电磁厨房设备

2024-05-15

电磁厨房设备(精选14篇)

篇1:电磁厨房设备

电磁厨房设备是指利用电磁加热的原理烹调的一种新兴的设备。它具有环保节能、安全等特点,是近些年厨房设备发展的趋势。目前,它可分为家用电磁设备和商用电磁设备。家用电磁设备包括电磁炉、电饭煲等常见设备,而商用电设备则主要是大型的电磁炉灶、铁板烧设备等。电磁厨房设备的工作原理。电磁设备是通过电路板组成产生交边磁场,当铁质的锅底放置线路板至上是,就会切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流(即涡流),涡流使锅具底部铁质材料中的自由电子呈漩涡状交变运动,通过电流的焦耳热量(P=I^2*R)使锅底发热。(故:电磁设备煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁设备本身发热传导给锅具,所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍)使器具本身自行高速发热,用来加热和烹饪食物,从而达到煮食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射,体积小巧、安全性好和外观美观等优点,能完成家庭的绝大多数烹饪任务。

由于电磁设备()是由锅底直接感应磁场产生涡流来产生热量的,因此应选用符合电磁炉设计负荷要求的铁质厨房设备,其他材质的设备由于材料电阻率过大或过小,会造成电磁设备负荷异常而启动自动保护,不能正常工作。同时由于铁对磁场的吸收充分、屏蔽效果也非常好,这样减少了很多的磁辐射,所以(不锈钢)铁锅比其他任何材质的设备也都更加安全。此外,铁是对人体健康有益的物质,也是人体长期需要摄取的必要元素。

电磁厨房设备的结构组成。它主要包括电子线路板和结构性包装配件。电子线路板主要包括功率板、主机板、显示屏板、线圈、风机马达等。结构性配件主要有耐热陶瓷板、耐高压回流电路板、LDE线路板、电磁转换线盘、整流电路块、热敏电阻等元件。

电磁厨房设备的应用。目前,除了家用的电磁炉灶外,大功率的商用电磁设备已经开始应用到餐饮业当中,节约成本,卫生。但是由于传统厨师不适应新型电磁设备,不一掌握“火候”,所以目前还没有大规模使用。其价格是普通燃气设备的2-3倍,目前在商业的应用比较有限。但是家用电磁设备已经被广泛推广到千家万户,成为了家庭厨房的必备产品。

电磁厨房设备的使用和保养。因其需要用电作为能源,故使用时,要保持其干燥,及时用干布清洁。不易放置过重的食物,避免压坏发生火灾;使用完毕一定要拔掉电源。如发现其表面有破损,应立即停止使用。

篇2:电磁厨房设备

浅谈铁路餐车电气化厨房设备-电磁灶的运用检修

简要介绍铁路餐车电气化厨房设备――电磁灶在运用检修中常出现的`故障或问题,并对如何解决提出了建议.

作 者:翁依弟 作者单位:南昌铁路局福州车辆段刊 名:海峡科学英文刊名:CHANNEL SCIENCE年,卷(期):“”(5)分类号:U2关键词:铁路 餐车 电磁灶 运用检修

篇3:电磁厨房设备

随着电子技术和信息技术的迅速发展, 现代电子设备的广泛使用导致空间的电磁环境 (EME) 日益恶化, 而由核爆炸[1]、高功率微波武器以及自然界雷电所产生的瞬态电磁波更是一种强烈的电磁干扰源。另外, 随着数字电路和超大规模集成电路的广泛应用, 电子设备对电磁干扰的灵敏度愈来愈高。在强烈的瞬态电磁波作用下, 通常会对电子设备和系统造成严重的电磁干扰, 甚至烧毁电子元器件, 造成电子系统的永久性损坏。系统中电子设备之间以及电子设备内部的各种互连电缆是耦合电磁脉冲能量导致系统电磁干扰和损坏的重要途径。瞬态电磁波对电子设备的互连电缆激励耦合产生干扰电流, 然后沿着导线回路传导进入设备电路造成危害。因此, 为保证电子系统安全可靠的工作, 研究瞬态电磁波对电子设备互连电缆的电磁耦合带来的不良影响, 对于实现整个电子系统的电磁兼容性[2]具有十分重要的指导意义。

1瞬态电磁波对电缆的电磁耦合模型

当电缆处于瞬态电磁波环境场中时, 由于外皮上产生感应电流, 通过皮芯之间的转移阻抗, 在芯线上必然产生电流、电压干扰信号, 这样必然影响电缆所连接的电子设备的正常工作。受干扰的电缆通常是电子设备间的信号电缆或电源电缆。瞬态电磁波对电缆的耦合包括共模耦合和差模耦合2种耦合形式。共模耦合是交变电磁场在电缆与地平面组成的闭合回路中感应的电压, 该共模电压通过地回路耦合路径, 部分耦合到受害接收器的输入端。电磁场对电缆的差模耦合, 是从电磁环境到电缆的一条直接辐射耦合途径。该耦合在受害放大器、数字电路等接收器的输入端直接形成差模电压。

1.1共模耦合

共模耦合是一种常见的电磁耦合形式。电子设备之间信号的传输是通过电缆来实现的, 电缆分别通过共同的地构成相应的回路。共模耦合 (Common Mode Coupling, CMC) 是指空间的干扰电磁场在电缆中感应出大小相等、且相位相同的开路电压, 因为通常这2个回路基本上是重合的, 它们面积相等, 且回路间距与回路面积相比数值很小, 因此, 2个回路的感应电压是相等的, 此感应电压被称为是电磁场感应的共模电压。由电路阻抗确定的地回路耦合将共模电压转变成放大器或逻辑电路输入端上的差模电压, 这样就对电子设备构成了潜在的电磁干扰。

在确定了回路面积之后, 即可求解感应共模电压, 若定义共模耦合CMC为单位场强感应的电压, 则电场的共模耦合为:

undefined。 (1)

磁场的共模耦合为:

undefined

由式 (1) 和式 (2) 可知, 在确定的电缆长度及离地面高度的情况下, 共模耦合CMC随频率增加而增加。在同样的电磁场频率条件下, CMC正比于电缆与大地构成的耦合回路面积hl, hl越大, CMC也越大。

1.2差模耦合

差模耦合 (Differential Mode Coupling, DMC) 是指电路或磁场在连接两电子设备的传输线路中由于线对有较大间隙或取向不一致, 因而2根传输线对电磁场的耦合条件不一样, 这样, 在这2根传输线之间就感应出一个差模电压, 该电压出现在源阻抗和受害放大器或逻辑电路的输入阻抗上, 对受害的电子设备造成潜在威胁。

电子设备间互连电缆的差模耦合计算与共模耦合的计算方法类似, 只是将式中回路的平均高度h改成构成回路的两连接线的间距s。线对中感应的差模电压DMC大小取决于耦合回路的面积s及频率f, 即DMC与耦合回路的面积及电磁波的频率成正比。

电场的差模耦合为:

undefined。 (3)

磁场的差模耦合为:

undefined。 (4)

在耦合回路面积确定的情况下, 频率每提高10倍频程, 差模耦合DMC增加20 dB。降低差模耦合的方法除了减小构成回路的两连接线的间距外, 还可以用绞线代替平行线, 在导线外边加上屏蔽层等。

2数值结果分析

下面分别对高斯型脉冲、三角形脉冲和双指数型脉冲这3种瞬态电磁波[3]对电子设备互连电缆的电磁耦合进行预测分析[4]。仿真模型的结构参数为:高度h=0.5 m, 长度l=12 m, 终端负载阻抗Z=1 kΩ, 电缆平行于地面, 电缆采用两端接地, 因为通常两端接地引入的干扰要比单端接地小。为了便于对计算结果的分析比较, 不同瞬态电磁脉冲入射幅度相同, 均取为10 kV/m, 入射方式相同, 电场极化方向平行于电缆长度方向, 电缆直径和长度均相同, 总的分析时间取40光米 (即133.4 ns) 。

