Как заэкранировать от 50ГЦ ?, Простые решения. Отзовитесь специалисты по экранам. Опции

[Who_are_you?]

Нужно заэкранировать датчик от 50ГЦ.
Экранировать нужно и электрическую и магнитную составляющую.

Порылся в Инете - рекомендуют пермалой или электротехническую сталь.
Это достать не реально.

Датчик - это цилиндр около 1метра длиной и диаметром 11см.
Пробовал стальной тонкой жестянкой обворачивать и
цеплять на землю приемника - не помогает.

А если засунуть в трубу водопроводную?
В трубе водопроводной диаметром 200мм толщина стенок приблизительно 2,5 - 3мм.
Что это даст?

Сообщение отредактировал Who_are_you? - Mar 18 2011, 10:59

[DpInRock]

Вам мешает 50 герц в сигнале или сам датчик боится внешнего электромагнитного поля?

[Herz]

Нужно заэкранировать датчик от 50ГЦ.
Экранировать нужно и электрическую и магнитную составляющую.

Порылся в Инете - рекомендуют пермалой или электротехническую сталь.
Это достать не реально.

Датчик - это цилиндр около 1метра длиной и диаметром 11см.
Пробовал стальной тонкой жестянкой обворачивать и
цеплять на землю приемника - не помогает.

А если засунуть в трубу водопроводную?

Тогда уж в ... канализационную.
Если Вы "рылись в интернете", то наверняка видели объяснения, почему для экранов рекомендуются определённые материалы определённой толщины. Пермаллой и электротехническую сталь - отнюдь не случайно. Какая ещё тонкая жестянка? Если эти материалы у вас "достать не реально", то забудьте об экранировке вообще.

[Who_are_you?]

Вам мешает 50 герц в сигнале или сам датчик боится внешнего электромагнитного поля?

Датчик регистрирует магнитную составляющую электромагнитного поля.

Т.к в здании и вокруг него 50Гц составляющая очень большая,
то сигнал выходящий с датчика (точнее его 50Гц составляющая) приводит к зашкалу
регистрирующей аппаратуре.
Потому и нужен экран, чтобы ослабить 50Гц составляющую.
Т.е. 50Гц в самом сигнале.
Что останется в сигнале меня не интересует. Даже полный нуль.

Тогда уж в ... канализационную.
Если Вы "рылись в интернете", то наверняка видели объяснения, почему для экранов рекомендуются определённые материалы определённой толщины. Пермаллой и электротехническую сталь - отнюдь не случайно. Какая ещё тонкая жестянка? Если эти материалы у вас "достать не реально", то забудьте об экранировке вообще.

В том же Инете я и накопал про обычную сталь используемую для водопроводных труб.
Т.к. её можно использовать в каком-то приближении.
Но информации недостаточно.
Потому и вопрос о водопроводной трубе.
Насколько возможен такой экран и какие нюансы?

Сообщение отредактировал Who_are_you? - Mar 18 2011, 08:51

[Allregia]

Датчик - это цилиндр около 1метра длиной и диаметром 11см.
Пробовал стальной тонкой жестянкой обворачивать и
цеплять на землю приемника - не помогает.

Потому что тонкая - ничего не дает, а чтобы дало - нужно толшину в миллиметры-сантиметры.

[Who_are_you?]

Потому что тонкая - ничего не дает, а чтобы дало - нужно толшину в миллиметры-сантиметры.

В трубе водопроводной диаметром 200мм приблизительно 2,5 - 3мм.
И что это даст?

[asdf]

Потому что тонкая - ничего не дает, а чтобы дало - нужно толшину в миллиметры-сантиметры.

Я так думаю, что нужную толщину приближенно можно определить рассчитав толщину скинслоя в материале, которым собираетесь экранировать - физэффект одинаков - диффузия магнитного поля.
Ориентировочно для обычной стали - не менее 7-10мм.
Конечно, нужно учитывать, что нужная толщина будет сильно зависеть от степени экранирования.

[DpInRock]

Ваш магнитометр содержит выходной дифференциалный усилитель.
Экранировать его - вне разумения (вы измеряете магнитное поля и от него же экранируете. "ckb думаете, что у промышленных помех нет магнитной составляющей - это зря. Она есть. Правда, слабее поля земли на порядок)
Следовательно, выделять нужные компоненты надо программно.

Сообщение отредактировал DpInRock - Mar 18 2011, 09:27

[vvs157]

Датчик регистрирует магнитную составляющую электромагнитного поля.
Потому и нужен экран, чтобы ослабить 50Гц составляющую.
Т.е. 50Гц в самом сигнале.

Вы хотите частотно селективный магнитный экран? А полезные частоты у Вас какие?

[sigmaN]

а может цифравая фильтирация?

[Who_are_you?]

