10.8.3 Магнитостатическое экранирование

Магнитные поля значительно труднее поддаются экранировке, чем электрические поля, поскольку линии магнитного поля проходят сквозь проводящие материалы.

Принцип действия магнитостатического экрана для частот от 0 до 3...10 кГц заключается в шунтировании силовых линий магнитного поля.

Рис. 10.32 - Магнитостатический экран

Где поставить экран?

Ответ тот же: по возможности вблизи источника.

Что сделать для обеспечения эффективной работы?

Заземлять магнитный экран не надо. Эффективность экранирования прямо пропорциональна магнитной проницаемости µ и толщине экрана d. Следует принимать во внимание возможные конструктивные ограничения по массе и габаритам экрана;

Какие материалы применять?

Те, которые имеют максимальную магнитную проницаемость µ. А это стали, различные пермаллои и соответствующие магнитные сплавы с высоким значением µ .

Конструкция экрана.

Неоднородности (стыки, разрезы и швы) не должны препятствовать силовым линиям магнитного поля. Эффективность магнитостатического экранирования повышается при применении многослойных экранов.

Магнитное экранирование на низких частотах является самой сложной практической задачей. Оно существенно усложняет и утяжеляет конструкцию.

10.8.4 Экранирование высокочастотного магнитного поля

Этот вид экранирования основан на использовании магнитной индукции, создающей в экране переменные индукционные вихревые токи (токи Фуко). Магнитное поле этих токов внутри экрана будет направлено навстречу возбуждающему полю, а за его пределами - в ту же сторону, что и возбуждающее поле. Результирующее поле оказывается ослабленным внутри экрана и усиленным вне его. Вихревые токи в экране распределяются неравномерно по его сечению (толщине). Это вызывается явлением поверхностного эффекта, сущность которого заключается в том, что переменное магнитное поле ослабевает по экспоненциальному закону по мере проникновения в глубь металла, так как внутренние слои экранируются вихревыми токами, циркулирующими в поверхностных слоях.

Глубиной проникновения магнитного поля в материал считается глубина, на которой происходит ослабление его напряженности на 37% по сравнению с напряженностью у поверхности. В табл. приведены типовые значения глубины поверхностного слоя для некоторых материалов в зависимости от частоты.

Эффективность магнитного экранирования зависит от частоты и электрических свойств материала экрана. Чем ниже частота, тем слабее действует экран, тем большей толщины приходится его делать для достижения одного и того же экранирующего эффекта. Для частот, начиная с нескольких сотен кГц, экран из любого металла толщиной 0,5 ... 1,5 мм действует весьма эффективно.

Для частот выше 10 МГц медная пленка толщиной более 0,1 мм дает значительный экранирующий эффект. Поэтому на частотах выше 10 МГц вполне допустимо применение экранов из фольги или полученные путем покрытия диэлектрика.

Табл.