3种脉冲的数学表达式和时域波形分别为:

① 高斯型脉冲的表达式为:

u1 (t) =u0e-a2 (t-t0) 2。

其时域波形从略;

② 三角形脉冲的表达式为:

undefined。

其时域波形从略;

③ 双指数型脉冲的表达式为:

undefined。

其时域波形从略。

当入射脉冲分别为高斯型脉冲、三角形脉冲和双指数型脉冲时, 电缆的电磁耦合响应曲线分别如图1~图2所示。

由3种耦合响应曲线可看出, 在互连电缆的端接负载上耦合的电流波形与入射的瞬态脉冲波形是类似的, 并且端接负载上的耦合电流具有周期性。该数值分析结果与理论和实际情况吻合良好, 对有效抑制和减小电磁波对电子设备互连电缆的电磁耦合有一定的指导意义。

结合数值分析结果以及实际的工程经验, 为减小瞬态电磁波对电缆的共模耦合和差模耦合可采取以下有效措施:

① 对于平衡传输系统的平行线对要尽量减小两导线间的间距, 以减小两导线所形成的耦合回路面积;

② 对平行线对最有效的减小差模耦合的方法是采用双绞线传输线波[5];

③ 为了进一步降低差模耦合, 可以在采用双绞线对的基础上再加一层编织线屏蔽套。

3结束语

瞬态电磁波对电子设备互连电缆的电磁耦合预测分析, 是电子设备的电磁兼容性预测与分析的重要方面。本文提出了电磁波对电缆的电磁耦合模型, 分析了共模耦合和差模耦合的耦合机理, 介绍了电磁耦合的数学计算公式, 并对3种瞬态电磁脉冲对电缆的电磁耦合进行了预测分析, 数值分析结果表明对于不同的瞬态电磁波, 电子系统的响应特性有较大差异, 应针对不同的电磁脉冲干扰采取相应的抑制和防护措施, 这对有效抑制和减小电磁波对电缆的电磁干扰有一定的参考价值和指导意义。

参考文献

[1]SAID E, KHAMY EL, SHAWKI S E, et al.The Penetration of Nuclear Electromagnetic Pulses through Shielded Communication Cables[C].15th National Radio Science Conference.Helwan, Cairo, Egypt, 1998:1124-1365.

[2]胡以镛.电子设备间的电磁兼容性预测和分析[J].通信与广播电视, 1992 (2) :9-17.

[3]AGUET M, LANOVICI M, LIN Chungchi.Transient Electromagnetic Field Coupling to Long Shielded Cables[J].IEEE Trans.On Electromagn.Compat., 1980, EMC-22 (4) :278-286.

[4]王园.互连电缆的电磁兼容性分析[J].电子科技大学学报, 1996, 25 (6) :599-605.

篇4:厨房新品,电磁炉专用陶瓷器皿

由于电磁炉在使用过程中具有高效节能、卫生环保等特点,不论在人们的家庭烹饪中,还是在餐饮业,都得到了广泛的应用。但是,电磁炉只适用于对导磁性能较好的不锈钢器皿加热,而不能对陶瓷器皿加热。陶瓷器皿在蒸煮食品或煲汤时,与铁锅、不锈钢锅或铝锅等金属器皿相比,更具有独特的优势,更能保持被蒸煮食品或汤类应有的营养成分,更绿色环保,将陶瓷器皿放置在电磁炉上使用,是人们渴望解决而没有解决的问题。基于此,经过上百次的实验,能在电磁炉上使用的陶瓷器皿终于被成功地制作出来。

该电磁炉专用陶瓷器皿,是在陶瓷器皿的内底设置一个与该陶瓷器皿内底部的形状、大小相适应的导磁材料片,导磁材料片与陶瓷器皿内底部的接触面紧密接触,陶瓷器皿的外底部与电磁炉的加热面相吻合。

投资方式:

1、特别适合电磁炉生产商生产。专业的电磁炉生产商生产出与本厂家的电磁炉相匹配的陶瓷器皿,将会进一步拉大产业链,形成整体优势,更有利于搶占市场,具有更强大的市场效力,定能取得更好的经济效益。

2、更适用于专业的陶瓷器皿生产商生产。专业陶瓷器皿生产商已经拥有了一定的市场销售份额,如果再利用现有的生产工艺、生产流程,再生产出适用于电磁炉的陶瓷器皿产品,定能在最短的时间内利用固有的销售网络将这项附加价极高的产品推向市场,取得优异的经济效益。

市场前景:

如今,国内电磁炉的用户上亿,因此相关产品的使用率也在逐年上升,电磁炉专用陶瓷器皿的市场也是巨大的,但目前属于市场空白。“第一个吃螃蟹的人,才是第一个享受到美味的人”,商机不容错过!有意者致电杂志社:029-82372258。

篇5:电磁厨房设备

机载电子设备电磁兼容检测软件设计

提出了一套针对机载电子设备电磁兼容性检测系统的辅助测试软件设计的整体方案.该软件紧密结合用户的.需求并充分考虑到操作人员的知识结构,具有智能化提示和分析、评估等功能,能够引导操作人员从初步分析人手,然后结合实际测试进一步对初步分析得到的结论进行验证、评估和最终判定,结果以评估报告的方式给出,并在需要时给出专家解决意见.该软件适应于实际需要,可以大大提高问题解决的时效,对装备任务的顺利实施和维护保障具有重要的实用价值,是检测系统的重要组成部分.

作 者:郭岩 邴洋海 赵鲁宁 GUO Yan BING Yang-hai ZHAO Lu-ning  作者单位:中国人民解放军驻沈阳飞机工业(集团)有限公司,军事代表室,辽宁,沈阳,110034 刊 名:飞机设计 英文刊名:AIRCRAFT DESIGN 年,卷(期): 29(5) 分类号:V260.5 关键词:机载设备   电磁兼容   检测系统   软件设计  

篇6:电磁厨房设备

电力线通信设备・什么是电磁兼容性

电磁兼容性(EMC,Electro Magnetic Compatibility)是指电器、电子产品能在规定的电磁环境中正常工作,并不对该环境中其他产品产生过量的电磁干扰(EMI,Electro-Magnetic Interference)。这里包含着两个方面的要求:其一是要求产品对外界的`电磁干扰具有一定的承受能力;其二是要求产品在正常运行过程中,该产品对周围环境产生的电磁干扰不能超过一定的限度。

众所周知,家用电器工作在各种电器、电子产品所产生的电磁干扰的环境中,就家庭环境的电磁场分布来说,已不再是“纯净的”。洗衣机、电冰箱、空调器、吸尘器、微波炉、电热毯以及手机、电脑、电视机等在正常工作时,都要发出各种不同波长、频率的电磁波,产生电磁干扰和电磁污染。各种电器在运行中不断反复动作,电感电路的能量反复变换,使电磁场动荡不停,这些都将对周围电器的工作可靠性产生影响;同时,当强度超过一定限度时,还可能有损于人体健康。因此在考核家用电器运行的可靠性时,就不仅仅要考虑电器本身的性能,还要考核其对周围环境的承受和干扰程度,这就是电器的电磁兼容问题。

篇7:电磁厨房设备

电磁锁在装配完整的情况下应能承受操作10000次的寿命试验,

其中包括:

a单独试验8000次;

b与所配锁定对象(如人力操作机构等)组装后试验次,

试验以2000次为一个循环。每个循环中应包括85%额定电压下操作50次,100%额定电压下操作1900次,110%额定电压下操作50次。

篇8:《照明设备电磁辐射标准》发布

对于电磁辐射是否危害人体健康, 尤其是孕期女性要不要防辐射, 一直是近年来的热点话题。近日, 国家质检总局、国家标准委批准发布了《照明设备对人体电磁辐射的评价》的国家标准, 对照明设备的电磁辐射标准提出了生产要求。

