如何检查组件是否可以在强磁场中工作?


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我希望将PCB设计成即使将其放在钕磁铁旁边也能正常工作。如何检查我的组件是否可以在没有屏蔽的情况下工作?

编辑:当我将电路放在磁铁旁边时,我的电路没有任何问题,但是人们会开始质疑其稳定性,我不知道如何证明它。主要组件是NAND闪存,微控制器,MEMS加速度计,电池,板上的无线收发器。


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您能否在板上增加更多的组件类型?通常,如果附近有一块不动的磁铁,那么大多数组件都不会受到影响。您目前遇到任何问题吗?如果是这样,该怎么办?
AndrejaKo 2012年

添加了更多信息。
pstan

Answers:


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我希望将PCB设计成即使将其放在钕磁铁旁边也能正常工作。如何检查我的组件是否可以在没有屏蔽的情况下工作?

可以预期的潜在的问题,如果一个设备包含一个移动导体,“磁性材料”或设计为磁或电或电磁场敏感或场感测装置。

磁场随着距南北偶极子中心的距离的倒数的立方而减小,因此在大多数情况下,磁场变小而很快。(每个极的磁场都随着平方反比的减小而减小(没有多少人意识到这一点),并且偶极对的矢量和近似于在距偶极中心许多磁体长度处的立方反比)。

现代的高强度稀土磁体(通常为Nd2Fe14B)将产生约1特斯拉的磁极,距磁极面的一个磁偶极子(NS)长度的一半。即长(或深)磁体=深外部磁场。您可以假装,这意味着在1.5磁铁长度下约为1/8 T,在2.5磁铁长度下约为1/27 Tesla等。


MEMS加速度计(可能)包含移动的导体,因此可能会有一些问题。您希望他们的数据表这么说,如果这很重要。

任何未屏蔽的磁芯设备以及一些已屏蔽的磁芯设备都可能受到影响。例如,带有铁氧体磁芯的线圈或缠绕在铁氧体或铁芯线轴上的线圈将使AC BH曲线根据磁体的磁场移动一个DC偏移值,并且取决于磁体的强度和接近度,可能会将设计推到饱和或更深进入饱和状态。

磁性扬声器或听筒可能会受到影响。

霍尔单元,GMR传感器,AMR传感器和其他对磁场敏感的设备可能“很有趣”。

任何常见的机械仪表运动都可能受到影响(动圈,动铁,空芯等)

任何使用磁场的电动机(无刷直流,有刷,感应,步进,头部执行器等),继电器或执行器都可能受到影响

也许:

FRAM内存,核心内存

长弓:

轻剑,双锂能量电池,...


应该可以:

只要没有专门的磁敏组件-

IC,模拟和数字,内存,RF(请注意电感器核心),..电池
无源-电阻器,电容器,...
空心电感器。


哦,不,不是轻剑!:-),顺便说一句,你知道它们如何工作的,不是吗?
stevenvh 2012年

@stevenvh-LS仅在绘制长弓模式(Clotyardyard轴Agincourt 模式,而不是Apache风格)中使用。看起来达斯使用了过多的力量。
罗素·麦克马洪

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如果您对如何证明它感兴趣,我想尝试一下您的典型情况并编写一份文档就可以了,只要我不在某些典型或标准情况下,我就会尝试考虑一种具有一定安全性的合理设置系数以1.5或2计算。例如,如果您的应用在电路板的一侧有一块磁铁,则可以尝试构建一个铁磁(钢)轭,将磁场引向您怀疑敏感的组件,或者使用板子两侧有两个磁铁。另外,您可以询问测试实验室,他们是否可以检查真正强的低频场。

使用此类医用线圈,您可以创建高达5 T的磁通密度: TMS / RPMS线圈

对于更常见的内容,有一个测试设置是标准EMI一致性测试的一部分:

对于低频场(如您似乎感兴趣的),您将设备放在一个大框架的中间,并在其周围有一个回路(电磁线圈),并且将相当多的电流通过回路,从而产生一个强磁场。

典型的测试设置如下所示: 主频电磁抗扰度测试 来源

这种设置实际上看起来很简单,您可以自制,因为校准困难而昂贵。我什至去过大型EMC测试实验室,这些实验室都使用自制的线圈进行测试。

只是它的乐趣-与场干扰的实用,日常源约强如在上面的图片与设备测试的那些通常是这样的: 铁路电力线

或这样: 电源频率电源线 来源

...或者像CRT监视器中的偏转线圈一样: 偏转线圈 来源

再说一次,在电磁场的作用下,发射器和接收器是双重元素,因此电视机也是外部低频场的接收器-请问住在上图中房屋中的那个看八点钟新闻的人一台CRT电视-带有红色引擎的图片,而不是带有ICE火车的图片;他电视的图像几何质量可能不是很稳定。


我认为这些都不会给您钕提供的1 T磁场强度。我要加上NMR扫描仪的照片,它们在这个范围内。
stevenvh 2012年
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