Induktív csatolás (induktív interferencia-irányítás) - Djivavari és
Induktív csatolás (induktív interferencia áthallás)
Ha a mérőrendszer vagy a bemeneti áramköre váltakozó mágneses mezőben van, akkor a bemeneti áramkörben interferencia feszültség indukálódik. Általában a váltakozó mágneses mezőt idegen vezetékeken vagy mozgó mágneses csomópontokon keresztül áramló váltakozó áramok gerjesztik.
Ugyanez fog történni egy állandó mágneses mezőben, ha a mérőmű bemenő áramköre rezeg vagy mozog.
Mintha azt a következő sémában képviseltetheti:
Találjuk meg a parazita feszültséget, amelyet a mérőműszer áramkörében indukálunk:. Legyen S a mérési kör által lefedett terület. Korábban kimutatták, hogy a mágneses indukció vektorának fluxusa. Faraday indukciójának törvényével - egy váltakozó külső mezővel vagy - állandó mágneses mezőben a vezetők rezgéseivel rendelkezünk.
Összehasonlítjuk az SI-ben lévő hasznos jelet az indukált parazita jel nagyságával. Látható, hogy az induktív irányítás nem csökkenthető az objektum ellenállásának és a zi és z0 mérési módjának megváltoztatásával. mert A hasznos jel ugyanezen ellenállásoktól függ.
A kapott képletekből azonban az következik, hogy az indukált feszültség minimalizálható:
csökkenti a B mágneses térerősséget úgy, hogy eltávolítja az SI-t a mágneses mező forrásától vagy szűréssel;
a mágneses indukció fluxusának csökkentésével csökkentve a SI térbeli tájolásának változását, elhelyezve a mérési áramkört úgy, hogy a mágneses mező mágneses indukciós vektora párhuzamos a mérőkör síkjával. Ebben az esetben cos0, és a flux Φ a minimálisra csökken;
minimálisra csökkenti a mérőműszer bemeneti áramkörének által lefedett területet (például a vezetékek csavarásával), majd S 0 és Φ 0.
Vezetők mágneses mezőktől történő szűrése
Vezeték nélküli áramforrás jellemzői áram nélkül
Vizsgáljuk meg annak lehetőségét, hogy egy vezetőképet egy külső mágneses mezőről egy vezetőképes szűrőbe helyezzünk.
N fentiekben kommunikációs jel áramkört (ebben az esetben a 2 vezeték) és a forrás (ebben az esetben az áram a vezető 1) formájában egy külső mágneses mező, amely formálisan leírható úgy is, mint a kommunikáció útján a kölcsönös indukció M (lásd. Ábra. 2.8, ahol u).
Ha most a 2 vezetéket nem földelt, nem mágneses képernyőre helyezzük, akkor az áramkör a 2. ábrán látható módon lesz. 2.9, ahol az M1E az 1 vezetõ és a képernyõ kölcsönös indukciójának együtthatója. Mivel a képernyőn keresztül áram nem áramlik (ez egy elszigetelt végű vezetékek egy szegmense), ez nem befolyásolja az 1. és 2. áramkör közötti tér konfigurációját vagy mágneses tulajdonságait. A képernyő nem befolyásolja a 2 vezetéken előidézett feszültséget.
Azonban az áramvezető 1 áramának áthaladása miatt a feszültség a képernyőre kerül. A képernyő egyik végének földelése nem változtatja meg az esetet. Így azt a következtetést lehet levonni, hogy a vezetőnek egy szigetelt képernyőbe vagy egy végére földelt képernyőhöz történő elhelyezése nem befolyásolja a külső mágneses mezőre ezen vezetőre alkalmazott feszültség nagyságát.
A vezetőképes áramkör jellemzői
Határozzuk meg az árnyékolás mágneses kapcsolásának nagyságát egy vezető cső és egy benne lévő vezető között. Feltételezzük, hogy a központi vezetéken és a képernyőn lévő áramok egyenletesen oszlanak el keresztmetszetük mentén. Az áramok által létrehozott mágneses mezők a Maxwell-egyenletet integrált formában követik, így a következőképpen olvasható: a vektor elrendezése egy zárt kontúr mentén megegyezik az ezen áramkörön átfolyó árammal. A dielektrikumokban és a nemmágneses vezetékekben a mágneses mező indukciós vektora (melynek csak fizikai jelentése van) a vektorhoz kapcsolódik egyenlőség mellett (a vektornak van egy segédértéke, ami segít a számításokban).
Ha mindkét vezetékben azonos, de ellentétes áramok áramlanak és teljesek az axiális szimmetriatartományban, akkor a mágneses tér eloszlásának térbeli eloszlása a 3. ábrán látható. Itt r1 a belső vezető sugara, r2 és r3 a hengeres képernyő belső és külső sugara. Ez azt mutatja, hogy belül a képernyőn (RR3 jelzésű) mágneses mezőt teljesen hiányzik, mivel minden egyes pont a mágneses mező és a kábelvéget képernyő és ellentétes irányúak kölcsönösen. Az utóbbi eredmény nyilvánvaló, hiszen összhangban Maxwell formula, a teljes átfolyó áram olyan zárt körvonalat körülvevő külső felületét a képernyőn összegével egyenlő a jelenlegi a képernyőn, és az áramot a központi vezető nulla.