该标准对评价照明设备的电磁辐射是否安全做出了明确规定, 并提供了严格的参考限值, 确保照明设备的各项技术指标与国际标准保持一致, 体现了以辐射安全为重要考量的产品要求。标准规定:包括工业照明、住宅照明、公共场所照明以及街道照明等等涵盖室内、室外的一切照明设备, 必须符合标准要求。标准还规定:照明设备周边空间电磁场的辐射强度测量必须采用适当的评价方法、标准化工作条件和测量距离, 并对不同照明产品的测量距离, 做出了明确规定。

《照明设备对人体电磁辐射评价》国家标准的出台, 证实了以照明设备为代表的电器、通讯设备的电磁辐射可能危害人体健康, 引起了各界人士的广泛关注。该标准不但是企业评估照明电器电磁辐射安全的重要依据, 也是公众正确认识照明设备的重要参考, 有助于公众提高健康安全意识, 消除公众对电磁辐射安全的忧虑。电磁辐射敏感人群, 尤其是孕期女性在选购照明设备时, 可选择低辐射、更安全的照明产品。

篇9:浅谈船舶类设备电磁兼容性测试

电子系统越是现代化,其所造成的电磁环境就越加复杂;反之复杂的电磁环境对电子系统也提出了更高的要求。船舶和海上电子电气设备具有连续工作时间长,设备所在空间狭小,安全性、可靠性要求高,控制种类繁多,信号种类复杂等特点,通常轮船上都配有导航设备、通信设备和与其机械相关的控制设备。船上使用的频率范围从90KHz到9GHz,EMC(Electro Magnetic Compatibility,电磁兼容性)环境十分特殊,因此,防止各系统间的干扰,防止设备间的干扰就成为迫切需要解决的问题。与此同时,随着船舶工业的高速发展,完善我国相关EMC标准的必要性已成为专业人士的共识。

国际海事组织(简称IMO)在1991年的A.694(17)决议的基础上于1995年11月通过A.813(19)决议,即《所有船用电气电子设备电磁兼容(EMC)通用要求》,国际电工委员会(简称IEC)于1999年制定了2.0版IEC 60533,其规定了船舶电气与电子设备的发射、抗扰性和性能准则的电磁兼容性的最低要求,有助于满足IMO A.813的决议要求。该标准对测量方法给出了进一步的指南和建议,以实现下列各组设备中的电气与电子装置的电磁兼容性:A组-无线电通信和导航设备;B组-发电和变电设备;C组-以脉动能量工作的设备;D组-开关设备和控制系统;E组-内部通信和信号处理设备;F组-非电气零件和设备;G组-综合系统。

为适应国际标准规定,中国于1988年制定了国际标准GB/T 10250《船舶电气与电子设备的电磁兼容性》,等同采用IEC 60533,该标准由中国船舶工业集团公司提出,由全国海洋船舶标准化技术委员会船舶电气设备分技术委员会归口。2002年,IEC制定了适用于SOLAS公约(国际海上和人命安全公约)所涉及的海上导航和无线电通信设备标准,即IEC 60945,该标准是A组和C组的基础EMC标准。

由中国船级社(简称CCS)制定的GD01-2006《电气电子产品型式认可试验指南》里规定了船用设备电磁兼容性型式认可试验要求,其中航行和无线电通信设备及系统的型式认可试验应按IEC 60945出版物的要求执行。对于船用产品的验证试验需由CCS认可的船用产品验证试验机构来承担,以此来保证经过验证试验的船用产品符合CCS或其承认的船舶规范、有关的国际公约规则、国际标准和国家标准的要求。验证试验机构首先要具备CNAS(中国合格评定国家认可委员会)、CMA(中国计量认证)等资质;其次,需通过CCS资料审查、现场审核及认可试验以取得CCS的认可。

目前,天津市无线电监测站已通过了船级社的现场审核,并完成了整改工作,等待中国船级社总社的认可。

船舶和海上设施电气电子设备EMC测试

电磁兼容性是指设备或系统在所处的电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何其他事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。因此,电磁兼容性包括两方面要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性,分为电磁干扰(EMI)和电磁抗扰度(EMS)两部分。电磁干扰有传导干扰和辐射干扰两种,EMS也有传导抗扰度和辐射抗扰度两种。电磁干扰三要素为骚扰源、传播路径和敏感设备。

船舶和海上设施电气电子设备在其电磁环境中能正常工作,且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。设备的电磁兼容测试也分为电磁干扰和电磁抗扰两大部分。

骚扰测量

依据指南GD01-2006,设备发射试验项目包括:传导发射测量和辐射发射测量。其可参考的适用要求见表2-1:

具体来说,传导发射测量频率范围为10KHz—30MHz,辐射发射测量频率范围为150KHz —2GHz,规范中分别规定了适用于桥楼及甲板区域内的设备和适用于一般配电区域内的设备适用的限值。需要特殊说明的是,所有的轮船携带运行在波段156MHz 到165MHz 的VHF 接收机,对于VHF 波段,IMO 要求接收机的灵敏度为2uVe.m.f,这等同于天线上一个3uV/m的场强。对于桥楼和天线之间的15 米的一个典型的分隔,一个自由空间的场强在3米是15uV/m(23.5dBuV/m),所以对VHF通信设备的运作要求一个更严的限制。

抗扰度测量

依据指南GD01-2006,设备抗扰度试验项目包括:静电放电、射频电磁场辐射抗扰度、电快速瞬变脉冲群、浪涌、低频传导和射频场感应的传导骚扰抗扰度,其可参考的适用要求见表2-2:

其他试验

对于航行和无线电通信设备及系统需采用IEC 60945,相对于GD01的EMC试验部分,该标准增加了电源短期变化和电源故障两项试验,未对低频传导抗扰度试验提出要求。同时,其他相同的EMC试验在细节上也有不同,需要试验机构注意。

辐射测试实例

受试设备为升降控制系统,测试场地为10米半电波暗室。测试按照GD01-2006 的要求进行布置,并按照一般配电区域的限值进行测试。受试设备前端距离接收天线3m。当使用磁场天线时,天线相位中心的高度离接地平板1.5m;当使用HL562 电场天线(测量频率30MHz—1GHz)时,天线高度在1—4米范围内升降,转台在0—360 度旋转;当使用HF906 电场天线(测量频率1GHz—2GHz)时,天线高度与受试设备高度相同。对于峰值测量结果接近或超出准峰值限值的频点进行准峰值单点测量。

150KHz—30MHz测试结果如图1和图2所示:

30MHz—1GHz垂直极化测试结果如图3所示:

156MHz—165MHz水平极化测试结果如图4所示:

1GHz—2GHz测试结果如图5和图6所示:

从该试验结果可以看出,供应商在设计时就要考虑EMC的问题,特别是保护频带部分;同时,受试样品为系统级时,需要制定更完善的测试方法。

随着无线电技术的高速发展,在有限的时间、空间和有限的频率资源下,各种电子设备的数量与日俱增,使用的密集程度越来越大,船用设备及系统和海上设施所处的电磁环境更加复杂,更具挑战性。因此,电磁兼容性设计、测试、分析和整改技术将会起到越来越大的作用。

篇10:电磁厨房设备

航天器环境试验设备计量测试系统中的电磁干扰及其抑制综述

介绍了在环境试验设备计量测试过程中常见的一些电磁干扰现象,通过对这些现象的分析,提出了一些解决问题的`措施,最终达到抗干扰的目的.

