101 tips en trucs voor EMI-afscherming

101 Tips & Trucs

Ontdek 101 eenvoudige tips en trucs voor EMI-afscherming, verdeeld over drie vaardigheidsniveaus. Dit omvat fundamentele afschermingsprincipes en een verscheidenheid aan algemene tips.

WerkplekShielded windowsmetal doorcable shielding tubeabsorber foamEMI-IP gasketPCB shielding coverHoneycomb ventpanel with EMI gasketPCB shielding cancooling holesPower line filterswaveguideentry plateconnector gasketEMI-IP gasketSignal line filterFlat cable shielding
Principe van afscherming

1 Het principe van afscherming is het creëren van een geleidende laag die het te beschermen object volledig omhult . Dit systeem is uitgevonden door Michael Faraday en staat bekend als de kooi van Faraday.


2 Idealiter bestaat de afschermingslaag uit geleidende platen of metaallagen die door middel van lassen of solderen met elkaar verbonden zijn, zonder onderbrekingen. De afscherming is perfect wanneer er geen verschil in geleidbaarheid is tussen de gebruikte materialen. Bij frequenties lager dan 30 MHz beïnvloedt de dikte van het metaal de effectiviteit van de afscherming. We bieden ook diverse afschermingsmethoden voor kunststof behuizingen. Een volledige afwezigheid van onderbrekingen is geen realistisch doel, aangezien de kooi van Faraday van tijd tot tijd geopend moet worden om elektronica, apparatuur of mensen naar binnen of buiten te verplaatsen. Openingen zijn ook nodig voor displays, ventilatie, koeling, stroomvoorziening, signalen, enz.


3 De afscherming werkt in beide richtingen, voorwerpen die zich in de afgeschermde ruimte bevinden, worden afgeschermd tegen invloeden van buitenaf. (Fig. 3.1)


Afscherming werkt in beide richtingen

Figuur 3.1: Afscherming werkt in beide richtingen

4 De kwaliteit van de kooi wordt uitgedrukt als de verhouding van de veldsterkte in Volt/meter (V/m) binnen de kooi en buiten de kooi.


5 Het is gebruikelijk om veldsterktecijfers in een logaritmische schaal (in dB) weer te geven .


6 De reductie is afhankelijk van de frequentie in Hz. Elke frequentie heeft een golflengte in meters. Bijvoorbeeld: 100 MHz = 100.000 kHz = 3 meter. Zie de onderstaande tabel voor een betere uitleg.

40 dB 100 maal reductie van de veldsterkte
60 dB 1.000 keer
80 dB 10.000 keer
100 dB 100.000 keer
120 dB 1 miljoen keer
140 dB Zeer moeilijk te meten en alleen gebruikt in wetenschappelijke toepassingen

Golven

7 Een golf is een combinatie van een elektrisch veld en magnetische velden.
Een elektromagnetische golf bestaat uit een magnetisch deel, afhankelijk van de elektrische stroomsterkte (ampère), en een elektrisch deel, afhankelijk van de elektrische spanning (volt). Dichtbij de bron (nabij veld) is het magnetische deel dominant. Op grotere afstand zijn het elektrische deel en het magnetische deel in een vaste verhouding aanwezig (verre veld). (Figuur 7.1)


Golflengte versus frequentie

Figuur 7.1: Golflengte versus frequentie

8 De materiaaldikte bepaalt welke frequenties de kooi niet in of uit kunnen dringen. Voor lage frequenties zoals 10 kHz (meestal nabije velden/magnetische velden) is een laag zacht staal van 6 mm nodig om een ​​reductie van 80 dB te bereiken, maar een frequentie van 30 MHz kan worden afgeschermd met een koperfolie van slechts 0,03 mm dik. Voor hogere frequenties in het GHz-gebied bepaalt de mechanische sterkte van het gebruikte afschermingsmateriaal doorgaans de dikte van de afscherming.


9 Voor zeer lage frequenties en gelijkstroom, waar het magnetische veld dominant is, zijn naast dikke lagen ook speciale materialen zoals Mu-metaal en Mu-ferrolegeringen nodig. Daarnaast zijn combinaties van meerdere lagen vereist om voldoende afscherming te verkrijgen. Raadpleeg hiervoor onze engineers.


10 Wanneer een draad een afscherming doorboort die niet volledig met de afscherming is verbonden, werkt deze als een antenne, wat de afschermingsprestaties van de kooi vermindert. Dit is vooral het geval bij hogere frequenties. (Fig. 10.1)


afschermingstips-en-trucs-fig10.1

Figuur 10.1: Draden die een afscherming doorboren

Waarom het principe van de kooi van Faraday voor EMI-afscherming?

11 Omstandigheden waarin EMI-afscherming moet worden geïmplementeerd

  • Wanneer een product moet voldoen aan overheidsnormen zoals CE of FCC, die de immuniteit en compatibiliteit van producten reguleren.
  • De regelgeving dekt niet de eisen van de dagelijkse praktijk
    (bijvoorbeeld medische instrumenten worden getest op een afstand van 3 meter, terwijl ze bij gebruik binnen een afstand van 15 cm worden getest).
  • Extra veiligheid is gewenst voor militair gebruik, bijvoorbeeld voor EMP (elektromagnetische pulsen). – zie https://en.wikipedia.org/wiki/Tempest_(codename)
  • Gevoelige instrumenten of apparatuur moeten worden beschermd tegen storende of schadelijke frequenties.
  • Voor gevoelige meet- en weegapparatuur, zoals weegschalen en materialen voor de levering van benzine, gelden bepaalde regels.

