
【化】 magnetic shielding
magnetism
screen; shield
【计】 mask; mask off; masking
【化】 shielding
磁屏蔽(Magnetic Shielding)是指通过特定材料或结构设计将外部磁场对敏感设备或空间的干扰降至最低的技术措施。该术语在电磁兼容性(EMC)和精密仪器保护领域具有重要应用价值。
物理原理
根据麦克斯韦方程组,高磁导率材料(如坡莫合金、硅钢)能通过磁力线重定向实现磁场衰减。磁屏蔽效能(S)的计算公式为:
$$
S = 20log{10}left(frac{B{text{ext}}}{B{text{int}}}right)
$$
其中$B{text{ext}}$为外部磁场强度,$B_{text{int}}$为屏蔽体内磁场强度。
材料特性
国家标准GB/T 2887-2011将磁屏蔽材料分为三类:
典型应用
IEEE Std 299.1-2013指出,磁屏蔽主要应用于:
国际电工委员会(IEC)在62333系列标准中规范了屏蔽效能测试方法,包括亥姆霍兹线圈法和振动样品磁强计法。Springer出版的《先进电磁材料手册》第12章详细论述了三维磁屏蔽腔体的优化设计准则。
磁屏蔽是一种通过材料或结构设计来隔离或减弱磁场干扰的技术,其核心在于利用磁导率差异改变磁场分布路径。以下是详细解析:
静磁屏蔽(低频磁场)
采用高磁导率材料(如坡莫合金、μ金属)包裹被保护区域。由于材料的磁阻远低于空气,磁场线会优先通过屏蔽体内部,绕过内部空间。数学表达式为:
$$
Phi = frac{mu_r t}{d} B_0
$$
其中$mu_r$为材料相对磁导率,$t$为屏蔽体厚度,$d$为屏蔽体尺寸。
电磁屏蔽(高频磁场)
利用导电材料(如铜、铝)产生涡流效应,通过反向磁场抵消外部高频干扰。
实际工程中常采用多层屏蔽结构,通过不同材料的组合实现宽频段防护(参考的COMSOL仿真案例)。需要完整技术参数可查阅和中的专业文献。
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