作 者:郝慧萍 高明 HAO Hui-ping GAO Ming 作者单位:中国航天科技集团公司五院514所,北京,100086刊 名:宇航计测技术 ISTIC英文刊名:JOURNAL OF ASTRONAUTIC METROLOGY AND MEASUREMENT年,卷(期):27(2)分类号:V444关键词:环境试验 测量 抗干扰

篇11:电磁铁~电磁继电器教案

电与磁

第三节 电磁铁 电磁继电器

课程解读

一、学习目标:

1.知道电磁铁的构造和工作原理。

2.了解电磁铁的磁性大小与通入电流的大小、电磁铁的外形及匝数有关,磁极极性与通入的电流方向有关,有无磁性可由通断电流控制。3.知道电磁铁的有关应用。

4.了解电磁继电器的构造及工作原理。5.知道电磁继电器的应用。

二、重点、难点:

重点:研究电磁铁的特点,电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系。难点:电磁继电器的有关应用。

三、考点分析:

1.考查重点:电磁铁的特点和应用,电磁继电器的构造、工作原理及应用。2.题型:填空题、选择题、实验题。

3.在中考中所占的分值为3-5分,占总分值的4%左右。

知识梳理

一、电磁铁

1.电磁铁:内部插入铁芯的螺线管。2.影响电磁铁磁性强弱的因素:

电磁铁线圈的匝数越多、线圈的横截面积越大、通过线圈的电流越强,线圈的磁场就越强;线圈中间插入铁芯后,磁场会大大增强

3.优点:电磁铁磁性的有无用通断电来控制,磁性强弱用电流大小来控制;它的南北极用电流方向来控制;使用起来非常方便。

4.应用:电磁起重机、电铃、发电机、电动机等。

二、电磁继电器

1.结构:电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、静触点、动触点等组成。2.原理:电磁继电器是利用电流的磁效应工作的。

3.电磁继电器的实质就是利用电磁铁控制工作电路通、断的开关。

4.电磁继电器的应用:利用电磁继电器可以实现用低电压、弱电流来控制高电压、强电流的工作;也可以实现远距离操纵和自动控制。如:电铃、水位自动报警器、防盗报警器等。

电铃

水位自动报警器

恒温箱报警器

防盗报警器

三、电磁阀门

1.结构:电磁阀由阀体、滑阀、衔铁、电磁线圈等组成。

2.工作原理:电磁阀车门是通过改变线圈中电流的通断,来实现磁性的有无的,电磁铁的移动带动滑阀移动,完成车门的关闭和打开。

3.电磁阀的其他应用:燃气热水器的电磁阀门、全自动洗衣机的进、排水系统等。

四、磁悬浮列车

1.磁悬浮列车的工作原理:磁悬浮列车主要依靠磁场作用来实现支撑、导向、牵引和制动功能。列车运行时,列车上的电磁铁与轨道线圈产生的磁场发生相互作用使列车受到很大的向上的托力,列车就会浮在轨道的上方。使列车运行的摩擦减小,大大提高车速。2.磁悬浮列车的优点:高速、舒适、无噪音、无污染、能耗低。

典型例题

知识点一:电磁铁的特点和电磁铁磁性强弱的影响因素

例1.为什么电磁铁的磁性比空心螺线管的磁性强得多?电磁铁的铁芯起什么作用?能用铜芯或铝芯代替吗?为什么? 思路分析:

1)题意分析:本题考查电磁铁的特点

2)解题思路:通电螺线管的内部和外部都存在磁场,当插入铁芯后,铁芯被磁化变成一个磁体,它的磁极与通电螺线管的磁极相同。增强了螺线管的磁性,因此电磁铁的磁性比空心螺线管的磁性强得多。

解答过程:铁芯被磁化变成一个磁体,它的磁极与通电螺线管的磁极相同。增强了螺线管的磁性。电磁铁的铁芯起了增强螺线管磁性的作用。不能用铜芯或铝芯代替铁芯,因为铜和铝不是磁性材料,不能磁化,不能成为磁体。解题后的思考:在一个通电螺线管中插入一根软铁棒就制作成了一个电磁铁,它的磁极与通电螺线管的磁极相同,增强了螺线管的磁性。

例2.如图所示,一根弹簧的上端固定,下端挂一个铁块a,铁块的正下方有一个电磁铁b,滑动变阻器的滑动头P初始时置于最右端。若b固定,闭合开关S,则铁块a_______移动;稳定后,当金属滑动头P自右向左移动时,铁块a向______移动。

思路分析: 1)题意分析:一根弹簧的上端固定,下端挂一个铁块a,铁块的正下方有一个电磁铁b,滑动变阻器的滑动头P初始时置于最右端。若b固定,闭合开关S,求铁块a的移动情况;稳定后,当金属滑动头P自右向左移动时,求铁块a的移动情况。

2)解题思路:在没有闭合开关S前,电磁铁b没有磁性,铁块a只受重力作用。闭合开关S后,电磁铁b中有电流通过,电磁铁b有了磁性,对铁块a有了吸引力,所以铁块a向下移动。当滑动变阻器的滑动头P自右向左移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻减小,所以电路中的电流增大,电磁铁b的磁性增强,对铁块a的吸引力增大,故铁块a向下移动。

解答过程:向下,下。

解题后的思考:电磁铁的磁性强弱受通过线圈的电流影响。

例3.小华同学在做“探究电磁铁”的实验中,使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示,下列说法中正确的是

()

A.要使电磁铁磁性增强,应将变阻器的滑动片向右滑动

B.电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强

C.电磁铁B磁性较强,所以通过它的电流较大

D.若将两电磁铁上部靠近,会相互吸引

思路分析:

1)题意分析:本题考查探究电磁铁磁性强弱的实验

2)解题思路:A选项滑片向右滑动,电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性变弱;B选项通过吸引大头针的多少来判断磁性强弱,正确;C选项两个电磁铁串联电流相同,电磁铁B磁性较强是因为线圈匝数多;D选项根据安培定则,两个电磁铁的上端都为N极,会相互排斥。

解答过程:B 解题后的思考:电磁铁线圈的匝数越多、线圈的横截面积越大、通过线圈的电流越强,线圈的磁场就越强;线圈中间插入铁芯后,磁场会大大增强。

例4.为了探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小丽同学作出以下猜想:

猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性; 猜想B:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强;

猜想C:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强。

为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案: 用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上缠绕若干圈,制成简单的电磁铁。如图所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。根据小丽的猜想和实验,完成下面填空:

(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它

的不同。(2)通过比较

两种情况,可以验证猜想A是正确的。(3)通过比较

两种情况,可以验证猜想B是正确的。

(4)通过比较d中甲、乙两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充。

思路分析:

1)题意分析:本题考查探究电磁铁磁性强弱的实验的操作。

2)解题思路:本实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁的磁性强弱,该方法为转化法;研究磁性与电流的关系时,控制线圈匝数相同,研究磁性与线圈匝数的关系时,控制电流相同,用到控制变量法。

解答过程:(1)磁性强弱(2)a、b(3)b、c(4)电流相同时,线圈的匝数越多,它的磁性越强。

解题后的思考:电磁铁线圈的匝数越多、线圈的横截面积越大、通过线圈的电流越强,线圈的磁场就越强;线圈中间插入铁芯后,磁场会大大增强,另外注意控制变量法和(转化法)的使用。

例5.如图所示,闭合开关S,小铁块被吸起,下列说法正确的是[ ] A.将小铁块吸起的力是铁芯与铁块之间的分子引力

B.用手托住小铁块,将电源的正负极对调,闭合开关S,稍后手松开,小铁块一定落下

C.滑动变阻器的滑片向上移动,小铁块可能落下 D.滑动变阻器的滑片向下移动,小铁块可能落下

思路分析:

1)题意分析:闭合开关S,小铁块被吸起的情况分析。

2)解题思路:通电螺线管和条形磁铁一样,都具有磁性,能够吸引铁类物质;对调电源正负极,改变电流方向,能够改变通电螺线管的磁极,但它仍然能够吸引铁类物质;移动滑片,改变电流的大小,能够改变通电螺线管的磁场强弱。磁场越强(弱),对铁块的吸引力就越大(小)。当吸引力小于重力时,铁块就要掉下来。