12 Andere aspecten met betrekking tot afscherming

  • Regelgeving omtrent ESD (elektrostatische ontlading)
  • Regelgeving omtrent ATEX (explosieveiligheid)
  • Bliksembeveiliging / EMP / HEMP / NEMP
  • Kortsluitbeveiliging / voorkomen van vonken

13 Identificatiesystemen zoals RFID (Radio Frequency Identification). Voorkom dat RFID contact maakt met de stations.
Verschillende frequentiebereiken, lagere frequenties zijn voor langere afstanden

  • 125 kHz (lage frequentie)
  • 13,56 MHz (hoge frequentie)
  • 860 tot 950 MHz (ultrahoge frequentie)
  • 2,45 GHz (magnetron)

14 Medische/persoonlijke bescherming
Het afschermen van bepaalde frequenties kan ziekte door stralingsniveaus voorkomen. Beschermende kleding kan de veldsterkte verminderen, afhankelijk van de dichtheid. Hiervoor bestaat persoonlijke bescherming in de vorm van slaapzakken, tenten, enzovoort.


Hoe creëer je optimale EMI-afscherming?

15 Over het algemeen is een schild dat uit meerdere lagen of zones bestaat goedkoper te produceren dan een schild dat uit één hoogwaardige laag bestaat. Het is eenvoudig om 3 zones te creëren:
NIVEAU I Het component op de printplaat is afgeschermd door een behuizing. Afscherming bij de bron ( fig. 15.1 )
NIVEAU II De gehele PCB is afgeschermd met folie, wikkels of een doos ( fig. 15.2 ) of de PCB en alle kabels die erop zijn aangesloten bevinden zich in de afgeschermde doos
NIVEAU III Of de buitenste behuizing is eveneens afgeschermd ( fig. 15.3 ).


Afscherming bij de bron

Figuur 15.1: Afscherming bij de bron

Afscherming van de gehele PCB

Figuur 15.2: Afscherming van de gehele PCB

Afscherming in drie niveaus, zie tip 16 - 24<

Figuur 15.3: Afscherming op drie niveaus, zie tip 16 - 24

Afscherming bij de bron

NIVEAU I 16 Bron
Afscherming bij de bron is meestal de meest kosteneffectieve oplossing. Over het algemeen kan de bron van ongewenste straling worden veroorzaakt door spanning en stroom door een of meer componenten of verbindingen op de printplaat.
Door het aanbrengen van afscherming kan het probleem direct bij de bron worden verminderd.


NIVEAU I 17 Clipmontage
Afschermingsbussen worden met SMD-klemmen op de printplaat gemonteerd. Deze klemmen zijn in verschillende maten verkrijgbaar. Na het reflowproces wordt de bus (een deksel met wanden) in de klemmen geplaatst en kan vervolgens worden verwijderd voor aanpassingen. ( fig. 17.1 )


SMD-clip voor het monteren van PCB-afschermingsbussen

Figuur 17.1: SMD-clip voor het monteren van PCB-afschermingsbehuizingen

NIVEAU I 18 -pins montage
Er zijn ook systemen met pinnen voor doorlopende gaten of afdekkingen met geïntegreerde pinnen die direct op de printplaat kunnen worden gesoldeerd. (Fig. 18.1)


Pinbevestiging gebruikt voor het monteren van PCB-afschermingsbehuizingen

Figuur 18.1: Pinbevestiging gebruikt voor het monteren van PCB-afschermingsbehuizingen

NIVEAU I 19 Schildindeling
Om kortsluiting met de sporen op de printplaat te voorkomen, kunnen in de deksel of de treden koelgaten worden gemaakt (Fig. 19.1).
Afdekkingen kunnen ook bestaan ​​uit een vast onderdeel op de printplaat (fence) en een losse afdekking die op deze fence wordt geklikt. (Fig. 19.2 en Fig. 19.3)


Voorbeeld van een schildopstelling met gaten en openingen voor kabels

Figuur 19.1: Voorbeeld van een schildindeling met gaten en openingen voor kabels

Vast onderdeel op de printplaat (2e hek) en een aparte afdekking (1)

Figuur 19.2: Vast onderdeel op de printplaat (2. hek) en een aparte afdekking (1)

NIVEAU II 20 De gehele PCB bestrijken
Een andere optie is om de gehele printplaat te bedekken met afschermingsmateriaal. Dit kan door middel van een kleine behuizing, op maat gemaakt in precies de juiste vorm, of door simpelweg materiaal om de printplaat te wikkelen of te plakken.
Folie, textiel, stretchmateriaal en wikkelschilden, op maat gesneden, zijn eenvoudig aan te brengen. Omdat het altijd belangrijk is om kortsluiting te voorkomen, kunnen alle materialen worden voorzien van isolatielagen.


