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【关键词】电磁兼容;测试;相关系数
1.前言
在进行电磁兼容测试时,根据实际情况会选择不同类型的电磁兼容测试设施,而在不同的测试环境下所得到的测试结果往往会存在一定的误差。但从理论上说,在同一个独立的标准下进行测试,得到的测试结果应该与测试地点无关。也就是说,如果某设备在某个实验室中通过了电磁兼容测试,那么在其它的实验室里它也应该能够通过测试;反之亦然[1-4]。因此根据偶极子模型,对不同测试环境的相关性进行了分析,得出了各测试环境下测试结果的相关系数。
2.不同测试环境的偶极子模型
2.1 自由空间
首先只考虑一个电偶极子在自由空间下的情况,磁偶极子或是电/磁偶极子复合的情况推导过程与电偶极子相同。对于一个位于原点,沿z轴分布,长度为dl,最大电流I0的短电偶极子,它的远场辐射为:
(1)
其中ω为角频率,μ为偶极子所处介质的磁导率,k=2π/λ(λ为波长),(θ,φ,r)为球坐标系。
引入坡印廷矢量,可以得到电偶极子的总辐射功率Po为:
(2)
其中η为介质的固有阻抗(对于空气来说为120πΩ)。
对于辐射发射测试,最大电场强度Emax与几何形状有关。在上面的几何形状中,当θ=π/2时,式(1)会出现最大值,此时:
(3)
带入(2)式,式(3)可以写作:
(4)
式(4)也可写为:
(5)
在最大方向性Dmax时(对于电/磁偶极子分别为3/2),辐射的电场强度和功率Po最大。在实际测试中,Emax是通过天线的输出电压Vmax与天线的系数AF来测量的。此时Vmax=AFEmax,由此我们可以得出:
(6)
定义传播损耗因子PLFS=1/(4πr2),式(6)最终可以写作:
(7)
2.2 半空间
半空间是指在自由空间中加入一个理想的地平面(无限长的完全导体)。在距地平面高度h的地方加入一个电偶极子,同时向水平和垂直方向发射,向其它方向的发射可以看成是这两种情况的叠加。在分析时我们加入一个镜像偶极子,采用直角坐标系,地平面位于x-y平面上,偶极子在z轴上位于+h处,镜像偶极子位于-h处。设偶极子到测量点的距离为r1,镜像偶极子到测量点的距离为r2,测量点到原点的距离为r,测量点到z轴的垂距为ρ。那么远场的最大电场强度为:
(8)
对于电/磁偶极子,Dmax仍为3/2,几何因子gmax可以由下式定义:
(9)
如果ρ的值大大于偶极子和z轴的距离h,那么ρ/ r1≈1,ρ/ r2≈1,r / r1≈1,r / r2≈1,此时gmax可以简化为:
(10)
从式(10)可以看出,在水平和垂直方向上gmax=2,此时k(r1-r2)=π/2或π。这就表明由于地平面的反射,使得最大场强增加了一倍。在大多数情况下,gmax=2是合理的。因此,我们在实际电磁兼容测试中采用半自由空间测试状态时,可以认为gmax=2。此时,处于地平面上的电偶极子的最大测量电压可以近似写为:
(11)
在半自由空间状态下:
PLHS=4/(πr2)
如果需要更精确的计算,那么可取:
PLHS=gmax/(πr2)。
2.3 TEM室
TEM线上的偶极子会和TEM耦合并在测试端产生电压。将这个电压和偶极子的旋转相结合就可以得出偶极子辐射出的总能量。例如,电偶极子的Po为[5]:
(12)
其中Z0为特性阻抗(通常为50Ω),是标准化的场因子,是偶极子和隔板的距离,SV表示偶极子旋转一圈后测量到的输出电压。
如果我们使偶极子向最大耦合处发射,那么测量到的电压最大值为,而且:
(13)
将e0y带入上式,将3/2化为Dmax,那么上式可以化为:
(14)
R为到测试单元的垂矩,在连续的TEM传播线上,r就是偶极子到测量端的距离[6]。等价的天线因子可以写为:
(15)
使用相同的方法,式(14)可以写为:
(16)
2.4 混响室
混响室是在数理统计上来模拟平面波的情况。一束理想的平面波应该是向所有方向发射和极化的,好的混响室就可以很接近这种情况。匹配的无损耗天线接收到的处于谐振腔中的信号源的平均功率<Pr>为[7]:
(17)
其中Q是混响室的质量因子,V是混响室的体积,P0是电偶极子的辐射总功率。