解答过程:D

解题后的思考:电磁铁线圈通过线圈的电流越强,线圈的磁场就越强,对铁块的吸引力就越大。

小结:在一个通电螺线管中插入一根软铁棒就制作成了一个电磁铁。线圈的匝数越多、线圈的横截面积越大、通过线圈的电流越强,线圈的磁场就越强;线圈中间插入铁芯,磁性大大增强。

知识点二:电磁继电器的应用

例1.如图甲所示,将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中,舌簧端面互叠,但留有间隙,就制成了一种磁控元件——干簧管,以实现自动控制。某同学自制了一个线圈,将它套在干簧管上,制成一个干簧继电器,用来控制灯泡的亮灭,如图乙所示。干簧继电器在工作中所利用的电磁现象不包括()

A.电流的磁效应

B.磁场对电流的作用 C.磁极间的相互作用

D.磁化

甲 乙

思路分析:

1)题意分析:本题考查电磁继电器的应用。

2)解题思路:右边电路闭合后,通电螺线管有磁性,把干簧管内的舌簧磁化,两个舌簧重叠的部分磁极不同,相互吸引,把左边电路接通,灯泡发光。

解答过程: B

解题后的思考:电磁继电器的实质就是利用电磁铁控制工作电路通、断的开关。

例2.如图是张强同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器,其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内.观察电路可知,这个报警器的工作原理是:有人踩踏板时________________;无人踩踏板时____________________________。

思路分析:

1)题意分析:本题考查防盗报警器的工作原理。

2)解题思路:电磁继电器实际上就是一个开关,利用电磁铁吸引衔铁,使工作电路以不同的方式接通。

解答过程:绿灯不亮,电铃响;绿灯亮,电铃不响 解题后的思考:电磁继电器实际上就是一个开关。

例3.如图,用电磁继电器控制电路。要求:当开关S闭合时,电动机工作,带动抽水机向水箱送水;当开关S打开后,绿灯发光,告诉人们水箱中有水,在图中画上连接线。

思路分析:

1)题意分析:本题考查水位报警器的工作原理。

2)解题思路:电磁继电器实际上就是一个开关,利用电磁铁吸引衔铁,使工作电路以不同的方式接通。

解答过程:

解题后的思考:电磁继电器实际上就是一个开关。

小结:电磁继电器的实质就是利用电磁铁控制工作电路通、断的开关。电磁继电器的应用:利用电磁继电器可以实现用低电压、弱电流来控制高电压、强电流的工作;也可以实现远距离操纵和自动控制。

提分技巧 1.电磁铁的特点:有无磁性可由通断电流控制。

2.电磁继电器通过控制电路中的电流变化来改变电磁铁的磁性,从而实现对工作电路的控制,进而实现利用低压电路控制高压电路,小电流控制大电流,达到远距离操纵或自动控制的目的。

预习导学

1.通电导体在磁场中会受到力的作用,力的方向与导体中的电流方向和磁场方向有什么关系?

2.直流电动机的工作原理是什么? 3.怎样改变直流电动机转动的方向?

同步练习(答题时间:45分钟)

一、选择题

1.如图所示:c是条形磁铁,d是软铁棒,闭合开关S时()

A.若c被吸引,则可判定b为电源正极

B.若c被排斥,则可判定b为电源正极 C.若d被吸引,则可判定a为电源正极 D.若d被吸引,则可判定b为电源正极 2.下列不属于电磁铁的应用的是()

A.电磁继电器

B.电灯

C.电磁起重机

D.电铃

3.如图所示,在电磁铁的上方用弹簧悬挂着一条形铁棒,开关S闭合后,当滑片P从a端向b端移动的过程中,会出现的现象是[

] A.电流表示数变大,弹簧长度变长 B.电流表示数变大,弹簧长度变短 C.电流表示数变小,弹簧长度变长 D.电流表示数变小,弹簧长度变短

4.如图所示,当闭合开关S,且将滑动变阻器滑片P 向右移动时,图中的电磁铁()A.a端是N极,磁性增强

B.a 端是S 极,磁性增强 C.b端是N极,磁性减弱

D.b 端是S 极,磁性减弱

二、填空题

5.下图是由电磁铁P构成的自动空气开关的原理图,当电路由于短路或__________等原因导致电流过大时,_________的磁性变强,吸引衔铁Q的力变大,使衔铁转动,闸刀在弹力的作用下自动开启,切断电路,起到保险作用。

6.电磁继电器的电路由____电路和____电路两部分组成。利用电磁继电器可进行________操作。

7.在探究电磁铁磁性的实验中,我们发现,被吸引的大头针都不是自然下垂的,而是处于相互排斥的状态,产生这一现象的原因是___________________________________。8.如图所示,开关S闭合时电磁铁的左端为____极,要使电磁铁的磁性增强,滑动变阻器的滑动头P应向__

_移动;要使电磁铁没有磁性则可以______________。

9.把一枚大铁钉弯成U形,制成一个U形电磁铁,如图,试在图中标出电磁铁的N、S极。

10.光电门是常见的一种自动控制门,门上有一个光电管,也就是电眼。当有人靠近门时,光电管所在的控制电路的电流发生变化。假如电流是减少的,则开启门的电动机应该如何连接,请连接下图电路,并指出静触点A、B哪个是常闭状态。

三、实验题

11.当你在自制电磁铁时,应该了解以下与电磁铁有关的知识:

(1)关于铁芯:____________________________________________________。(2)关于线圈的匝数:______________________________________________。(3)关于电流方向:_________________________________________________。(4)关于电流大小:_________________________________________________。(5)关于电流有无___________________________________________________。(6)直观地判断电磁铁的磁性变强或变弱的方法是________________________。12.小华同学想用压力传感器(当压力达到设定值时,它就接通电路)和电磁继电器为大桥设计一个测试车辆是否超重的装置,当车辆超重时,信号灯就发光,如图所示,请你为她连接电路。

试题答案

一、选择题: 1.A

电磁铁的磁性大小与通入电流的大小、电磁铁的外形及匝数有关,磁极的极性与通入的电流方向有关.2.B

电磁继电器,电磁起重机,电铃都属于电磁铁的应用。

3.D 滑片从a向b移动时,电阻增大,电流减小,所以通电螺线管的磁性减弱。对铁棒的吸引能力减弱,所以铁棒被弹簧拉起,弹簧长度变短。4.C

根据安培定则判断螺线管b 端是N极,滑动变阻器滑片P 向右移动时,电阻变大,电流变小,磁性减弱。

二、填空题: 5.总功率过大;通电螺线管

提示:要认真揣摩各个元件之间的相互联系(电流增大,通电螺线管的磁性增强),结合具体的情境,认真分析电路的通断情况。6.控制、工作、远距离

7.大头针都被磁化了,每个大头针的下端都是同名磁极,相互排斥。8.S、左端、断开S。9.如图:

10.静触点A是常闭状态。

三、实验题

11.(1)铁芯是用软铁制成的,通电螺线管中插入铁芯磁性增强。

(2)线圈匝数是指所绕导线的圈数;线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。(3)通电螺线管中的电流方向改变,电磁铁的磁极改变。(4)通电螺线管中的电流大小改变,电磁铁的磁性改变。

篇12:电磁场与电磁波感想

姓名学号

赵倬毅 080260310 电磁场理论的应用

经过过一学期的学习,我们知道电磁场理论是工科电类专业的一门重要的技术基础课。它在物理电磁学的基础上,进一步研究了宏观电磁现象的基本规律和分析方法,是深入理解和分析工程实际中电磁问题所必须掌握的基本知识,很多实际工程问题只有通过电磁场才能揭示其本质。下面举例说明电磁场理论在实际工程问题中的应用。

