共模抑制比測試儀的雙層屏蔽結(jié)構(gòu)通過物理隔離與電磁屏蔽的雙重機(jī)制,有效抑制內(nèi)部電路噪聲外泄及外部電磁干擾侵入,從而保障測試信號的純凈度與測量精度。以下從結(jié)構(gòu)原理、設(shè)計要點展開說明:
1.內(nèi)層屏蔽:隔離內(nèi)部噪聲
作用:包裹測試儀的核心電路(如信號放大器、ADC、電源模塊等),防止內(nèi)部高頻噪聲(如開關(guān)電源紋波、數(shù)字電路時鐘信號)通過電磁輻射或傳導(dǎo)干擾敏感測量電路。
實現(xiàn)方式:
導(dǎo)電材料:采用高導(dǎo)電率材料(如銅、鋁)制成屏蔽罩,利用電磁感應(yīng)原理將內(nèi)部噪聲電流引導(dǎo)至接地端,減少輻射泄漏。
接地設(shè)計:內(nèi)層屏蔽通過低阻抗路徑(如短粗導(dǎo)線)單點接地,避免多點接地形成地環(huán)路,進(jìn)一步降低噪聲耦合。
2.外層屏蔽:抵御外部干擾
作用:阻隔外部電磁場(如工頻干擾、無線電信號、鄰近設(shè)備輻射)對測試儀的侵入,尤其適用于強(qiáng)電磁環(huán)境(如工業(yè)現(xiàn)場、實驗室高頻設(shè)備附近)。
實現(xiàn)方式:
多層復(fù)合材料:外層可采用金屬網(wǎng)+導(dǎo)電涂層(如銀漿)的復(fù)合結(jié)構(gòu),兼顧高頻屏蔽(金屬網(wǎng))與低頻屏蔽(導(dǎo)電涂層)效果。
濾波設(shè)計:在外層屏蔽與內(nèi)部電路之間加入濾波電路(如共模電感、EMI濾波器),針對性抑制特定頻段的干擾信號。
3.雙層協(xié)同機(jī)制
隔離層級:內(nèi)層屏蔽聚焦內(nèi)部噪聲控制,外層屏蔽專注外部干擾防護(hù),形成“內(nèi)部凈化+外部隔離”的雙重防線。
接地策略:雙層屏蔽獨立接地(或通過隔離變壓器實現(xiàn)浮地),避免內(nèi)外層接地電位差引入共模噪聲。
二、共模抑制比測試儀關(guān)鍵設(shè)計要點:
1.材料選擇
導(dǎo)電性:優(yōu)先選用高導(dǎo)電率材料(如銅、鋁),降低屏蔽層電阻,減少渦流損耗。
磁導(dǎo)率:針對低頻磁場干擾,可加入高磁導(dǎo)率材料(如坡莫合金)增強(qiáng)屏蔽效果。
耐腐蝕性:外層屏蔽需具備抗環(huán)境腐蝕能力(如鍍鋅、噴涂防護(hù)漆),延長使用壽命。
2.屏蔽完整性
縫隙處理:屏蔽層接縫處采用導(dǎo)電膠帶、焊接或彈簧片密封,防止電磁泄漏。
穿孔設(shè)計:電纜、接口等穿孔處使用屏蔽套管或濾波連接器,維持屏蔽連續(xù)性。
3.接地優(yōu)化
單點接地:內(nèi)層屏蔽單點接地至測試儀內(nèi)部地,外層屏蔽單點接地至保護(hù)地(PE),避免地環(huán)路。
低阻抗路徑:接地導(dǎo)線需短而粗,降低接地阻抗。
4.熱管理
散熱設(shè)計:屏蔽層可能影響內(nèi)部電路散熱,需在屏蔽罩上開設(shè)散熱孔或采用導(dǎo)熱材料(如導(dǎo)熱硅脂)輔助散熱。