但是由于Q很难确定,而且要考虑天线的损耗,因此式(17)在实际应用中很难计算。因此,确定P0的常规做法是在混响室条件不变的情况下,通过已知的信号源功率Pref来计算Po:
(18)
简化<Pr>,并用平均接收电压来表示式(18)有:
(19)
其中Pr=V2/Zc(Zc是天线测试端的阻抗,通常为50Ω)。我们定义Dmax,RC=1(无方向性),V2max,RC≈< V2 >,AF2RC=sZc/η(s=1m在测试条件中已经给出),而且:
(20)
我们可以得到:
(21)
3.辐射测试在不同的测试条件下的相关系数
式(7)、(11)、(16) 和(21)分别显示了在四种不同的测试条件下(自由空间、半空间、TEM和混响室)测到的偶极子发射电压。假设在每种情况下偶极子的发射功率不变,那么不同测试条件下的相关性可以用下式来描述:
(22)
其中的A和B代表FS、HS、TL和RC的任意两两组合。
式(22)是由电偶极子(Dmax=3/2)的情况推算出的,但上式也适用于磁偶极子(Dmax=3/2)的情况或是实际中的测试设备。如果我们不与混响室相比较,那么待测设备的方向性也可以不考虑。对于混响室来说,Dmax,RC=1,那么与它比较时,其它测试条件下的Dmax必须是已知或可以推断的[8]。
表1 辐射测试在不同测试场地下的相关系数表
综上所述,不同测试条件下的相关系数如表1所示。根据这些相关系数对测试结果进行修正,可以提高测试的精度和可重复性。
参考文献
[1]Sreenivasiah I,Chang D,Ma M.Emission characteristics of electrically small radiating sources from inside a TEM cell.IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility,1989,23(3):113-121.
[2]Wilson P.On correlating TEM cell and OATS emission measurement.IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility,1995,37(1):1-16.
[3]Kanda M,Hill D.A three-loop method for determining the radiation characteristics of an electrically small source.IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility,1992,34(1):1-2.
[4]Holloway C,Wilson P,Koepke G,Candidi M.Total radiated power limits for emission measurements in a reverberation chamber. IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility on Electromagnetic,New York: IEEE Press,2003:838-843.
[5]Electromagnetic Compatibility part 4-testing and measurement techniques section 20:Emission and immunity testing in transverse electromagnetic waveguides.International Electrotechnical Commission Press,2003:13.
[6]Wilson P.Antenna gain equivalent for TEM cells.IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility,2004,26(1):123-128.