Ezt fontos következtetések követik. Először is feltételezhetjük, hogy a vezetőképes képernyő teljesen megvédi a külső téret a központi vezetékben folyó áram mágneses mezőjétől.
A - A második lehetőség van megmutatni, hogy a kölcsönös indukció M az árnyékolás és a középső vezeték képernyő saját induktivitás: M = LE. Valóban, a mágneses mező képernyőn jelenlegi létezik, csak kívül a képernyőn, és az áramlás a mágneses indukció vektor F megtapadnak az ernyő által képzett mágneses mező a központi vezető és a képernyő lehet hivatalosan írható. Mivel és tekintettel arra a tényre, hogy a képernyőn kívül, és így kapjuk a kívánt eredményt. Az egyenlőség érvényessége attól függ, hogy a képernyő és a középvezető áramok egyenlőek-e egymással, és tengelymetrikus képet hoznak létre.
A képernyő és az áramvezető közötti mágneses kapcsolat
A központi vezetéken alkalmazott feszültséget a képernyő áramlási keresztmetszete és a képernyő és a vezető közötti induktív csatolás miatt számítjuk ki. Ezt a feszültséget a zajfeszültségnek (Uw) kell tekinteni. Feltételezzük, hogy a vezetőben nincs áram (az áramkör nincs lezárva), azaz az állapot nem áll fenn.
Tegyük fel, hogy a képernyőáramot az UE feszültség generálja. egy másik láncból indukált. Az 1. ábrán. A 2.12 ábra egy diagramot szemléltet, amelyet figyelembe kell venni. Itt L e és R e az induktivitás és a képernyő ellenállása. Feltéve, hogy a jelenlegi harmonikus törvény szerint változik, van. A jelenlegi Ie-t a kifejezés határozza meg. Mivel LE = M. akkor. Az egyenletnek megfelelő grafikon az 1. ábrán látható. 2.13. Ennek a görbének a frekvenciája a képernyő vágási frekvenciája. így.
A központi vezetéken egy állandó áram mellett ( = 0) indukált zaj feszültsége nulla, és majdnem Ue-re nő, = 5 szakaszt.
Ennek következtében a hengeres árnyékolás mágneses összekapcsolása és a benne lévő vezetõ a mágneses mezõ növekvõ frekvenciájával növekszik. A vágási frekvenciánál kisebb frekvenciánál (5sp.
Megjegyzés. A > 5cp állapot csak becsült. A kimeneten a vezetõ áramának hatása a képernyõ áramára és a vezetõ ellenállására nem vették figyelembe. Amint az alábbiakban látható, a maximális szűrési hatékonyság még a> 5 ° P> frekvenciákon is elérhetõ. Ha a képernyő egyik vége nincs földelt.
A tér védelme egy áramvezető sugárzásától árammal
A külső térbe történő sugárzás elkerülése érdekében az interferencia forrását be lehet zárni a képernyőbe. Elméletileg, amint azt a fentiekben bemutatjuk, ha a képernyő áramát nagyságrenddel egyenlő nagyságúvá alakítjuk, és a központi vezeték áramára irányítjuk, egyenlő és ellentétes irányított mágneses mezőt hoz létre a képernyőn kívül. Ennek eredményeként a képernyőn kívüli mező hiányzik (1. Ábra).
A 2. ábra egy áramvezető elektromos és mágneses mezőit mutatja egy szabad térben (vákuum). Ha a vezető kerül a pajzs földelt egyetlen ponton (3. ábra), az elektromos erővonalak közel lesz a képernyőn, és ez lesz képernyőn az e elektromos vezető területen, de a mágneses mező a képernyő igen kis hatást.
A 4. ábra a mindkét végén földelt áramkört mutatja, amelyen átáramlik az I1 áram. Ennek megakadályozására könnyű lánc a mágneses mező, az szükséges, hogy mindkét végén a pajzs földelt, és egy visszatérő áramnak pontból a B pont a képernyőn (I e), ahelyett, hogy a földelt sík (I3).
Valójában a szűrési hatékonyság az áram gyakoriságától függ. A > 5 frekvencián a kép közel áll elméletihez, mivel ezeken a frekvenciákon a vezeték és a képernyő közötti mágneses kapcsolás teljes lesz. Ezután visszatér indukált áram a pajzs egy váltakozó mágneses tér átfolyó áram a vezető, egyenlő lesz az áramvezető, és ez létre fog hozni egy mezőt a képernyő, amely kompenzálja a mező által termelt egy vezetőt (4.ábra).