Ваш магнитометр содержит выходной дифференциалный усилитель.
Экранировать его - вне разумения (вы измеряете магнитное поля и от него же экранируете. "ckb думаете, что у промышленных помех нет магнитной составляющей - это зря. Она есть. Правда, слабее поля земли на порядок)
Следовательно, выделять нужные компоненты надо программно.

Всё что Вы говорите - правильно.
Но вернемся к вопросу.
Мне измерять на данный момент ничего не нужно.
Необходимо для включения датчика в комнате чтобы не было зашкала от 50Гц.
Заэкранировать- ослабить хотябы раза в 3.

Сообщение отредактировал Who_are_you? - Mar 18 2011, 11:01

[=AK=]

Поставьте дополнительную катушку, которая будет ловить наводку 50 Гц, и подмешайте к сигналу от датчика в противофазе.

[Tanya]

Поставьте дополнительную катушку, которая будет ловить наводку 50 Гц, и подмешайте к сигналу от датчика в противофазе.

Или катушку, которая будет "убивать" наводку на датчике... с питанием от сети.
Катушку имени Гельмгольца.

[DpInRock]

Дык непонятна природа наводки.

Чисто индуктор не должен реагировать на немагнитные составляющие. (В том смысле, что этож не просто катушка, ее люди старались делали).

И с чего вы взяли, что это наводка 50 герц? На слух, осциллографом или чем?

У меня к примеру, сосед-профессор двигатель собрал (очень экспериментальную хрень какую-то), у моего монитора (лучевого), блин, луч 50 герцами в истерике бился, если около соседской стенки стоял.

Сообщение отредактировал DpInRock - Mar 18 2011, 12:25

[Who_are_you?]

Дык непонятна природа наводки.

И с чего вы взяли, что это наводка 50 герц? На слух, осциллографом или чем?

А какая разница природы наводки.

А 50 герц вижу - только не синус, а меандр, т.к. зашкал.

[DpInRock]

Ну так и скажите. А то вытягивать надо как в гестапо.
Чистый меандр? Или похоже на меандр?
Или шум на фоне меандра?

Ибо если просто чистый меандр 50 герц - датчик тут не причем.
Скорее всего он убит, либо обрыв катушки, либо еще что.

--
Lemi-120 у ва штоль?

Сообщение отредактировал DpInRock - Mar 18 2011, 14:21

[Alexashka]

Нужно заэкранировать датчик от 50ГЦ.
Экранировать нужно и электрическую и магнитную составляющую.

Датчик - это цилиндр около 1метра длиной и диаметром 11см.
Пробовал стальной тонкой жестянкой обворачивать и
цеплять на землю приемника - не помогает.

У нас конечно не такой эпический был датчик, гдето 30см длиной, но наводка перла тоже будьте здрасте. Вылечилось установкой ФНЧ вроде 4го порядка, со срезом на 2,5Гц. В Вашем случае может фильтр-пробку на 50Гц применить. Как во всех дельта-сигма АЦП. Или взять этот самый АЦП сразу по выходу катушки.
Наводка кстати чисто магнитная- от сетевых проводов/кабелей.

[Who_are_you?]

Lemi-120 у ва штоль?

Датчик другой (сейчас такие не выпускают), но очень похож на львовские.
Датчик живой - просто в комнате большие поля.

Наводка кстати чисто магнитная- от сетевых проводов/кабелей.

Вы правы. За пределами наводок датчик работает корректно, но не в комнате.

[Who_are_you?]

Доброе Всем утро и с началом трудовой недели.

Спасибо 'asdf' за совет.

Я так думаю, что нужную толщину приближенно можно определить рассчитав толщину скинслоя в материале, которым собираетесь экранировать - физэффект одинаков - диффузия магнитного поля.
Ориентировочно для обычной стали - не менее 7-10мм.
Конечно, нужно учитывать, что нужная толщина будет сильно зависеть от степени экранирования.

В трубе водопроводной диаметром 200мм толщина стенок приблизительно 2,5 - 3мм.
Если соединить с землей датчика.
Что это даст?
Будет ли заметное ослабление?
Или только нужно вставить трубу в трубу для достижения заметного ослабления и приближения к 7мм?
А может где-то можно почитать (не слишком много потратив время) как расчитать подобный экран?

Имеет ли смысл тащить откуда-то трубу на N-ый этаж для экспериментов?

[PhX]

В трубе водопроводной диаметром 200мм толщина стенок приблизительно 2,5 - 3мм.

Если материал трубы магнитный - будет.

[DpInRock]

А вот любопытно просто.
У вас есть магнитный датчик.
Представим, что вы его заэкранировали вусмерть.
Теперь около него нет магнитного поля. (Раз помехи сильны и вы их заэкранировали, то все остальное уж точно заэкранировали).

Какого рода эксперименты планируется с датчиком, которому нечего измерять?

[Who_are_you?]

