电子教学仪器的电磁屏蔽设计

　　在电子教学仪器中广泛运用着 0~400Hz频带的电磁波，同时电磁波通过传导或辐射对各种电子教学仪器的内部和外部进行电磁干扰，这些干扰影响或破坏仪器设备的正常工作，使测量结果误差大或测试失败，甚至危及人的健康。因此为确保电子教学仪器安全，提高测量准确度，要采取各种设计措施，提高电子类教学仪器的电磁屏蔽效能。

　　1电磁屏蔽的基本原理

　　电磁屏蔽是以金属隔离控制电磁波由一个区域向另外一个区域感应或传播的方法，即用金属屏蔽材料将电磁干扰源封闭起来，使其外部电磁场强度低于允许值的一种措施。电磁屏蔽的技术原理主要分以下几种：

　　1.1 静电屏蔽

　　用金属屏蔽体将带正电导体包围起来，则在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量的负电荷，外侧出现与带电导体等量的正电荷，因此外侧仍有电场存在。如果将金属屏蔽体接地，外侧的正电荷将流入大地，外侧将不会有电场存在，即带正电导体的电场被屏蔽在金属屏蔽体内。这种屏蔽需要完善的屏蔽体和良好的接地。

　　1.2 交变电场屏蔽

　　交变电场对敏感电路产生耦合电压，可以在干扰源和敏感电路间设置导电性好的金属屏蔽体，并将其接地。

　　交变电场对敏感电路的耦合干扰电压大小取决于交变电场电压、耦合电容和金属屏蔽体接地电阻之积。只要设法使金属屏蔽体良好接地，就能使交变电场对敏感电路的耦合干扰电压变得很小。电场屏蔽以反射为主，故屏蔽体的厚度不必过大，而以结构强度为主要考虑因素。

　　1.3 交变磁场屏蔽

　　交变磁场屏蔽分为高频屏蔽和低频屏蔽。低频磁场屏蔽是利用高导磁率的材料构成磁力线的低磁阻通路，使大部分磁场被封在屏蔽体内。屏蔽体的导磁率越高，厚度越大，磁阻越小，磁场屏蔽的效果越好。高频磁场屏蔽是利用高导电率的材料产生涡流的反向磁场来抵消磁场干扰。

　　1.4 交变电磁场屏蔽

　　交变电磁场利用屏蔽体在高频磁场的作用下产生反方向的涡流磁场与原磁场抵消而削弱高频磁场的干扰又因屏蔽体接地而实现电场屏蔽。这种屏蔽一般采用导电率高的材料作屏蔽体，并将屏蔽体接地而为零电位; 屏蔽体的厚度不必过大，而以趋肤深度和结构强度为主要考虑因素。

　　2 屏蔽效能(SE)

　　屏蔽体的有效性用屏蔽效能来度量，屏蔽效能(SE)是指电磁场中同一位置无屏蔽时的电场强度 E0或磁场强度H0 与加屏蔽体后该位置的电场强度ES或磁场强度 HS 之比。它表征屏蔽体对电磁波的衰减程度，常用分贝(dB)表示：