁波也透不出金屬殼而不致影響外部設(shè)備。

為了得到有效的屏蔽作用，屏蔽層的厚度必須接近于屏蔽物質(zhì)內(nèi)部的電磁波波長（λ=2πd）。如在收音機中，若f＝500kHz，則在銅中d＝0.094mm（λ=0.59mm）。在鋁中d＝0.12mm（λ=0.75mm）。所以在收音機中用較薄的銅或鋁材料已能得到良好的屏蔽效果。因為電視頻率更高，透入深度更小些，所需屏蔽層厚度可更薄些，如果考慮機械強度，要有必要的厚度。在高頻時，由于鐵磁材料的磁滯損耗和渦流損失較大，從而造成諧振電路品質(zhì)因素Q值的下降，故一般不采用高磁導(dǎo)率的磁屏蔽，而采用高電導(dǎo)率的材料做電磁屏蔽。在電磁材料中，因趨膚電流是渦電流，故電磁屏蔽又叫渦流屏蔽。

在工頻（50Hz）時，銅中的d＝9.45mm，鋁中的d＝11.67mm。顯然，采用銅、鋁已很不適宜了，如用鐵，則d＝0.172mm，這時應(yīng)采用鐵磁材料。因為在鐵磁材料中電磁場衰減比銅、鋁中大得多。又因是低頻，無需考慮Q值問題?？梢?，在低頻情況下，電磁屏蔽就轉(zhuǎn)化為靜磁屏蔽。

電磁屏蔽和靜電屏蔽有相同點也有不同點。相同點是都應(yīng)用高電導(dǎo)率的金屬材料來制作；不同點是靜電屏蔽只能消除電容耦合，防止靜電感應(yīng)，屏蔽必須接地。而電磁屏蔽是使電磁場只能透入屏蔽體一薄層，借渦流消除電磁場的干擾，這種屏蔽體可不接地。但因用作電磁屏蔽的導(dǎo)體增加了靜電耦合，因此即使只進行電磁屏蔽，也還是接地為好，這樣電磁屏蔽也同時起靜電屏蔽作用。

四、結(jié)語

綜上所述，靜電屏蔽、靜磁屏蔽、電磁屏蔽的物理內(nèi)容、物理條件、屏蔽作用是不同的，所用材料也要從具體情況出發(fā)。但它們都是屏蔽電磁場，是有本質(zhì)聯(lián)系的。

參考文獻：

靜電屏蔽范文第2篇

電磁場的屏蔽問題，是一個既具有實際意義又具有理論意義的問題。根據(jù)條件的不同，電磁場的屏蔽可分為靜電屏蔽、靜磁屏蔽和電磁屏蔽三種情況，這三種情況既具有質(zhì)的區(qū)別，又具有內(nèi)在的聯(lián)系，不能混淆。

在靜電平衡狀態(tài)下，不論是空心導(dǎo)體還是實心導(dǎo)體；不論導(dǎo)體本身帶電多少，或者導(dǎo)體是否處于外電場中，必定為等勢體，其內(nèi)部場強為零，這是靜電屏蔽的理論基礎(chǔ)。

因為封閉導(dǎo)體殼內(nèi)的電場具有典型意義和實際意義，我們以封閉導(dǎo)體殼內(nèi)的電場為例對靜電屏蔽作一些討論。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

靜電屏蔽范文第3篇

關(guān)鍵詞：傳感器；抗干擾；措施

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：B 文章編號：1009-9166（2010）029(C)-0087-01

國家標準GB7665―87對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，自動化水平的不斷提高，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、航天、航空等各領(lǐng)域丈量使用了各種類型的傳感器和自動檢測技術(shù)來監(jiān)控生產(chǎn)過程、控制生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)。除了傳感器本身的性能指標外，生產(chǎn)現(xiàn)場中存在的各種干擾問題也會使自動檢測系統(tǒng)發(fā)生一些故障、誤動作，甚至造成計算機的死機和系統(tǒng)的嚴重故障。這些干擾如有些生產(chǎn)現(xiàn)場大能耗設(shè)備多，特別是大功率感性負載的啟、停往往會使電網(wǎng)產(chǎn)生幾百伏甚至幾千伏的尖脈沖干擾，供電電壓的波動，各種信號線綁扎在一起或走同一根多芯電纜，信號線間的干擾，空間各種電磁、氣象條件、雷電其至地磁場的變化也會干擾傳感器的正常工作。為了保證自動檢測系統(tǒng)的正常工作，必須采用相應(yīng)的措施，將各種干擾消除或抑制干擾，使系統(tǒng)正常工作。