Kabelafscherming

NIVEAU II 21 Kabels in de behuizing
Zodra de printplaat bedekt is, kunnen de aangesloten kabels ook worden afgeschermd. Hoe langer een kabel, hoe groter de kans op lage frequenties. Het afschermen van een draad in de behuizing voorkomt ook overspraak en zorgt ervoor dat de behuizing als een holte fungeert, waardoor de straling wordt versterkt. Om dit te voorkomen, kan de behuizing (deels) worden gelamineerd met EM-absorptiemateriaal. (Fig. 21.1)


Platte kabels, ronde kabels, kabelbundels en aftakkingen kunnen worden afgeschermd

Figuur 21.1: Platte kabels, ronde kabels, kabelbundels en aftakkingen kunnen worden afgeschermd

NIVEAU II 22 Voor ronde en platte kabels produceren we afschermingen in de vorm van hulzen, wikkelingen, buizen en textiel, zodat alle soorten kabels kunnen worden afgeschermd. Sommige kabelafschermingen moeten aan beide uiteinden worden geaard, maar het is meestal het beste om slechts aan één uiteinde te aarden om common-mode stromen te voorkomen.


NIVEAU III 23 De behuizingen zelf, d.w.z. het rek, de kast, de behuizing, de gemetalliseerde kast en de kooi van Faraday, vormen de belangrijkste afdekking van het gehele systeem en tevens de verbinding met de buitenwereld. De behuizingen zijn voorzien van displays, ingangen voor stroom- en signaalkabels en ventilatieopeningen voor de koeling. Zie voor meer informatie de case aan het begin van dit artikel.


NIVEAU III 24 Elementen die de effectiviteit van een kooi van Faraday kunnen verminderen

  • NIVEAU III A Naden ( fig. 24.1 ) 26 / 32
  • NIVEAU III B Deuren 45
  • NIVEAU III C Inzendingen 10 , 63 / 69
  • NIVEAU III D Transparante displays 70 / 74
  • NIVEAU III E Ventilatiepanelen 79
  • LEVEL III F Kabels voor voeding 64 / 69
  • NIVEAU III G Kabels voor signalen 65
  • NIVEAU III H Leidingen voor vloeistoffen, lucht, verwarming ( fig. 24.2 ) 64 / 69
  • LEVEL III I Kabels voor optische verbinding 64 / 69

Let op dat de drukkracht op de panelen van de behuizing niet te groot is

Figuur 24.1: Let op dat de drukkracht op de panelen van de behuizing niet te groot is

Buizen van geleidend materiaal moeten worden voorzien van isolerende koppelingen

Figuur 24.2: Buizen van geleidend materiaal moeten worden voorzien van isolerende koppelingen

Naden

25 Het is belangrijk dat de geleidbaarheid van de naad min of meer gelijk is aan die van het basismateriaal waaruit de kooi is opgebouwd. Lassen of solderen werkt meestal het beste, maar voor plaatsen die gemakkelijk te openen zijn, zijn er verschillende mechanische verbindingsmethoden beschikbaar: klemmen, schroeven, lijmen, afdichten en plakken.


26Kenmerken van een optimale naad

  • Het is vlak en glad 27
  • Het heeft de juiste afmetingen ( fig. 26.1 ) 32
  • De constructie is stijf genoeg ( fig. 26.1 ) 41 / 44
  • Het is en blijft vrij van corrosie ( fig. 26.2 ) 33
  • Indien mogelijk bevindt het zich in één vlak

Voorbeelden van de juiste afmetingen en een stijve constructie om openingen te voorkomen

Figuur 26.1: Voorbeelden van juiste afmetingen en een stijve constructie om openingen te voorkomen

Een EMI-pakking in combinatie met een omgevingsafdichting kan corrosie en het binnendringen van water in het apparaat voorkomen

Figuur 26.2: Een EMI-pakking in combinatie met een omgevingsafdichting kan corrosie en het binnendringen van water in het apparaat voorkomen

27 Een superieur vlak oppervlak kan worden bereikt door het bovenoppervlak te bewerken en uiteindelijk te slijpen. Dit is een duur proces en vereist een stijve constructie.


Om de kosten te verlagen kan de verbinding worden verbeterd door gebruik te maken van een
Geleidende pakking , die eventuele openingen opvult. Een pakking kan ook worden gebruikt om water af te dichten of om aan andere IP-eisen te voldoen. ( fig. 26.1 ) ( fig. 26.2 ).


Hoe zachter de pakking , hoe meer tolerantie gecompenseerd kan worden en hoe lichter de uiteindelijke constructie zal zijn. ( fig. 29.1 ).


Voorbeeld van een zeer zachte EMI-pakking, waardoor meer tolerantie is toegestaan

Figuur 29.1: Voorbeeld van een zeer zachte EMI-pakking, waardoor meer tolerantie is toegestaan

30 Als er meer tolerantie wordt toegestaan , kan een minder nauwkeurige productiemethode worden gebruikt en wordt de productie kosteneffectiever ( fig. 29.1 ).


31 Een lichtere constructie kan ook worden gerealiseerd door kleinere afstanden tussen de bevestigingspunten te gebruiken: dit resulteert in meer scharnieren, meer sloten en meer bouten. Al deze extra elementen resulteren in hogere kosten en langere montage- en demontagetijden.


32 Juiste maatvoering Het is mogelijk om een ​​IP-afdichting te integreren met de EMI-pakking. De IP-pakking aan de "waterzijde" beschermt de EMI-pakking tegen corrosie.


