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[拼音]:dianci celiang pingbi

[英文]:shielding in electromagnetic measurement

為防止電磁干擾引起測量誤差所採取的一種措施。造成電磁測量誤差的條件是:

(1)存在干擾源;

(2)存在干擾訊號進入被幹擾部分的途徑及轉換成誤差的可能性。要對測量系統施行有效的電磁遮蔽,首先要找出干擾源是在測量系統內部還是外部,繼而要研究干擾的性質、特點和通道。這樣才能採取正確的防護措施和消除因干擾引起的誤差。

干擾源

電磁測量中遇到的干擾源有外部干擾源和內部干擾源兩類。外部干擾源指測量系統之外的電磁干擾,常見的有高電壓、大功率輸電線或用電器件在空間形成的電場、磁場、電磁場;天電、空間電磁場;地磁以及兩接地點間的電壓降等。內部干擾源指測量系統記憶體在的電磁干擾,常見的有電源變壓器的漏磁場;測量線路和元件所產生的電場與磁場、絕緣漏電等。電磁測量中影響較大的主要是外部干擾源。

干擾通道

電磁干擾訊號進入被幹擾部分的途徑,通常有通過固體絕緣的漏電流,通過絕緣及空間的容性漏電流;恆定磁場通過空間直接進入被幹擾部分;交變電磁場在被幹擾部分中產生感應電動勢;空間電場通過測量系統的裸露部分(如接線柱)進入電路等。此外,干擾訊號能否產生誤差還與它進入被幹擾部分的部位及其內部結構有關。

遮蔽的基本原則

針對干擾訊號的特性,實施遮蔽措施的基本原則是:

(1)覆沒:提高訊號電平,降低干擾與訊號電平之比。

(2)阻塞:採用遮蔽、絕緣等隔離措施,阻止干擾訊號進入被幹擾部分。

(3)疏導:給干擾訊號設定一個通路,使其繞過易受干擾的部分。

(4)抵消:採用特殊結構使干擾訊號產生兩個大小相等、方向相反的誤差,以互相抵消。

(5)修正:已知測量結果與干擾訊號所引起的誤差之間的關係,在刻度或讀數時加更正值。

(6)吸收:使干擾訊號通過遮蔽時因損耗而減弱強度。

遮蔽方法

根據遮蔽的基本原則,常採用以下遮蔽方法。

(1)絕緣隔離:增大絕緣電阻,減少洩漏電流。

(2)遮蔽隔離:將被防護的電路或部件用金屬遮蔽圍護起來,並給遮蔽以一定的電位(包括地電位),用以阻止或減小洩漏電流,或使洩漏電流按一不產生誤差的通路流動。遮蔽接地可以切斷靜電場,形成良好的靜電遮蔽。如用金屬磁性材料製成遮蔽,還可同時旁路低頻和恆定磁通,形成直流電磁遮蔽。遮蔽和絕緣兩種方法交替使用,還可以在不增加遮蔽總厚度的前提下獲得更好的遮蔽效果。

(3)無定向結構:用雙絞線、同軸電纜做訊號往返通路;或採用兩個相同的測量機構,使電磁感應在其中引起的干擾感應電動勢互相抵消;或使恆定磁場的影響自行消除。

(4)電磁遮蔽:交變電磁場或電磁波進入金屬遮蔽時,將在遮蔽中產生渦流,從而消耗電磁場的能量。入射場的頻率越高,遮蔽對其所起的衰減作用也越明顯。

用數字電壓表測量溫差電偶電動勢Ex的測量系統的遮蔽(見圖)是典型的綜合性遮蔽措施。圖中帶遮蔽層的絞合雙心電纜用作連線導線,遮蔽層在儀表的 L端接地。外部高壓電源線通過分佈電容產生的容性漏電流ig被遮蔽層疏導到地。高壓線中的電流I在空間產生的磁通密度B將在絞合雙心線的相鄰網孔中產生約大小相等、方向相反的感應電動勢,因此它們大部分互相抵消。空間電磁波穿過儀表的金屬外殼時,其能量因產生渦流而強度減弱。同時,因外殼接地,又起到靜電遮蔽作用。如外殼採用鐵磁材料製成,還可起到遮蔽恆定磁場的作用。選用高靈敏的溫差電偶可以提高系統的信噪比,從而降低干擾訊號的影響。為削弱干擾電壓Ecm的影響,可採用圖中所示訊號浮地、儀表接地系統,對地迴路系通過溫差電偶的對地絕緣阻抗而形成。這樣,對干擾電壓Ecm既起到阻塞又起到疏導作用,因此能有效地減小它所引起的誤差。