北京居民郝小乔就有这种担心,她说现在家用电器这么多,电磁辐射会不会很大呢?(图1)
我们天天和电冰箱、微波炉、电磁炉、音响、电脑、手机等各种各样的家用电器打交道,电磁辐射问题的确值得关注。
普通百姓对家用电器的电磁辐射是怎样认识的?调查结果:1、微波炉等大电器辐射高;2、小家电没什么辐射;3、看不见,摸不着,不知如何防范。
针对公众对电磁场是否影响健康的关注,世界卫生组织自1996年始,组织60多个国家及相关国际组织,开展了全球性的“国际电磁场计划”,目前已经完成极低频场的全面健康风险评估。2007年6月正式了《“国际电磁场计划”的评估结论和建议》。这份文件指出,高水平磁场曝露,也就是显著高于一百微特斯拉的磁场强度,会导致对神经和肌肉的刺激,并引起中枢神经系统中神经细胞兴奋性的变化。(图2)
日常生活中,人们接触到的电磁场主要有两种,一种是工频电磁场,即照明和家电所用的频率为五十赫兹的交流电产生的电磁场,测量单位为微特斯拉;第二种是射频电磁场,比如微波炉、手机基站、无线路由器等频率高于一百千赫的电流产生的电磁场,测量单位是微瓦每平方厘米。由于工作频率不同,工频和射频电磁场使用的测量工具也不同,但工作原理都是通过前端的接收电路接收相应的频率,然后将接收到的信号经过放大处理后以指针或者数字的方式显示出来。(图3)(图4)
根据世界卫生组织“国际电磁场计划”的评估结论和建议,欧盟2008年12月1日正式公布最新文件,对家用以及类似用途电器的电磁辐射给出了测量方法和评估标准。比如电视机电磁辐射的测量方法是在屏幕正面50厘米处测得的数据。微波炉的测量方法是微波炉在工作状态下正面30厘米处测得的数据。对于工频电磁场可能对人体造成影响的参考值是100微特斯拉。对于射频电磁场我国的规定标准是40微瓦每平方厘米。(图5)
为了解郝女士家中电磁辐射处于何种水平,对生活到底有没有影响,电磁辐射检测专家,带着专业检测设备到实地进行检测。(图6)
根据专家建议,为准确测定电磁辐射水平,首先在没有开启任何电器的情况下,测定郝女士家中电磁辐射基础值。专业仪器显示的数据最高是0.018微特斯拉。
这是对比实验,检测家用电器工作状态下的电磁辐射水平,首先要测量电器未打开时周围电磁辐射水平的基础值。
其实,电磁辐射在生活中每时每刻都无所不在。有人类活动而产生的,还有自然界本身就存在的。
人类本就生活在电磁辐射环境中。自然界的太阳光本来就是能量巨大的电磁波,只不过在穿越地球大气层时,大多数能量被吸收和消耗而变得柔和,不会对地球上生物造成伤害。雷电也是自然界的电磁辐射之一,它的能量大得惊人。
电场和磁场的交互变化产生电磁波,电磁波向空中发射或者汇聚的现象就是电磁辐射,它是以一种看不见摸不着的特殊形态存在的物质。
在一百九十多年前,英国人迈克尔·法拉第发现,如果电路中有电流通过,它附近的罗盘指针就会发生偏移。之后通过研究发现了电磁感应现象。如今各种用电设备和家用电器越来越多,已经深入到人类生活各个方面。由于所有用电设备在工作时都会产生电磁辐射,人们开始担心这些便捷的家用电器带来的影响。
在郝女士家中,靠近电视屏幕大约10厘米的地方,显示的最高数值是0.113微特斯拉;音响在10厘米距离上测得的数据随着音量的增加,数值从0.037微特斯拉逐渐增加到最大的0.101微特斯拉。
在工作中的微波炉正面1厘米处,测得的数据最高达到了30.11微瓦每平方厘米。
这些电磁辐射对于人体有没有影根据世界卫生组织的研究文件,高水平的电磁辐射会产生生物学效应,换句话说,高水平超标的电磁辐射肯定会影响到人体健康。
用一台电磁能转换为动能的装置演示电磁辐射作用在被辐射体上的情况。其原理是:电磁能越强转换的动能越大,电机轴上的砂轮转速越快。标尺上的游标代表电视机,标尺的刻度代表电视机的数量。火柴代表人体细胞,火柴被砂轮摩擦点着,说明人体细胞受到了伤害。