Corrosiepreventie

33 In de ontwerpfase is het belangrijk om de omgeving te specificeren.
Het maakt verschil of de constructie alleen vocht moet kunnen verdragen, of ook (eventueel zelfs zout) water, mist of condensatie, bijvoorbeeld tijdens transport.


34 Als het metaal van de behuizing gevoelig is voor corrosie , kan een afwerking met bijvoorbeeld nikkel en chroom het contactoppervlak helpen de gewenste geleidbaarheid te behouden. Materialen zoals aluminium en verzinkt staal ontwikkelen een oxidatielaag, die het corrosieproces vermindert, maar minder geleidend is.


35 Galvanische corrosie
Ook al zijn de materialen van de behuizing goed bestand tegen corrosie, is het belangrijk dat ze niet alleen met elkaar samenwerken, maar ook met de pakking ( fig. 35.1 ).


Galvanische corrosietabel

Figuur 35.1: Galvanische corrosietabel

36 Zee/wateromgeving
In een situatie waarin de galvanische waarden van de pakking en het behuizingsmateriaal meer dan 0,3 volt verschillen in een zoute omgeving, of 0,5 volt in een omgeving met alleen water, zal galvanische corrosie optreden. Zelfs op een afstand van 10 km van de zee kan de atmosfeer net zo zout zijn als direct aan de kust. Daarom moet het juiste pakkingsmateriaal worden gekozen (zie de grafiek voor pakkingselectie).


37 Rond de boutgaten moet voldoende ruimte zijn voor een waterafdichting . Water mag nooit via de boutgaten de EMI-pakking of de constructie bereiken. Als alternatief kan extra waterafdichting rond de bouten worden aangebracht in de vorm van ringen ( fig. 37.1 ).


EMC/IP-pakkingvoorbeeld

Figuur 37.1: Voorbeeld van EMC/IP-pakking

38 Voor kleine onderdelen , waar minder ruimte is, kan een pakking van bijvoorbeeld elektrisch geleidend rubber worden gebruikt. Deze zijn verkrijgbaar in profielen en platen, die nauwkeurig op de gewenste maat kunnen worden gesneden.


39 Voor grotere onderdelen kan het efficiënter zijn om een ​​gecombineerde pakking te gebruiken. Een EMI-pakking met een waterafdichting van neopreen, siliconen of EPDM-rubber ( fig. 39.1 ).


Gecombineerde pakking (Waterseal gecombineerd met EMC-afdichting)

Figuur 39.1: Gecombineerde pakking (Waterseal gecombineerd met EMC-afdichting)

Neopreen heeft goede brandvertragende eigenschappen en is bestand tegen temperaturen van -40 tot +100 °C . EPDM-rubber is bestand tegen temperaturen tot 120 graden Celsius, waardoor het geschikt is voor de motorruimte van auto's.
Siliconenrubber wordt gebruikt bij temperaturen tot 220 °C, is steriliseerbaar voor medische toepassingen en is zacht. De rubbers zijn verkrijgbaar in de vorm van schuim of mousse, of als vast product.


Vuistregels voor de keuze van pakkingen, AFHANKELIJK VAN HET TYPE BEHUIZING

41 Zeer kleine constructies (kleiner dan 150 x 150) groeven, gegoten, gegoten of bewerkt: geleidende profielen, o-ring of gesneden pakking uit zeer geleidend rubber zijn geschikt ( fig. 41.1 ).


Groefconstructie met geleidende o-ringpakking

Figuur 41.1: Groefconstructie met geleidende o-ringpakking

42 Kleine constructies (ongeveer 200 x 200 mm) multi-shield pakkingen, bestaande uit metaaldraad van boven naar beneden door een zacht siliconenrubber met een dikte van 2-3 mm, zijn geschikt. ( afb. 42.1 ).


Voorbeelden van pakkingoplossingen voor kleine constructies

Figuur 42.1: Voorbeelden van pakkingoplossingen voor kleine constructies

43 Middelgrote constructie , verzinkt staal/metaal: standaard schild, neopreen schuim met waterafdichting, minimale breedte ongeveer 4 mm en dikte 2-3 mm. ( fig. 43.1 ).


Voorbeelden van pakkingoplossingen voor middelgrote constructies

Figuur 43.1: Voorbeelden van pakkingoplossingen voor middelgrote constructies

44 Volledig rek met deur . Ultrazachte dubbele afscherming met aparte waterafdichting of gebreid gaas over siliconenslang met waterafdichting, V-vorm met extra waterafdichting, dikte 6-10 mm is geschikt. Andere producten zoals vingerstrips, met textiel beklede onderdelen, klikpakkingen of op maat gemaakte hybride pakkingen zijn ook geschikt ( fig. 44.1 ).