1、电容式传感器

电容量和极板面积、极板间的距离,以及极板间所充的介质有关,改变其中任何一项,就可以改变电容量。利用这个特性,可以构成“电容式传感器”,它可以把物理量的变化转化为电容两的变化。如果把这个电容器接在桥式电路中或是一个振荡电路中,就可以把电容的变化,转化成电量的变化。经过放大处理,可以实现对于原物理量的检测或控制。图 1a、1b 分别为改变面积和介质的电容传感器原理图

1a(改变面积)1b(改变介质)

图 1 电容式传感器的原理图

由图 1a 得

利用这个传感器,可以用来测量物体得位移。故

在实际应用中,为了提高传感器的灵敏度,常常做成差动式传感器。例如图2 所示,为一变面积的差动式电容传感器,其中间为一动片,上下两个园筒是定片,当动片上升时,1 C 增大2 C 减小,当动片下降时则相反,所以动片位置的变化转化成1 C、2 C 的变化。若将其放于桥路中,就可以将电容的变化变换成电压的变化。

图 2 差动式电容式传感器的原理图

电容式传感器常常用于测量零件的尺寸、物位、位移的变化等等。

2、静电技术应用

任何事物都有两重性,给人们带来许多麻烦的静电能也能变害为利,它在静电分选、静电除尘、静电分离、静电植绒、静电纺纱、静电喷漆、静电复印等等方面大显身手。静电分选:是利用各种塑料不同的静电性能来进行分选的方法。利用静电进行分选,对于多种混杂在一起的废旧塑料需通过多次分选。静电分选法特别适用于带极性的聚氯乙烯,分离纯度可达99%。物料经馈料系统均匀散布在接地转动电极光滑表面上,荷电的物料与接地转辊电极交换,两种不同静电性能不同的物料有差异。然后荷电的物料进入分选区,在静电力、重力、离心力等的合力下落。完成两种不同电性物料的分离。

静电复印:现在静电复印得到广泛使用。静电复印机的中心部件是一个可以

旋转的接地的铝质圆柱体,表面镀一层半导体硒,叫做硒鼓。半导体硒有特殊的 光电性质:没有光照射时是很好的绝缘体,能保持电荷;受到光的照射立即变成 导体,将所带的电荷导走。复印每一页材料都要经过充电、曝光、显影、转印等 几个步骤,这几个步骤是在硒鼓转动一周的过程中依次完成的。充电:由电源使 硒鼓表面带正电荷。曝光:利用光学系统将原稿上的字迹的像成在硒鼓上。硒鼓 上字迹的像,是没有光照射的地方,保持着正电荷。其他地方受到了光线的照射,正电荷被导走。这样,在硒鼓上留下了字迹的“静电潜像”。这个像我们看不到,所以称为潜像。显影:带负电的墨粉被带正电的“静电潜像”吸引,并吸附在“静电 潜像”上,显出墨粉组成的字迹。转印:带正电的转印电极使输纸机构送来的白纸 带正电。带正电的白纸与硒鼓表面墨粉组成的字迹接触,将带负电的墨粉吸到白 纸上。此后,吸附了墨粉的纸送入定影区,墨粉在高温下熔化,浸入纸中,形成 牢固的字迹。硒鼓则经过清除表面残留的墨粉和电荷,准备复印下一页材料。静电除尘,具有效率高的优点,现在很多空气净化器就是用静电能吸除空气 中的很小的尘埃,使空气净化,静电在环境保护中能发挥重要作用。以煤作燃料 的工厂、电站,每天排出的烟气带走大量的煤粉,不仅浪费燃料,而且严重地污 染环境.利用静电除尘可以消除烟气中的煤粉.除尘器由金属管A 和悬在管中 的金属丝B 组成,A 接到高压电源的正极,B 接到高压电源的负极,它们之间有很强的电场,而且距B 越近,场强越大.B 附近的空气分子被强电场电离,成为电子和正离子.正离子被吸到B 上,得到电子,又成为分子.电子在向着正极A运动的过程中,遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,吸附到正极A 上,最后在重力的作用下落入下面的漏斗中.静电除尘用于粉尘较多的各种场所,除去有害的微粒,或者回收物资,如回收水泥粉尘。

3.恒定电场应用举例

当一定值电流流经被检金属试件时,试件两端的电位差应服从欧姆定律:

U=IR,由于电流I 为恒定值,故电位差U 仅取决于试件的电阻R。电阻R 是受 材料中许多因素影响的,例如试件的几何形状、尺度、试件自身的材质、试件是 否有缺陷存在、缺陷的尺度、方向等。利用电位差与上述因素之间的对应关系可 以实现对试件几何尺寸的测量;可以用于材质检验;缺陷检测及对裂纹深度的测 量等等。

裂纹深度测量原理:当电流从被检工件的检验部位通过时,将形成一定的电流、电位场。如工件表面存在裂纹,随着裂纹的形位、尺度的不同,它对电流电位场的影响也不同。利用测量电位分布的方法来判断金属材料中裂纹的状况,是电位法测量裂纹深度的依据。图3 所示是将四个电流电极(或称电流探针)分别直线排列放置在工件的无裂纹部位(a)和有裂纹部位(b)时的电流、电位场。一个恒定的电流通过电流探针A 和B 在工件中产生电流场和一个与材料的组成和结构特性有关的电位分布,通过另一对电极c 和d 可以检测某两点间的电位差,并在电压表上显示。假定与材料有关的影响因素和几何尺寸均相同,以相同的电 流分别在无裂纹和有裂纹的试样上测试,显然在测量极c 和d 之间无裂纹试样的 电位差与有裂纹试样的电位差之间的差异是由裂纹引起的。如果保持试验电流、被检工件材质、厚度不变,而只有裂纹深度变化时,则该电位差是一个裂纹深度 的函数,通过标定可将电测系统取得的电位差信号转化成裂纹尺寸,从而实现裂 纹深度的测量。

篇13:医用电气设备电磁干扰标准浅析

电磁兼容技术是本世纪初逐步发展起来的一门涉及多专业、多学科的边缘科学,其核心是电磁波,理论基础涵盖电磁场、微波、天线、电波传输、通信、电路电子甚至生物医学的理论。其研究的主要核心是电气设备的电磁兼容性问题,我们常常叫做EMC(Electro Magnetic Compatibility)。电磁兼容技术的目的就是将“意外”的能量控制在“可控”的范围内,能够让整个电磁环境中的所有设备或者器件“和平共处”,甚至不会受到自然界本身的背景电磁环境的影响(如浪涌)。

我国对于电磁兼容的研究稍晚于发达国家,目前有关这门学科的一些技术和知识还尚未普及,但随着我国的电子信息化建设的逐步深化,电磁环境越来越恶劣,使得这门技术与人民生活、工业、尤其是医疗器械的发展的关系越来越密切。因为医疗器械的使用、工作的模式和其所在的环境有其特殊性,比如一般设备的干扰无需考虑mV级的情况,但是医疗设备中诸如心电图或者脑电图中的工作电压均为mV级或者0.1mV级的,在这种情况下mV级的干扰就不得不考虑,所以在实际操作中必须考虑医疗电气设备的EMC检测的特殊性。2005年我国颁布了YY0505-2005《医用电气设备第1-2部分安全通用要求并列标准:电磁兼容要求和试验》医疗器械的电磁兼容性行业标准的实施迫在眉睫。笔者希望能够通过本文,结合医疗器械在电磁兼容性的要求方面的特殊性,以该标准为纵坐标,以电磁干扰三要素(即:干扰源、干扰路径、被干扰物)为横坐标来阐明医用电气设备在电磁兼容试验方面的特殊性。