人体百分之七十以上是水,当人体受到高强度电磁辐射之后,体内的水分子会在电磁辐射能量作用下运动加剧、相互摩擦,从而使体温升高,影响到身体各个器官的正常工作。这就是电磁辐射对生物体的热效应。
演示开始。先放一台电视机。砂轮转动,火柴往上一蹭,砂轮迅速停转,火柴未着。说明电磁辐射非常微弱,动能很小。
把电视机的数量增加到十。砂轮转动,火柴往上一蹭,砂轮缓速停转,火柴未着。说明电磁辐射不强,动能不大。
把电视机的数量增加到一千。砂轮快速启动,转速极快,火柴被砂轮点着。说明电磁辐射较强,已对人体产生伤害。
计算一下,用在郝女士家测得的结果0.113微特斯拉乘以1000是113微特斯拉,也就是说,一千台电视机加起来的辐射量,并且距离它还要只有10厘米,这时辐射强度才达到世界卫生组织公布的电磁辐射危害标准。
一般情况下电磁辐射不易达到标准,并且随着距离的增加,电磁辐射还急速下降。
在距离电视机屏幕50厘米的地方,仪器显示的数值迅速降低到0.021微特斯拉,与先前测量的基础辐射值基本相同,也就是说在距离电视机两米以外的沙发上看电视,不会受到来自电视机的电磁辐射影响。
对工作中的微波炉,在1厘米处测得的数据高达30.09微瓦每平方厘米,在50厘米的地方,这个数值迅速降低到0.409微瓦每平方厘米,在1米的距离上,已经检测不到。
实验充分说明家电的电磁辐射强度随着距离的增加而迅速下降。这就给人们提供了一个防范家电电磁辐射的重要方法,那就是保持足够的距离。距离家电一米以上属于非常安全的距离。
距离不但能产生美,还能产生安全。但有一些电器,你不得不和它保持亲密接触。如电吹风,剃须刀、电热毯,还有手机。
手机在通话时的辐射会比较强,但可以用耳机通话来解决。
体积小,功率也小,电磁辐射是否也就小呢?测试结果让人出乎意料。
剃须刀的功率只有1.5瓦,但经过测量,仪器显示的辐射值最高达到0.195微特斯拉,比距离电视机10厘米处测得的数值将近大了一倍。
电吹风的结果又会怎样呢?背面有电机的地方达到了0.852微特斯拉。即使是出风口2厘米处也高达0.5微特斯拉,但是在距离出风口10厘米处测得的数值迅速下降到0.085微特斯拉。
电热毯在插电情况下,测得数值最高达到0.777微特斯拉。
这些小家电的电磁辐射数值明显高于电视机、音响等大个儿电器,但是仍然远远低于世界卫生组织公布的100微特斯拉的标准。
关键词:电磁辐射;污染;探讨
中图分类号:O434.11 文献标识码:A 文章编号:
近年来,电磁技术应用越来越广泛,电磁辐射污染也越来越严重。电磁干扰、电磁辐射对生物体的影响成为了电磁辐射污染的主要危害,对人们的生产、生活造成了较大的影响。
1 电磁辐射污染的现状
室外产生电磁辐射的系统主要包括:通信、输电、交通、发射、武器等。首先,通信。通信基础设施,例如基站天线等,会产生电磁干扰。不合理架设的天线容易导致居民受到电磁辐射污染。随着城乡一体化进程的加剧,郊区出现了越来越多的大功率电磁波发射基站,产生了大量的电磁辐射。其次,输电。变电站、高压电缆、高压输电线等高压输电设备在城市、乡村中分别越来越密集,加剧了电磁辐射污染。第三,发射。为了方便信息、文化交流,发射系统持续运行。一些规划不当的发射系统,对附近区域造成了较大的电磁干扰。第四,交通。城市交通运输业的迅猛发展,提高了电磁辐射强度的峰值。高数量、多品种的交通工具在运营中会对通讯、广电设施的正常信号造成一定程度的干扰。此外,室内电磁辐射污染也不容忽视,人们根据自身喜好使用的一些带有电磁辐射的产品,加剧了室内电磁辐射污染的强度。随着电磁辐射污染的加剧,人们越来越关注电磁污染的防护。为了提高电磁污染防护的效率,就应针对电磁辐射污染的现状、种类与危害,采取严格执行相关法规、电磁辐射控制技术应用、加强个体防护等防护措施。