Voorbeelden van pakkingoplossingen voor grotere constructies zoals serverracks

Figuur 44.1: Voorbeelden van pakkingoplossingen voor grotere constructies zoals serverracks

Afgeschermde deuren

45 De sluitkracht van een afgeschermde deur/kooideur van Faraday moet zoveel mogelijk worden verminderd, zodat deze met de hand kan worden geopend. Lees voor meer informatie 55


Constructie van een afgeschermde deur

Figuur 45.1: Constructie van een afgeschermde deur

46 Pakkingdikte
Ultrazachte pakkingen helpen de sluitkracht en het doorbuigen van de deur te beperken ( afb. 29.1 ).


Ter indicatie: bij een serverkast van 600 x 2500 mm kan een pakking van 6 mm dik worden gebruikt en bij een elektronicabehuizing van 200 x 600 mm is een pakking van 6 x 4 mm een ​​optimale maat. Al onze pakkingen kunnen ook waterdicht worden gemaakt. Om voldoende stabiliteit te garanderen, moet een pakking breder zijn dan hoog.


48 Bij een schroefverbinding bij een behuizing, toegangspanelen, ramen of ventilatiepanelen is de sluitkracht minder belangrijk. Afhankelijk van de plaatdikte en boutafstand is 1-2 mm gebruikelijk en is amucor shield een zeer goede keuze voor de meest gebruikte materialen.


49 Wanneer de behuizing slechts één randflens heeft, maar een water- en EMI-afdichting nodig is, kan dit worden gerealiseerd met behulp van clippakkingen. Van deze pakkingen zijn meer dan 200 verschillende vormen geproduceerd, omrand met gaas of sterk geleidend textiel. Ze worden door middel van klemmen gemonteerd. Wanneer we ze naar wens van de klant in vorm snijden, kunnen ze zelfs hoeken van 90 graden maken.


Voor instrumenten en het inbrengen van hoge stromen in een constructie maken we meer dan 2400 verschillende Be-Cu-vingerstrips. Deze zijn niet in elk land toegestaan ​​en kunnen beschadigd raken bij gebruik in een constructie die niet goed beschermd is (meskant).


51 Pakkingen kunnen in de vorm van een frame worden gemaakt , compleet met bevestigingsgaten en zelfklevende strip voor montage indien gewenst. ( fig. 51.1 ).


52 Om te voorkomen dat een pakking te veel wordt samengedrukt , is het mogelijk om compressiestops naast de boutgaten te plaatsen. Indien er voldoende ruimte is, kunnen kunststof of metalen ringen (compressiestops) met de uiteindelijke dikte in de pakking worden geïntegreerd.


53 Voor een eenvoudige montage zijn er pakkingen in P-vorm of U-vorm verkrijgbaar. Deze pakkingen zijn door hun vorm eenvoudig op een velg te monteren ( fig. 53.1 ).


De L-vormige pakking 54 kan worden gebruikt in constructies waar EMI met waterafdichting vereist is en wanneer er slechts één flens is. De maximale compressie is 30% ( fig. 54.1 ).


Voorbeeldafbeelding van een L-vormige pakking

Figuur 54.1: Voorbeeldafbeelding van een L-vormige pakking

55 Om een ​​te hoge sluitkracht te voorkomen kunnen V-vormige pakkingen worden gebruikt die de deur niet in de openingsrichting klemmen, maar in de deurrichting, zodat alleen de wrijvingskracht de sluitkracht vormt. ( fig. 55.1 ).


V-vormige pakking om hoge sluitkracht te voorkomen

Figuur 55.1: V-vormige pakking ter voorkoming van hoge sluitkracht

56 Voor speciale constructies kunnen onze op maat gemaakte profielen helpen om een ​​optimale afdichting te creëren.


57 Waterdichte EMI-pakkingen in elke vorm kunnen worden gesneden uit platen materiaal zoals geleidend rubber of multi-shield met kleine geleidende draden in het materiaal. Ze hebben een compressie van 10-15% ( fig. 57.1 ).


Geleidende rubberen pakkingen kunnen in elke gewenste vorm worden gesneden volgens tekening van de klant

Figuur 57.1: Geleidende rubberen pakkingen kunnen in elke gewenste vorm worden gesneden volgens de tekening van de klant

58 Geleidend schuim heeft een open structuur en is daarom niet waterdicht. Het kan echter wel gecombineerd worden met een waterdichte neopreen pakking.


59 Gebreid gaas voor militair en laagfrequent gebruik is verkrijgbaar, gemaakt van volledig metalen (10-15% compressie) neopreenschuim, bedekt met gebreide metaaldraden met een compressie van 30-40%. Siliconenslang bedekt met breiwerk heeft een compressie tot 50% en een lage compressiekracht.


60 De afdichting van gebreid gaas kan in een groef worden gemonteerd of kan met een vin worden uitgevoerd, zodat deze kan worden geschroefd of geklemd.


61 Als er geen groef in uw constructie zit, kan de gebreide gaaspakking op zelfklevend rubber worden gelijmd, zodat deze op zijn plaats blijft.


62 Voor hoogwaardige pakkingen voor het afdichten van openingen in bijvoorbeeld kooien van Faraday voor gevoelige metingen kunnen de pakkingen in een dubbele uitvoering worden geproduceerd en in het midden worden vastgeschroefd.