2 YY 0505-2005标准中对EMC试验的分类

本标准的核心部分就是EMC试验,它包括对医用电气设备电磁发射要求和电磁抗扰度要求两部分,本文主要讨论电磁发射部分的试验。

3 YY 0505-2005标准中对医用电气设备的电磁发射要求

标准中对电磁发射的要求主要包括了电磁辐射骚扰和电源端传导骚扰电平的限制。比如:简单电气器件(牙钻机、呼吸机和手术台等)按照GB4343-2003标准要求;照明灯具(X线片灯、手术室无影灯等)按照GB17743-1999标准要求;医疗用途的ITE设备则按照GB9254-1998标准要求;除此之外所有医疗设备的电磁发射的要求均按照GB4824-2003标准要求。可见GB4824-2003是YY0505-2005中关于无线电保护业务中被引用最多的标准。

3.1 对无线电业务的保护

GB4824-2003标准根据医用电气设备主要工作场所分为:A类,主要在医院环境被使用的设备;B类,主要在住宅环境中(如开设在住宅区的私人诊所)被使用的设备。这两种分类主要考虑了设备所处的环境,我们的设备作为干扰源(EUT,Equipment under Test),由于环境的不同决定了其干扰路径和被干扰物的不同。比如:核磁共振产品是一种主机被安放在屏蔽环境中的射频功能的永久性安装设备,在屏蔽体内部的部分处于完全的隔绝磁场的环境中,并且受到周围物理环境影响极小,同时这种设备并不是直接连接在住宅等低压供电网中使用的设备,而是通过隔离变压器(一般是医院本身自带的大型供电设备)与工业用电电网相连,所以在对这类设备进行电磁发射试验的时候可以主要考虑:

(1)对于电磁骚扰试验可以主要对诸如梯度柜等工作在屏蔽室以外的设备进行,这部分的EMC试验应完全按照GB4824-2003中无屏蔽的试验进行。其他的部分,诸如磁体、磁场线圈等,因为其工作在屏蔽室内部,根据YY0505-2005中36.201.1中4)的要求,只要设备满足该标准中6.8.3.201c)2)的要求,可以适当放宽要求,放宽要求的程度就是该屏蔽场所最低RF屏蔽效能的规定值。其电磁骚扰的频段也主要集中在设备的主要工作频段及其高次谐波上,比如射频发射器的射频发射频率,在试验中应充分考虑。

(2)对于电源端传导骚扰的电平,因为其工作在A类环境中,根据YY 0505-2005中36.201.1中4)的要求,对于工作在屏蔽室内部的设备如果其最小RF滤波衰减的技术要求满足6.8.3.201c)2)中规定的要求,那么可以放宽GB4824-2003中的电源端骚扰电压限值,放宽的程度就是该屏蔽场所所引出的所有电缆最多可达到相应最小滤波衰减的规定。

另外,GB4824-2003标准根据医用电气设备对外产生能量的种类分为:

1组,仅为其内部功能而使用RF能量,诸如:心电图和脑电图、X射线诊断设备、CT设备、核医学设备、超声诊断设备等医疗设备和系统;牙科设备、体外碎石设备、婴儿保育箱、呼吸器等治疗或者监护类设备或体统等。这类设备“它的RF发射很低,并且可能不会对附近电子设备产生任何干扰”,也就是说这类设备,产生RF发射能量只是一种手段而不是目的。

2组,为了完成其预期功能必须发射电磁能。诸如:磁共振成像系统、短波、超短波、高频电刀、微波治疗设备。这类设备,产生RF发射能量只是一种目的而不仅仅是一种手段。

但是实际情况往往不会这样简单,我们在引用本标准进行设备分类和选择工况条件的时候一定得灵活运用,按照产品的实际使用状况,采用典型性配置和布局进行测试。比如X射线诊断设备作为干扰源,由于有高频逆变部分,即使不考虑其高次谐波,其干扰频率也覆盖了从工频一直到上百kHz的频谱范围,并且工作模式属于间歇加载连续运行,如此宽频率的电磁波在时域上呈离散型排列,对设备实际工况进行适当模拟,选取有代表意义的工作状态进行测试,有着非常重要的意义;而干扰路径也是多种多样的,可以是通过自由空间传播,可以通过耦合电缆传播,并且X射线诊断设备配置的附件颇多,如心电监护、防除颤设备、高压注射器、体外碎石设备、磁导航设备等等都可以配在X射线设备上使用,我们必须在实际操作中充分考虑设备所配置的附件的分类情况来界定X射线设备所处的分类,如配置了磁导航或者配置2.4GHZ发射频率的脚踏开关之后,我们就不能将X射线设备简单的划分为1类设备了,需要对实际的工作状态进行评估,不排除将整机评估为2类设备的可能性。

从以上的分类做出以下的归纳和总结:

电磁干扰根据其干扰源和干扰路径分类分为电源端子传导骚扰和电磁骚扰;根据其医用电气设备特殊的工作环境和工作场所分类分为A类设备和B类设备;根据其工作模式分为1组设备和2组设备。如下表:

3.2 对电网的保护

YY 0505-2005还规定了对电网保护的要求,包括了谐波失真(引用了GB 17625.1)、电压波动和闪烁(引用了GB17625.2)。

3.2.1 谐波失真医用电气设备所使用的电源一般都是公共电网的工频电源(50/60Hz)。在理想情况下,电网输出的电源的波形都是符合标准的正弦波形,但是在实际情况下,由于各种干扰的存在,如电气设备的负荷过大使电网超载(如X射线机瞬间曝光),或者各种电磁效应诸如寄生电容和寄生电感的存在,从而叠加在电网中,导致电网中的波形不再是正弦波,产生的任何的一种波形都能分解为多个正弦或者余弦波形的累加。

本试验主要是针对小于等于16A的设备进行试验通过谐波分析仪对其频率、幅值特性进行测量,检验其是否符合GB17625.1中的标准要求。使用符合标准要求的交流电源对设备进行供电(交流电源的要求详见GB17625.1中附录A.2的要求),交流电源实际上起到了耦合和去耦两方面的作用,首先交流电源将符合标准的电源耦合进EUT中,另一方面也可以防止EUT所产生的各次谐波耦合进电网之中。EUT产生的各次谐波由谐波分析仪接收,之后对各次谐波进行分析。

3.2.2 电压波动和闪烁电压波动和闪烁的产生主要是由于诸如电机的启动、基于电压或者频率转换的负载控制等这一类电气现象,产生频率或者幅值足以影响电网条件的能量。

YY 0505-2005中对于医疗器械的电压波动和闪烁试验条款主要规定了每相额定电流小于等于15A且预期与公共电网连接的设备和系统,同时引用了GB17625.2的规定。对于电压波动采用最大相对电压变化dmax和相对稳态电压变化dc来表示。对于电压闪烁,采用短期闪烁Pst和长期闪烁Plt表示。其限值要求参见下表。

电压波动和闪烁的试验测试设备也包括了一个能够符合标准要求的纯净交流电源,其作用一方面起到产生纯净正弦波的电源的作用,另一方面主要是起到耦合和去耦的作用,另一个就是电压波动和闪烁分析仪,其作用主要是分析从EUT产生的电压波动和闪烁的幅值和频率等参数。

通常情况下,电压波动和闪烁以及谐波失真这两个试验的试验设备会被集成在一套测试设备中。

3结束语

随着无线电技术和高频电子技术的发展和无线电装置的日益增多,医用电气设备所处的电磁环境越来越复杂,而这又与医用电气设备的所要求的高稳定性和其工作的高风险性产生着越来越大的矛盾,医用电气设备的电磁兼容性试验的重要性越来越突出,而目前我国在电磁兼容方面的研究起步较晚,相对薄弱,加强医疗电磁兼容的设计能力、标准执行能力和检测检验修改能力,完善电磁兼容试验的检测流程,加大电磁兼容强制管制工作的力度,对保障我国医疗器械使用安全有着非常重要的意义,并且可以促使我国电磁兼容技术尽快与世界先进技术接轨。建议我国在借鉴国外优秀的管理模式和先进的电磁兼容技术的基础上,结合我国特殊国情,建立起一套行之有效的验证、管理体系。