一、傳感器的分類

可以用不同的觀點對傳感器進行分類：它們的轉(zhuǎn)換原理（傳感器工作的基本物理或化學效應(yīng)）；它們的用途；它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學傳感器二大類：傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號?；瘜W傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運作的。化學傳感器技術(shù)問題較多，例如可靠性問題，規(guī)模生產(chǎn)的可能性，價格問題等，解決了這類難題，化學傳感器的應(yīng)用將會有巨大增長。

二、傳感器的抗干擾措施

1、靜電屏蔽

靜電屏蔽就是用銅或鋁等導(dǎo)電性能良好的金屬為材料制作成封閉的金屬容器，并與地線連接，把需要屏蔽的電路置于其中，使外部干擾電場的電力場不影響其內(nèi)部的電路，反過來，內(nèi)部電路產(chǎn)生的電力線也無法外逸去影響外電路。靜電屏蔽不但能夠防止靜電干擾，也一樣能防止交變電場的干擾，所以許多儀器的外殼用導(dǎo)電材料制作并且接地?，F(xiàn)在雖然有越來越多的儀器用工程塑料制作外殼，但當你打開外殼時，仍然會看到在機殼的內(nèi)壁上粘貼有一層接地的金屬薄膜，它起到與金屬外殼一樣的靜電屏蔽作用。

2、低頻磁屏蔽

低頻磁屏蔽就是用來隔離低頻磁場和固定磁場耦合干擾的有效措施。任何通過電流的導(dǎo)線或線圈周圍都存在磁場，客觀存在磁場，它們可能對檢測儀器的信號線或者儀器造成磁場耦合干擾。為了防止磁場耦合干擾，必須采用高導(dǎo)磁材科作屏蔽層，以便讓低頻干擾磁力線從磁阻很小的磁屏蔽層上通過，使低頻磁屏蔽層內(nèi)部的電路免受低頻磁場耦合干擾的影響。例如，儀器的鐵皮外殼就起到低頻磁屏蔽的作用。若進一步將外殼接地，以同時起靜電屏蔽的作用。

3、電磁屏蔽

電磁屏蔽也是采用導(dǎo)電良好的金屬材料做成屏蔽罩、屏蔽盒等不同的外形，將被保護的電路包圍在其中。它屏蔽的干擾對象不是電場，而是高頻磁場。干擾源產(chǎn)生的高頻磁場遇到導(dǎo)電良好的電磁屏蔽層時，就在其外表面感應(yīng)出同頻率的電渦流。從而消耗了高頻干擾的能量。其次，電渦流也將產(chǎn)生一個新的磁場，根據(jù)楞次定律，其方向恰好與干擾源的方向相反，以抵消了一部分干擾磁場的能量，從而使電磁屏蔽層內(nèi)部的電路免受高頻干擾磁場的影響。由于無線電廣播的本質(zhì)是電磁波。所以電磁屏蔽也能吸收掉它們的能量，這就是我們在汽車里收不到電臺，而必須將收音機的天線拉出車外的原因。若將電磁屏蔽層接地，它可同時兼有靜電屏蔽作用，對電磁波的屏蔽效果就更好。通常作為傳輸線使用的銅質(zhì)網(wǎng)狀屏蔽電纜接地時就能同時起到電磁屏蔽和靜電屏蔽的作用。

4、光電隔離

光電耦合器是一種電光電耦合器件，它的輸入量是電流，輸出量也是電流，但是輸入、輸出之間從電氣上看卻是絕緣的。保證了輸入回路和輸出回路的電氣隔離。光電耦合器的主要特點是：輸入、輸出同路絕緣電阻高、耐壓超過1KV；因為光的傳輸是單向的，所以輸出信號不會反饋和影響輸入端；輸入、輸出回路在電氣上是完全隔離的。能很好的解決不同電位、不同邏輯電路之間的隔離和傳輸矛盾。

結(jié)束語：干擾是一個比較復(fù)雜的技術(shù)問題，要針對不同的技術(shù)要求，不同的工作環(huán)境，干擾源的種類。干擾的途徑等具體情況，在設(shè)計過程中充分考慮，采用與之相適應(yīng)的各種抗干擾措施，使系統(tǒng)可靠正常的工作。

作者單位：重慶市南川區(qū)大興煤炭有限責任公司

作者簡介：劉進波，男，?？?，技術(shù)員，就職于重慶市南川區(qū)大興煤炭有限責任公司。

參考文獻：

靜電屏蔽范文第4篇

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靜電屏蔽范文第5篇

關(guān)鍵詞：電磁波；電磁屏蔽；屏蔽材料

中圖分類號：TMl5 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2015）024-000-01

Abstract： this paper mainly introduces the producing principle of electromagnetic wave and its influence on people，the principle of electromagnetic shielding and shielding type，shielding materials and the precautions of people.