Kabelafscherming

63 Kabels die een kooi van Faraday binnenkomen, kunnen ongewenste signalen de behuizing in en uit transporteren . Wanneer deze kabels afgeschermd zijn, moet de kabelafscherming 360 graden rond de kabel zijn en met een wartel of kabelinvoerplaat met de behuizing worden verbonden. Invoerafscherming is ook verkrijgbaar in waterdichte en brandvertragende uitvoeringen. Stroom- en signaalkabels moeten worden gefilterd wanneer niet zeker is welke frequenties er op de lijn staan. (Fig. 63.1)


Kabels die een kooi van Faraday binnenkomen, kunnen ongewenste signalen overbrengen

Figuur 63.1: Kabels die een kooi van Faraday binnenkomen, kunnen ongewenste signalen overbrengen

64 Filters voor stroom, signalen en data . Een elektriciteitsleiding die van het elektriciteitsnet komt, fungeert als een antenne van immense lengte en brengt veel ongewenste frequenties met zich mee. Deze moet door een filter worden "gereinigd" voordat deze de afgeschermde ruimte binnenkomt. Hetzelfde geldt voor signaalleidingen en leidingen die de behuizing ingaan. Deze werken als een antenne en verstoren de afscherming. (Fig. 64.1)


Voorbeeld van een netfilter gemonteerd op de wand van een kooi van Faraday

Figuur 64.1: Voorbeeld van een netfilter gemonteerd op een Faraday-kooiwand

65 Afscherming voor datalijnen gebeurt door het signaal om te zetten in licht en het signaal via een glasvezelkabel door een golfgeleider naar de afgeschermde ruimte te brengen. De glasvezelkabel is niet-geleidend en zal geen ongewenste signalen binnenbrengen. ( fig. 65.1)).


Voorbeeld van een glasvezelconverter gecombineerd met een golfgeleider

Figuur 65.1: Voorbeeld van een glasvezelconverter gecombineerd met een golfgeleider

66 Een voedings- of signaallijnfilter moet geaard worden aan de kooi van Faraday, zodat er een verbinding met een lage impedantie met de afscherming ontstaat. Dit is nodig om ongewenste signalen af te voeren.


67 Het is het beste om alle filters dicht bij elkaar te plaatsen, maar de signaallijnfilters gescheiden te houden van de stroomlijnfilters. Zo voorkomt u dat stromen van de stroomlijnfilters door de kooiwand de signaallijnfilters verstoren.


68 De afgeschermde behuizing creëert een nieuwe "aarde" en dient uitsluitend om veiligheidsredenen te worden aangesloten op de gemeenschappelijke aarde van het gebouw. Dit om te voorkomen dat er spanning op de kooi komt te staan ten opzichte van de aarde.


69 Wanneer u een schone aardleiding in de kooi wilt invoeren , naast de aardleiding van de behuizing, hebt u ook een aardleidingfilter nodig voor deze extra schone aardleiding.


Beeldschermen

70 Producten voor transparante afscherming

  • Geweven gaas 73
  • Geweven gaas tussen platen van acryl, polycarbonaat of glas, aan de randen verbonden (randverlijmd) ( fig. 73.1 ) 73
  • Geweven gaas, volledig gelamineerd tussen platen van acryl, polycarbonaat of glas ( fig. 73.1 ) 73
  • Geweven gaas tussen folie met of zonder zelfklevend (meshfolie) 73
  • Indiumtinoxide (ITO) op folie of glas, 4 of 6 mm (transparante folie) ( fig. 74.1 ) 74
  • Koperen rooster op folie, hoge lichttransmissie versus afschermingsprestaties
  • Hoogwaardige combinaties van bovenstaande materialen, omlijst in metaal met pakkingen voor eenvoudige montage ( fig. 75.1 ) 75
  • Transparante folie met antistatische laag (ESD-folie)

71 Montage van een transparant raam
Om een goede afscherming te garanderen, kan een transparante geleidende afscherming worden voorzien van een zilveren contactrail. Sommige afschermingen kunnen worden gemaakt met vliegend gaas, zodat het vliegende gaas kan worden aangesloten op de afgeschermde behuizing. Het afgeschermde venster moet aan alle zijden volledig contact maken met de behuizing door middel van geleidende lijm, geleidende afdichtingen, tape met geleidende lijm of, indien gewenst, vastklemmen met een pakking ( fig. 71.1 ).


Voorbeeldtekening van een klemconstructie voor montage van een transparante afschermingsoplossing

Figuur 71.1: Voorbeeldtekening van een klemconstructie voor het monteren van een transparante afschermingsoplossing

72 Geleidende folies kunnen met eenvoudig te verwijderen zelfklevende tape op een standaard scherm of raam worden geplakt. Stevigere transparante afschermingen kunnen met een frame worden gemaakt of met een rand worden gemonteerd.

Waarschuwing
Momenteel is het niet mogelijk om transparante schermen 100% optisch correct te maken vanwege het zogenaamde moiré-effect en moeten kleine verstoringen geaccepteerd worden.


Keuze uit transparant materiaal

73 Mesh folie
Voor afscherming bij lage frequenties presteren mesh-afschermingen het beste. Ze hebben een lagere lichttransmissie dan bijvoorbeeld ITO-gecoate vensters en folies, maar dat wordt eerder als normaal dan als een probleem beschouwd voor een beeldscherm (Fig. 73.1).

Wanneer de folie op een monitor wordt aangebracht en de lijnen van het gaas in de film niet overeenkomen met de punten van de monitor, ontstaat er een Newtonringeffect of een moirépatroon. Door het gaas in een bepaalde hoek tussen 17 en 45 graden te plaatsen, wordt dit effect geminimaliseerd. Let op: er geldt een natuurkundige regel: hoe fijner het gaas, hoe donkerder het materiaal, hoe beter de afscherming.


