Ich möchte meine Leiterplatte so gestalten, dass sie auch dann gut funktioniert, wenn wir sie neben einem Neodym-Magneten platzieren. Wie kann ich überprüfen, ob meine Komponente in einem solchen Zustand ohne Abschirmung funktioniert?
Bearbeiten: Ich habe keine Probleme mit meiner Schaltung, wenn ich sie neben einen Magneten lege, aber die Leute werden anfangen, nach der Stabilität zu fragen, und ich habe keine Ahnung, wie ich sie beweisen soll. Die Hauptkomponente sind NAND-Flash-Speicher, Mikrocontroller, MEMS-Beschleunigungsmesser, Akku und drahtloser Transceiver auf der Platine.
Antworten:
Sie können potenzielle Probleme erwarten , wenn ein Gerät einen sich bewegenden Leiter oder ein "magnetisches Material" enthält oder als magnetisches oder elektrisches oder elektromagnetisches feldempfindliches oder feldempfindliches Gerät ausgelegt ist.
Das Magnetfeld nimmt mit dem inversen Würfel des Abstands vom Zentrum des Nord-Süd-Dipols ab, so dass es in den meisten Fällen ziemlich schnell klein wird. (Das Feld von jedem Pol nimmt als inverses Quadrat ab (nicht viele Menschen erkennen dies) und die Vektorsumme des Dipolpaars nähert sich dem inversen Würfel an, der bei vielen Magnetlängen vom Dipolzentrum entfernt ist.)
Ein moderner hochfester Seltenerdmagnet (normalerweise Nd2Fe14B) erzeugt etwa 1 Tesla bis zur Hälfte eines Magnetdipols (NS) von der Polfläche. dh langer (oder tiefer) Magnet = tiefes äußeres Feld. Sie können so tun, als würde dies bei 1,5 Magnetlängen etwa 1/8 T und bei 2,5 Magnetlängen 1/27 Tesla usw. betragen.
Ein MEMS-Beschleunigungsmesser enthält (wahrscheinlich) bewegliche Leiter und kann daher einige Probleme aufweisen. Sie würden erwarten, dass das Datenblatt dies sagt, wenn dies wichtig ist.
Jedes Gerät mit Magnetkern, das nicht abgeschirmt ist, und einige, die abgeschirmt sind, können möglicherweise betroffen sein. Zum Beispiel würde eine Spule mit einem Ferritbutzen oder einer auf eine Ferrit- oder Eisenkernspule gewickelten Spule die AC-BH-Kurve um einen DC-Offset-Wert um das Magnetfeld verschieben und je nach Magnetstärke und -nähe ein Design in die Sättigung oder tiefer treiben in die Sättigung als es sonst wäre.
Ein magnetischer Lautsprecher oder Ohrhörer kann betroffen sein.
Eine Hall-Zelle, ein GMR-Sensor, ein AMR-Sensor und ein anderes explizit magnetfeldempfindliches Gerät könnten Spaß haben.
Jede übliche mechanische Bewegung des Messgeräts kann beeinträchtigt werden (bewegliche Spule, bewegliches Eisen, Luftkern, ...).
Jeder Elektromotor (bürstenloser Gleichstrom, Bürste, Induktion, Schrittmotor, Kopfantrieb, ...), Relais oder Aktuator, der Magnetfelder verwendet, kann betroffen sein
Vielleicht:
FRAM-Speicher, Kernspeicher
Langer Bogen:
Lichtschwert, Dilithium-Energiezelle, ...
Sollte in Ordnung sein:
Solange keine spezifisch magnetempfindlichen Komponenten -
ICs, analog und digital, Speicher, HF (Noteninduktorkerne), .. Batteriepassive
- Widerstand, Kondensator, ...
Induktivität, Luftkern.
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Wenn Sie daran interessiert sind, dies zu beweisen, sollte es in Ordnung sein, Ihre typische Situation zu versuchen und eine Dokumentation zu schreiben. Immer wenn ich mich außerhalb einer typischen oder standardisierten Situation befinde, versuche ich, mir eine vernünftige Einrichtung mit einer gewissen Sicherheit auszudenken Faktor berechnet in, vielleicht 1,5 oder 2. Wenn Ihre Anwendung beispielsweise einen Magneten auf einer Seite Ihrer Platine hat, können Sie versuchen, ein ferromagnetisches (Stahl-) Joch zu bauen, das das Feld auf die Komponenten richtet, von denen Sie vermuten, dass sie empfindlich sind oder verwendet werden zwei Magnete auf beiden Seiten der Platine. Sie können auch ein Testlabor fragen, ob es nach wirklich starken Niederfrequenzfeldern suchen kann.
Mit solchen medizinischen Spulen können Sie Flussdichten von bis zu 5 T: Source erzeugen
Für die üblicheren Dinge gibt es einen Testaufbau, der Teil eines Standard-EMI-Konformitätstests ist:
Bei niederfrequenten Feldern (an denen Sie anscheinend interessiert sind) platzieren Sie Ihr Gerät in der Mitte eines großen Rahmens mit einer Schleife (Magnetspule) und legen ziemlich viel Strom durch die Schleife, wodurch ein starkes Magnetfeld.
Ein typischer Testaufbau sieht folgendermaßen aus:
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Diese Einrichtung sieht eigentlich recht einfach aus und Sie können eine selbst brauen - der schwierige und teure Teil wäre die Kalibrierung. Ich war sogar in großen EMV-Testlabors, in denen für diesen Test selbst hergestellte Spulen verwendet wurden.
Nur zum Spaß - eine praktische, alltägliche Störquelle für Felder, die ungefähr so stark sind wie die, die mit dem Gerät im obigen Bild getestet wurden, sieht normalerweise so aus:
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oder dies:
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... oder wie das Ablenkjoch in einem CRT-Monitor:
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Bei elektromagnetischen Feldern sind Sender und Empfänger zwei Elemente, sodass das Fernsehgerät auch ein Empfänger für externe Niederfrequenzfelder ist. Fragen Sie den Mann im Haus auf dem Bild oben, der die Acht-Uhr-Nachrichten sieht ein CRT-Fernseher - das Bild mit dem roten Motor, nicht das mit dem ICE-Zug; Die Qualität der Bildgeometrie seines Fernsehgeräts ist möglicherweise nicht genau stabil.
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