А вот любопытно просто.
У вас есть магнитный датчик.
Представим, что вы его заэкранировали вусмерть.
Теперь около него нет магнитного поля. (Раз помехи сильны и вы их заэкранировали, то все остальное уж точно заэкранировали).

Какого рода эксперименты планируется с датчиком, которому нечего измерять?

Ценю любопытство людей в технических вопросах - двигатель прогресса.

А в таком случае можно создать вокруг датчика неоднородное поле любой малой величины и формы.

Если материал трубы магнитный - будет.

Спасибо за поддержку.

[DpInRock]

А в таком случае можно создать вокруг датчика неоднородное поле любой малой величины и формы.

Тогда не датчик надо экранировать.
А некое пространство вокруг датчика. Т.е. не экран, а ящик.


Заставьте ваш датчик двигаться относительно измеряемого малого поля. При заданной скорости движения отфильтровать сигнал - нет проблем.
(В том плане, что двигайте сам источник поля, что проще).

[asdf]

В трубе водопроводной диаметром 200мм толщина стенок приблизительно 2,5 - 3мм.

Или только нужно вставить трубу в трубу для достижения заметного ослабления и приближения к 7мм?
А может где-то можно почитать (не слишком много потратив время) как расчитать подобный экран?

Эффективность однослойного цилиндрического экрана на низких частотах (при L>>D) можно оценить примерно так -
Толщина скинслоя delta~1/sqrt(2*mu*mu0*f/gamma)
где mu - относительная магнитная проницаемость материала, для обычного железа (200-300)
mu0~1.256*10^-6
f - частота
gamma - удельная электропроводность (у железа -(10-20)*10^-8)
ослабление можно оценить как
Kос~8.7*d/delta и Kос~1+mu*d/D
где d- толщина стенки, D- диаметр трубы
Считать нужно по обеим формулам, и чем ниже частота, тем результат будет ближе ко второй формуле.
Для хорошего ослабления нужно брать хороший материал - с большой проницаемостью или на плохом делать многослойный экран, чтобы добавилась составляющая отражения от слоев.
На хорошем аморфном железе, при толщине до 1 мм можно получить ослабление 1000 и более.

Извините, писАл ночью, написал не все.
Вы должны учитывать, что приведенные формулы даны для оценки.
Если Вас устроит ослабление в 5-10 раз, то можно ориентироваться на них.
Первая формула нормирует толщину диффузии (поглощения) при ослаблении в e-раз, и поэтому при толщинах значительно больших чем скин слой дает большие ошибки. Вторая дает толщину вытеснения, но при расчете нужно учитывать зависимость проницаемости материала от частоты.
Более или менее хорошо работает до частот порядка сотни Гц с mu=const.
Если нужно ослабление в сотни и тысячи раз, то рассчитывать нужно по уравнениям Максвела или смоделировать в каком то симуляторе.
Но скорее всего придется использовать многослойный экран - чередование слоев - изолятор-проводник-ферромагнетик.
Такая многослойка во многом эквивалентна ЭВТИ - имеет также оптимальные толщины слоев и их количество.

Сообщение отредактировал asdf - Mar 23 2011, 21:35

[Who_are_you?]

Эффективность однослойного цилиндрического экрана на низких частотах (при L>>D) можно оценить примерно так -
Толщина скинслоя delta~1/sqrt(2*mu*mu0*f/gamma)
где mu - относительная магнитная проницаемость материала, для обычного железа (200-300)
mu0~1.256*10^-6
f - частота
gamma - удельная электропроводность (у железа -(10-20)*10^-8)
ослабление можно оценить как
Kос~8.7*d/delta и Kос~1+mu*d/D
где d- толщина стенки, D- диаметр трубы
Считать нужно по обеим формулам, и чем ниже частота, тем результат будет ближе ко второй формуле.
Для харошего ослабления нужно брать хороший материал - с большой проницаемостью или на плохом делать многослойный экран, чтобы добавилась составляющая отражения от слоев.
На хорошем аморфном железе, при толщине до 1 мм можно получить ослабление 1000 и более.

Спасибо большое. Очень хороший ответ.

[Who_are_you?]

Делюсь опытом.

Труба водопроводная диаметром 150мм, толщина стенок приблизительно 2,5 - 3мм, длина ~1,5м.
Датчик ~1м.
Ослабление получилось в ~3раза. что где-то соответствует формуле: Kос~1+mu*d/D.
Смотрел сигнал на выходе датчика осциллографом при нахождении датчика
вне трубы и внутри трубы.
Причем что интересно: при перемещении датчика внутри вдоль трубы (т.к. есть разница в 0,5м)
меняется форма и немного амплитуда выходного сигнала.
Лучший результат не по середине трубы, а почти у края.

Сообщение отредактировал Who_are_you? - Mar 24 2011, 07:52