Key words： electromagnetic waves；Electromagnetic shielding；Shielding materials

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各種各樣的電器產(chǎn)品豐富著人們的生活。如電腦、手機提高了工作效率，方便了溝通；再如電磁爐，微波爐等方便了人們的烹飪。在使用這些電器產(chǎn)品的時候，它們隨時都在發(fā)出電磁波，也時刻會傷害到我們。電磁波向空中發(fā)射或泄漏的現(xiàn)象叫“電磁輻射”，其無形、無味，讓人們難以察覺。只要各類家用電器、辦公設(shè)備處于工作狀態(tài)，都會或多或少的產(chǎn)生電磁輻射。

一、電磁波的產(chǎn)生原理及對人的健康影響

電磁波是通過電磁振蕩產(chǎn)生的，在空間以變化的磁場激發(fā)電場，變化的電場再去激發(fā)磁場交替進行，以波的方式將電磁能量從發(fā)射端傳遞出去。電磁波在真空中的傳播速度為光速3×108m/s。振蕩頻率越大波長越短，其能量越強。按頻率由小到大排列的電磁波譜為：無線電波、紅外光、可見光、紫外光、x射線、γ射線。電磁波輻射與人們的健康是密切相關(guān)。x射線、γ射線能量達到及超過124ev，可對人體產(chǎn)生電離輻射效應(yīng)，而能量稍弱的如紅外線、微波、無線電波會對人體產(chǎn)生非電離輻射效應(yīng)，紫外線能量上限達到124ev，有微弱的電離輻射作用。雖然非電離輻射對人體沒有明顯的傷害作用，但長時間作用產(chǎn)生的累積效應(yīng)也不容忽視。因此在利用各類電氣電子產(chǎn)品的同時需運用電磁屏蔽技術(shù)減輕電磁輻射對儀器儀表工作以及對人體的影響。

二、電磁屏蔽技術(shù)及類型

1.電磁屏蔽技術(shù)

利用銅、鋁、不銹鋼等導(dǎo)電性能好的金屬材料制成較密的網(wǎng)狀容器，將需防護的電路置于其中，就可以防止電場或磁場所形成的干擾，這一方法就是電磁屏蔽技術(shù)。

2.電磁屏蔽類型

（1）靜電屏蔽

在靜電場中，用金屬材料制成的網(wǎng)狀容器或封閉容器，并將其外殼與地線相連，把需要屏蔽保護的電路放入其中，這樣外部的干擾電場就不會影響到內(nèi)部電路工作；反過來，將容器內(nèi)部放置干擾源，其產(chǎn)生的干擾電場也會不會影響到外部電路的工作?？梢姡拥氐慕饘俜忾]容器起到了內(nèi)不影響外，外不影響內(nèi)的屏蔽靜電場的作用。這樣的接地容器對交變電場的干擾也可防止。

（2）交變磁場屏蔽

交變磁場屏蔽有高頻和低頻之分。低頻磁屏蔽是用來隔離主要是50赫茲磁場及靜磁場的干擾的，靜電屏蔽容器對低頻磁場不起屏蔽作用。這時需采用高磁導(dǎo)率的材料如鐵皮做外殼，將被保護的電路置于殼內(nèi)，就不會受到外部磁場的干擾了。利用高導(dǎo)磁率的材料構(gòu)成低蔽的效果磁阻通路，使大部分磁場被集中在屏蔽體內(nèi)，屏蔽體的磁阻越小，磁場屏蔽越好。高頻磁屏蔽是利用高電導(dǎo)率的材料如銅、鋁等做成屏蔽罩，將工作電路置于其中就可屏蔽掉外部磁場干擾。其原理是利用屏蔽層在高頻磁場作用下在其表面產(chǎn)生的渦流，削弱干擾源磁場能量，同時渦流產(chǎn)生的反向磁場抵消干擾磁場而實現(xiàn)的。

綜上所述，將高電導(dǎo)率的材料制作成屏蔽體并接地，對電磁波就起到了很好的屏蔽效果，同時還起到了靜電屏蔽的作用。儀器儀表處于其內(nèi)部工作時就基本不受外部電磁干擾的影響。

三、增強電磁輻射的防范意識

生活中要養(yǎng)成良好的習慣。在看電視、使用電腦及手機時，要控制時間，多喝茶水，適當食用水果補充維生素A。使用完畢后要洗臉，保持清潔。手機充電時不要放在枕邊，待電話接通后再放到耳邊接聽。電腦屏幕不宜太亮，屏前可安裝防輻射屏，著由電磁屏蔽材料織成的防輻射衣。電磁污染時刻存在于我們周圍，可以說是防不勝防，所以一定要樹立防范意識，做好防范工作，保證我們肌體的健康。

參考文獻：

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