Voorbeeld van een enkelvoudig gaasfolievenster (gaas dat aan de bovenkant van een venster is bevestigd) en een getrapt gaasfolievenster (gaas tussen twee lagen glas of kunststof)

Figuur 73.1: Voorbeeld van een enkelvoudig gaasfolievenster (gaas dat aan de bovenkant van een venster is bevestigd) en een getrapt gaasfolievenster (gaas tussen twee lagen glas of kunststof)

74 ITO-coating
Indiumtinoxidecoating produceert geen moiré-effect en biedt een goede afscherming bij hogere frequenties. Het product is echter gevoelig voor zure stoffen, zoals bijvoorbeeld in vingerafdrukken. Optioneel kan een kunststoffolielaag worden aangebracht om de ITO-laag te beschermen ( fig. 74.1 ).


Mogelijke structuur van een ITO-venster

Figuur 74.1: Mogelijke structuur van een ITO-venster

75 Kozijnen
Wij produceren kant-en-klare afgeschermde ramen met een demping tot wel 100 dB of meer, die direct in een MRI-ruimte kunnen worden geïnstalleerd. Deze ramen zijn voorzien van een frame en meerdere afschermlagen, die allemaal met elkaar verbonden zijn ( fig. 75.1 ).


Voorbeeld van een omlijst, klaar voor installatie, hoogwaardig afschermingsvenster

Figuur 75.1: Voorbeeld van een omlijst, klaar voor installatie, hoogwaardig afschermingsvenster

Afschermingsmethoden voor kunststofbehuizingen

76 Het is mogelijk om een afschermfolie in de behuizing aan te brengen, geheel of gedeeltelijk verlijmd. Met behulp van stijvere folies kan een afgeschermde doos in de kunststof behuizing worden gecreëerd in gevallen waarin de behuizing geen specifieke vorm nodig heeft. De lippen op de voorgesneden folie kunnen worden gebruikt voor aarding en/of montage.


77 Voor behuizingen met complexe vormen kan een afschermende verf of spray (in blik) worden gebruikt. De verf is gevuld met geleidende metaaldeeltjes zoals nikkel, koper, zilver of combinaties daarvan.


78 Metalliseren onder vacuüm (sputteren) is een andere optie; dit kan ook gedeeltelijk worden gedaan. Omdat hiervoor een mal nodig is, wordt dit niet aanbevolen voor kleine productieaantallen ( fig. 78.1 ).


Voorbeeld van kunststof behuizingen met afschermende verf

Figuur 78.1: Voorbeeld van kunststofbehuizingen met afschermende verf

Bij grotere hoeveelheden kunnen onderdelen galvanisch behandeld worden.


Ventilatiepanelen

80 Binnen enkele dagen kunnen we honingraatventilatiepanelen produceren volgens de tekening van de klant. De honingraatstructuur lijkt op golfgeleiders en laat lucht door, maar blokkeert elektromagnetische golven.

De celgrootte van de honingraten is 3,2 mm en combinaties van meerdere lagen zijn mogelijk, zelfs bij kruisconstructies voor hogere prestaties. Een kruiscel honingraat bestaat uit minimaal twee lagen honingraatmateriaal, getrapt en 90 graden ten opzichte van elkaar gedraaid. Dit resulteert in een goede afscherming, ongeacht de polarisatie van de golven ( fig. 80.1 ).


Voorbeeld van een honingraatventilatiepaneel met kruiscellen

Figuur 80.1: Voorbeeld van een honingraatventilatiepaneel met kruiscellen

81 Ter bescherming tegen stof kan een stoffilter in het ventilatiepaneel worden geïntegreerd. Het stoffilter kan ook aan de buitenkant van de behuizing worden gemonteerd ( fig. 81.1 ).


Van links naar rechts: Honingraat met stoffilter, kruiscel, enkele cel recht, enkele cel schuin 45 graden, dubbele schuinte om afluisteren te voorkomen

Figuur 81.1: Van links naar rechts, Honingraat met stoffilter, kruiscel, enkele cel recht, enkele cel schuin 45 graden, dubbele schuinte om afluisteren te voorkomen

De standaard en goedkoopste honingraat is gemaakt van aluminium, maar voor speciale toepassingen zoals EMP kan deze ook van zacht staal worden gemaakt, wat duurder is ( fig. 82.1 ).


Foto van een EMP-bestendig honingraatventilatiepaneel

Figuur 82.2: Afbeelding van een EMP-bestendig honingraatventilatiepaneel

83 Een honingraatventilatiepaneel kan op verzoek worden voorzien van een frame en voorgeboord voor eenvoudige montage. Het kan ook frameloos worden geproduceerd met optioneel een geperste flens voor kleinere constructies of wanneer het honingraatventilatiepaneel in een klemconstructie wordt gemonteerd.


84 Voor buitengebruik kan de honingraat behandeld worden met een nikkel- of andere afwerking. Dit is om het honingraatventilatiepaneel te beschermen tegen omgevingsinvloeden zoals corrosie ( fig. 80.1 ).


