共模抑制比测试仪的双层屏蔽结构通过物理隔离与电磁屏蔽的双重机制,有效抑制内部电路噪声外泄及外部电磁干扰侵入,从而保障测试信号的纯净度与测量精度。以下从结构原理、设计要点展开说明:
1.内层屏蔽:隔离内部噪声
作用:包裹测试仪的核心电路(如信号放大器、ADC、电源模块等),防止内部高频噪声(如开关电源纹波、数字电路时钟信号)通过电磁辐射或传导干扰敏感测量电路。
实现方式:
导电材料:采用高导电率材料(如铜、铝)制成屏蔽罩,利用电磁感应原理将内部噪声电流引导至接地端,减少辐射泄漏。
接地设计:内层屏蔽通过低阻抗路径(如短粗导线)单点接地,避免多点接地形成地环路,进一步降低噪声耦合。
2.外层屏蔽:抵御外部干扰
作用:阻隔外部电磁场(如工频干扰、无线电信号、邻近设备辐射)对测试仪的侵入,尤其适用于强电磁环境(如工业现场、实验室高频设备附近)。
实现方式:
多层复合材料:外层可采用金属网+导电涂层(如银浆)的复合结构,兼顾高频屏蔽(金属网)与低频屏蔽(导电涂层)效果。
滤波设计:在外层屏蔽与内部电路之间加入滤波电路(如共模电感、EMI滤波器),针对性抑制特定频段的干扰信号。
3.双层协同机制
隔离层级:内层屏蔽聚焦内部噪声控制,外层屏蔽专注外部干扰防护,形成“内部净化+外部隔离”的双重防线。
接地策略:双层屏蔽独立接地(或通过隔离变压器实现浮地),避免内外层接地电位差引入共模噪声。
二、共模抑制比测试仪关键设计要点:
1.材料选择
导电性:优先选用高导电率材料(如铜、铝),降低屏蔽层电阻,减少涡流损耗。
磁导率:针对低频磁场干扰,可加入高磁导率材料(如坡莫合金)增强屏蔽效果。
耐腐蚀性:外层屏蔽需具备抗环境腐蚀能力(如镀锌、喷涂防护漆),延长使用寿命。
2.屏蔽完整性
缝隙处理:屏蔽层接缝处采用导电胶带、焊接或弹簧片密封,防止电磁泄漏。
穿孔设计:电缆、接口等穿孔处使用屏蔽套管或滤波连接器,维持屏蔽连续性。
3.接地优化
单点接地:内层屏蔽单点接地至测试仪内部地,外层屏蔽单点接地至保护地(PE),避免地环路。
低阻抗路径:接地导线需短而粗,降低接地阻抗。
4.热管理
散热设计:屏蔽层可能影响内部电路散热,需在屏蔽罩上开设散热孔或采用导热材料(如导热硅脂)辅助散热。
