Огляд
У сучасних електронних пристроях та електромеханічних системах електричні контактні кільця забезпечують передачу електричної енергії та сигналів між обертовими та нерухомими частинами. Однак вони часто стикаються з проблемами електромагнітної сумісності (EMC) під час роботи. І ці проблеми можуть призвести до помилок передачі даних або навіть до збоїв у роботі обладнання. У цій статті ми дослідимо причини його проблем з електромагнітною сумісністю та запропонуємо ефективні рішення.
Причини проблем ЕМС контактних кілець
Джерело перешкод
Коли щітки електричного контактного кільця ковзають по провідних кільцях, через тертя утворюються статичні електричні заряди. Накопичення та вивільнення цих зарядів створюватиме електромагнітні перешкоди, що впливатиме на роботу оточуючих електронних компонентів.
Приймальний блок
Відносний рух між провідними кільцями та щітками еквівалентний розсіканню магнітних силових ліній, які створять індуковану електрорушійну силу. Це створює шумовий струм у ланцюзі, а потім викликає проблеми з ЕМС.
Канал передачі
Під час передачі сигналу багатоканальними контактними кільцями між різними каналами буде відбуватися електромагнітний зв’язок, що призведе до перехресних перешкод.
Заходи щодо вирішення проблем електромагнітної сумісності контактних кілець
1. Конструкція екранування
Екранування магнітного поля
Ми можемо використовувати матеріали з високою проникністю, такі як ферит, щоб створити структуру, що екранує магнітне поле. Ферит може направляти зовнішнє магнітне поле всередину і зменшувати інтенсивність магнітного поля приблизно на 90%.
Екранування від електромагнітних хвиль
Це стосується використання металевих екрануючих шарів (таких як мідь або алюміній) або провідних покриттів для захисту від проникнення електромагнітних хвиль. Особливо в середовищі високочастотних електромагнітних хвиль вони можуть контролювати швидкість проникнення електромагнітних хвиль у межах 5%.
2. Проектування заземлення
Одноточкове заземлення
Одноточкове заземлення означає, що всі компоненти в системі контактних кілець, які потребують заземлення, під’єднані до однієї точки заземлення. Цей метод заземлення дозволяє уникнути утворення контурів заземлення та зменшити електромагнітні перешкоди, спричинені струмами землі.
Багатоточкове заземлення
У високочастотних системах багатоточкова конструкція заземлення з’єднує кожен компонент контактного кільця із землею поблизу. Ми також можемо додати такі компоненти, як синфазні дроселі в лінії заземлення, щоб придушити синфазні струми перешкод.
3. Технологія фільтрації
Фільтрація потужності
Між лініями електропередач та електронними пристроями встановлюються фільтри електропередач, щоб придушити паразитні електромагнітні перешкоди під час передачі електроенергії, наприклад фільтри потужності типу LC.
Фільтрація сигналу:
Позиція установки фільтра сигналу повинна бути якомога ближче до джерела сигналу або обох кінців сигналу (приймального кінця). Його тип змінюється залежно від смуги пропускання сигналу та частоти перешкод.
4. Оптимізація дизайну
Сегментована провідна кільцева структура зменшить ймовірність ємнісного зв’язку та перехресних перешкод сигналу.
Ми повинні розумно спроектувати розмір і відстань між електричними контактними кільцями та зменшити перетинання кабелів.
5. Матеріальне покращення
Ми можемо використовувати матеріали з високою проникністю для екранування магнітного поля, щоб обмежити вхід і вихід внутрішнього та зовнішнього випромінювання в контактному кільці.
Вибирайте графітові щітки або щітки з дорогоцінних металів з хорошою електропровідністю та низьким коефіцієнтом тертя. Це робить контакт між ними та струмопровідними кільцями стабільним і зменшує електромагнітні перешкоди.
6. Перевірка даних
На кінці прийому даних, що передаються контактним кільцем, зверніться до стандартів тестування на електромагнітну сумісність і використовуйте такі методи, як перевірка циклічної надлишковості (CRC), щоб перевірити отримані дані.
Для сигналів із шумом, спричиненим електромагнітними перешкодами, обробіть їх за допомогою алгоритмів цифрової фільтрації, алгоритмів згладжування сигналу тощо, щоб відновити характеристики вихідного сигналу.
Рішення, надані ByTune, такі
1. ByTune використовує матеріали з високою проникністю для екранування магнітного поля в структурі електричного контактного кільця для різних робочих умов.
2. Ми відсікаємо шляхи поширення електромагнітного шуму електростатичного зв’язку та індуктивного зв’язку в контактному кільці. І це досягається за рахунок використання матеріалів з високою електропровідністю, спеціальних корпусів і схем розводки друкованих плат.
3. ByTune розробляє відповідні конструкції проводів заземлення для всієї вашої системи, щоб забезпечити максимально стабільний потенціал проводу заземлення, таким чином усуваючи перешкоди.
Висновок
Зі сказаного вище ми бачимо, що питання електромагнітної сумісності контактних кілець необхідно розглядати та розглядати з багатьох аспектів. Це включає конструкцію екранування, конструкцію заземлення, технологію фільтрації, оптимізацію конструкції, вибір матеріалів і суворе тестування. ByTune надає повне рішення щодо електромагнітної сумісності контактних кілець, починаючи від проектування, тестування та закінчуючи сертифікацією, щоб допомогти вам покращити електромагнітну сумісність контактних кілець. Якщо вам цікаво, будь ласказв'яжіться з намиотримати більше професійних знань!