Om te voorkomen dat regendruppels in de behuizing vallen, kunnen we de honingraat ook schuin maken ( standaard is 45 graden) ( fig. 81.1 ).


86 De twee schuin tegenover elkaar geplaatste lagen honingraatconstructies zorgen er bovendien voor dat er geen metalen staven in de kooi kunnen komen. Dit beschermt tegen elektrocutie.


87 Het monteren van honingraatframes kan worden gedaan via doorlopende gaten of schroefgaten die in het frame worden geboord om een goede schroeflengte te verkrijgen. Vloeiboren is beter dan het gebruik van klinknagels, die los kunnen raken.


88 Honingraten kunnen ook worden gebruikt als stromingsgelijkrichters, omdat de structuur van het honingraatmateriaal ervoor zorgt dat de lucht in een vaste richting wordt geblazen.


89 De honingraten kunnen optioneel worden voorzien van een flens , zodat na montage de honingraat één geheel vormt met de afgeschermde behuizing. ( fig. 89.1 & fig. 89.2 ).


Foto van een frameloze honingraat

Figuur 89.1: Afbeelding van een frameloze honingraat

Tekening van een frameloze honingraatconstructie

Figuur 89.2: Tekening van een frameloze honingraatconstructie

Kabels

90 Kabels van en naar een afgeschermde behuizing moeten ook worden afgeschermd als er onvoldoende invoer is, zoals filters voor het elektriciteitsnet.


91 Optimale kabelafscherming kan worden bereikt met verschillende materialen, zoals geleidende flexibele afschermingsbuizen, wikkelingen van gebreid metaal, sterk geleidende textielsoorten of folies. Al deze materialen kunnen met of zonder zelfklevende coating worden geleverd.


92 De kabelafscherming moet laagohmig worden aangesloten bij de ingang van het scherm, de wand of de behuizing van de afgeschermde behuizing. Zo ontstaat er niet alleen een galvanische verbinding, maar ontstaat er ook een hoogfrequente koppeling.
Een volledige 360-gradenverbinding rond de kabel werkt het beste. Hiervoor maken we kabelinvoeren ( fig. 92.1 ).


aanpVoorbeeld van een volledige 360 graden verbinding rond de kabelassen

Figuur 92.1: Voorbeeld van een volledige 360 graden verbinding rond de kabel

93 Kabels in de behuizing kunnen straling uitzenden, die vervolgens door de holte van de behuizing kan worden versterkt . Het kan daarom belangrijk zijn om de kabels in de behuizing ook af te schermen. Kabelbinders en samendrukbare kabelklemstrips kunnen nuttig zijn om goede verbindingen te maken met de geleidende metalen connector van de kabel.


Vingerstrips

94 Om hogere stromen door te geven voor invoerpanelen en dergelijke, zijn berylliumkopervingerstrips een zeer goed product. Houd er rekening mee dat deze niet door alle landen worden geaccepteerd vanwege het percentage beryllium, dat giftig is. Daarom hebben we vele andere soorten geleidende pakkingen ontwikkeld. Deze zijn milieuvriendelijker en ook minder gevoelig voor beschadigingen. Een andere goede oplossing is het plaatsen van gebreid gaas tussen het invoerpaneel en de kooiwand.


95 Voor schroefverbindingen zijn de gedraaide vingerstrips uit de 2400-serie erg populair. Deze kunnen worden samengedrukt tot een materiaaldikte van 0,25 mm. De meeste versies kunnen worden geplakt met een zelfklevende strip om de strip op zijn plaats te houden.


96 Voor afgeschermde deuren en kooideuren van Faraday is een groter compressiebereik nodig. Deze vindt u in de 2800-serie. De vingers kunnen worden geklemd, gesoldeerd of geschroefd.


97 De clip-on montagevingerstrips uit de 2100-serie kunnen worden geklemd op standaard metalen plaatdiktes zoals 0,5, 0,8, 1 en 1,5 mm. Sommige hebben zelfs lansen zodat de strip niet snel loslaat.


98 Wanneer een breed compressiebereik vereist is , zijn onze 2200-serie Snap-on Fingerstrips of onze 2300-serie Stick-on Fingerstrips geschikt. Deze fingerstrips met zelfklevende coating kunnen in de constructie worden geïntegreerd.
De Snap-on Fingerstrips kunnen stevig in sleuven in uw constructie worden gemonteerd, zodat ook een indrukking van bijna 0,25 kan worden gerealiseerd. ( fig. 98.1 ).


Klik-op vingerstrips voor sleufmontage en grote compressie

Figuur 98.1: Klik-op vingerstrips voor sleufmontage en grote compressie

99 Voor speciale constructies worden in de 2500-serie vingers getoond die onder een hoek van 90 graden zijn gemonteerd. (Fig. 99.1)


Voorbeeld van een technische tekening van een vinger onder een hoek van 90 graden

Figuur 99.1: Voorbeeld van een technische tekening van een vinger onder een hoek van 90 graden

100 Voor ronde montage hebben de vingers in de 2600-serie bolvormige punten aan de bovenkant van de vinger, zodat er onder elke hoek een goed puntcontact is.


101 Voor glijdende, roterende en bewegende toepassingen kunt u contact opnemen met onze specialisten. Om slijtage te voorkomen is er een geleidend smeermiddel beschikbaar.

Meer resultaten