篇14:电磁厨房设备

【关键词】电磁干扰 危害 抑制

一、引言

电磁波(又称电磁辐射)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类,从低频率到高频率,包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X-射线和伽马射线等等。空间中充斥各种形式的电磁波,这些电磁波会对一些在工作状态下的精细电子设备产生一定电磁能量干扰,即电磁干扰。随着电子技术的飞速发展,电子技术广范应用于医疗器械和设备上,有些电子医疗器械和设备对电磁波反应敏感,在电磁波的影响下可能使某些电子医疗设备出现勿动作,造成医疗事故。所于如何抑制电磁干扰也是我们在电子医疗产品研发,精准自动控制必需要考虑的问题。

二、电磁波对电子医疗设备造成的危害

任何无线发射设备的操作都可能会对保护不当的医疗设备的功能造成干扰,电磁干扰造成的各种损失是通过电子装置有效性能或技术指标下降来体现的。处以工作状态下的电子设备在电磁波的影响下,可能出现以下表现:

1、 降低技术性能指标

(1)、语音系统

无线和有线电话,受到电磁干扰会使信号发生畸变失真,严重时可完全被电磁干扰淹没。电磁干扰使语音的声调,音色发生改变,同时也使语音清晰度下降或者是语音系统不启动等。如医院的输液监控系统,在电磁干扰的情况下可能出现误报或不报等情况。

(2)、图像显示系统

CT、MRI、超声诊断设备等图像显示系统,在电磁干扰作用下会变得模糊并出现差错。轻微干扰也会使图像质量变差、清晰度变低和误差变大。而出现严重干扰时则根本无法判读和观看。如在电磁干扰的情况下,可能使MRI设备的磁场均匀度或稳定度下降,导到图像质量下降,可导致误码率诊。

(3)数字系统

电磁干扰使数字系统误码率增大,降低了信息的可靠性,严重时会发生错误和信息丢失。由于电磁干扰的存在,无线电通信误码率只能维持在10-5水平(一般数据传输误码率在10-7水平,电子计算机内总数据传输误码率在10-12水平)。例如,一个典型的相干检测二进制系统,载波噪声比和载波干扰比都是15dB时,误码率约为10-12。若载波噪声比下降3dB,误码率将会下降到10-8。

(4)、指针式仪表系统

传统电子设备和电子医疗设备仪器仪表中有许多是指针式的。电磁干扰会使指针指示错误、抖动和乱摆,降低系统使用功能。例如,如透视机的电压表,管千伏表等,由于电磁干扰可使仪表不稳定或出现偏差,将影像预示电压值。使得暴光不准确。

(5)、控制系统

自动控制系统受到电磁干扰时,可能出现失控、误控或误动作,使控制系统的可靠性和有效性降低,并危及安全。控制系统中除灵敏电子设备、装置和电路对电磁干扰敏感外,灵敏电机、电器(如低压电磁开关、继电器、微型电机等)也对电磁干扰十分敏感而成为电磁干扰接受器。

2、电磁兼容性故障

电磁干扰降低系统(设备)技术性能指标的现象极为普遍。日常生活中最容易受到干扰的就是电视机和收音机,但当干扰源关机或者远离时干扰症状随之消失,一切又都恢复正常,后果不是灾难性的。灾难性的电磁干扰危害,被称为“电磁兼容性故障”。如手机干扰心脏起搏器和电子输液装置,可能造成心脏手术失败;手机电磁波干扰造成输液泵突然中断,可使正在医院重症抢救室的病人输液泵中断运转,抢救治疗出现险情。电磁干扰心电监护仪、血液透析机、自动注射仪、心脏起搏器等医疗仪器的正常运转而造成病人生命垂危的险情。

三、抑制电磁波的方法

1、接地

任何电子测量仪器电路均有接“地”点。常见的几种接地方式有浮地、单点接地、多点接地。

(1)、浮地:电路或电子仪器与公共地以及可能引起回路环流的共用连接线完全隔离开而采用的一种接地方式,如:电流表、电压表等许多通用仪器、仪表的测量均采用浮地的接地方式。但对高频而言,—般不采用该接地方式。

(2)、单点接地:对于一些电子测量仪器,多数是利用它的外壳金属体作接地基准面的,这种导体的电导率比大地高,因此,要用它来作为电流回路实际上存在着一定的问题,原因是在电子仪器的内部回路中,有直流、交流和脉冲等各种电流流过并且会在基准面上产生电位差,形成电磁干扰。单点接地是在测试或测量系统中只存在一个物理接地点,因此,这种接地方式是低频回路中电子测量系统常采用的。如:对耐电压测试仪等仪器采用的就是单点接地。

(3)、多点接地:高频回路,当高频电流经过整流回路的输出端返回接地基准回路时,它和其它回路的返回电流共同流过共有的电源输出阻抗,相互之间存在着很大的干扰,而且还会使高频线圈的特性变坏。因此,采用多点接地,各分系统具有独立接地连接线而引起高频驻波显著减小。这种接地方式是高频电子仪器测量系统常采用的。如:测量毫伏表时,要增加接地点。

2、屏蔽

屏蔽也是电子仪器抗电磁干扰的最基本方法之一。

(1)、静电场屏蔽是用于防止静电耦合而的生的相互干扰。如:一个孤立的导体带有电荷量+Q它在空调要产生电场。表征电场强度的电力线向四周辐射,终止于无限远处的负电荷上。为消除导体在空间产生的电场,可用密封的金属球壳把带电体包围起来。如果将金属球壳接地,则球壳外壁的正电荷被引人大地,球壳外壁电位为零,不存在静电场,电场被局限在金属球壳内的空间,起到了屏蔽作用。如:在测量高阻计时加一层屏蔽就有效地隔离了仪器线路电场的干扰,提高了仪器测量的稳定性。

(2)、磁场屏蔽:是为了消除或抑制磁场干扰源与敏感设备间由磁场耦合引起的干扰。在低频下,当线圈中有电流通过时,线圈周围就会产生磁场,闭合磁力线分布于整个空间,可能对附近的敏感设备产生干扰。在磁场频率较低以下(100kHz)时,通常采用铁、硅钢片、等材料进行屏蔽。若将线圈绕在由铁磁材料制成的闭合环中,则磁力线主要在该闭合环的磁路中通过,向空气中发散的漏磁通很少,抑制了磁场源对附近敏感仪器的干扰,起主动屏蔽作用。

(3)、电磁屏蔽:在高频磁场下,是为了抑制干扰和敏感设备距离较远时通过电磁场耦合产生的干扰。通常采用电阻率小的铜、铝等良导体材料。空间干扰电磁波在入射到金属体表面时会产生反射和吸收,电磁能量被衰减,从而起到屏蔽作用。如:场强计及有些无线电测量仪器就需要在屏蔽室内进行测量以防止电磁干扰。

3、隔离

干扰是从高电平电路向低电平电路侵入,当然这种程度要由电平的相对关系来决定。因此,电子设备防止电磁干扰的首要问题就是对仪器进行分类,把功率电平相近的仪器、仪表集中到一起,而把电平相差的电子仪器进行相互隔离来防止电磁干扰。如:对互感器的检定。

4、减小耦合

静电耦合和电磁耦合都是通过空间的,抑制方法主要是隔离。把容易耦合的部件适当远并屏蔽隔离。导线的配置要靠近地面,减少双导线平行敷设,采用垂直交叉走线法。如果是往返的双导线,则因往返的电流方向相反磁力线可相互抵消。距离越近效果越好,故应缩短往返的距离。为减小电磁耦合应减小配线构成的环面积,因感应电压是与截面积内的磁通量成正比的,将两条导线绞合使用即可减小环面积,双可以使感应电压在每一个绞合环内互相抵消。减小公共阻抗耦合的方法一般是用增加去耦电路和减小电源的输出阻抗。改善接地状况减小电阻,避免接地导线产生的微小电位差。

四、结束语

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