2 电磁辐射污染的种类
电磁辐射会对环境造成电磁干扰。按照电磁干扰源发射的电磁波强弱程度,可以将电磁干扰源分成两大类:强电磁干扰源和弱电磁干扰源。强电磁干扰源不但会导致系统或设备效能降低,还会对生物体造成影响。强电磁干扰源往往有着较窄的辐射频谱。弱电磁干扰源会导致抗干扰强度不高的系统、电子设备、电器的效能降低。弱电磁干扰源往往有着很宽的频谱,频率范围通常会跨越几个数量级。按照不同的电磁能量利用目的,可以将认为的电磁辐射污染源分成三大类。首先,正常工作不会产生超出标准范围的电磁能量的设备。此类设备主要包括变压器、送电线、绝大多数电子设备、家用电器、信息技术设备等。其次,需要利用电磁能量进行正常工作的设备,此类设备在某一区域为某一特定的对象服务,将电磁能量控制在一定的范围之内,不向其他地方泄漏电磁能量。此类设备主要包括医疗、科学、工业射频设备等。第三,需要将电磁波辐射出去才能完成正常工作的设备。此类设备主要包括雷达、通信、电视、广播等。
电磁辐射产生于电子设备和电气装置,主要有以下几类来源:第一:广电设备与电讯设备。长寿广播电视发射塔、渡舟等地的微波通讯站、地面卫星通信站、寻呼通信基站等,这些设备大功率定时或不定时发射。第二:工业用电磁辐射设备:主要有长寿晏家工业园区、江南的重钢的高频炉(包括高频感应炉、高频淬火炉、高频熔炼炉、高频焊接炉及电子管的排气、烤消、退火、封接、钎焊,半导体的外延、区熔、拉单晶等。)、塑料热合机(包括高频热合机、塑料焊接机等。)、高频介质加热机、高频烘干机、放电加工机床、各种类型电火花加工设备等。第三:电力系统设备。包括发电厂、高压输配电线、变压器以及数以千计的电动机等。第四:交通系统。各种汽车、电动车等。第五:各类家用电器。包括电子闹钟、吹风机、微波炉、电视机、电冰箱、计算机、空调和电热毯等。
3 电磁辐射污染的危害
电磁辐射污染的危害主要表现在两个方面:电磁干扰、电磁辐射对生物体的影响。
3.1 电磁干扰。电磁波充斥在人们生活的空间里,不同的电磁波会相互干扰。环境周围辐射源的数量,每个辐射源的辐射持续时间、带宽、波形、频率、振幅等参数,各个辐射源的距离等因素是随机变化的,从而形成了难以预料的干扰电磁场。电磁辐射将会干扰仪表、仪器、电子设备等,降低设备性能,产生诸多不良后果,例如系统可用性降低、出现延迟、信息重复、信息不准确等,造成任务无法顺利完成,电磁干扰严重时甚至会引发事故。
3.2 电磁辐射对生物体的危害。电磁辐射对生物的危害主要表现在三个方面:热效应、非热效应、累积效应。热效应指的是高频电磁波对生物机体细胞造成的“加热”影响。高频电磁波穿越生物表层“加热”内部组织,生物体内部组织难以散热,从而造成严重的“烧伤”。热效应导致生物肌体升温,干扰各个器官的正常工作,对生育系统、视觉系统、心血管系统均造成了一定的破坏。非热效应指的是低频电磁波对生物体造成的影响。低频电磁波辐射人体后,体温没有明显变化,但是身体本身的微弱电磁场已经受到了干扰,人体保持平衡状态的电磁场被打破,使得细胞、淋巴液、血液等发生变化,将会导致遗传基因突变、脱氧核糖核酸受损,从而导致一系列疾病,例如婴儿畸形、肿瘤、白血病等。非热效应包括化学效应和物理效应。电磁场对生物体造成的化学效应比热效应具有更大的杀伤力。累积效应指的是热效应和非热效应作用于生物体后,造成的伤害没有得到有效的恢复,又再次受到电磁辐射,伤害程度累积。电磁辐射污染的累积效应是长期的,严重时会对生命造成威胁。
4 对电磁辐射污染的防护措施
4.1 严格执行相关法规
电磁辐射污染防护的基本前提是严格执行电磁辐射污染防治的相关法律法规。建立、健全电磁辐射污染管理体制,例如加强对电磁辐射设施运作的审批、监督力度。对公共场所的电磁污染进行检测,为电磁辐射污染防护提供目标与方向。客观、合理评价新建项目或改建项目的电磁辐射污染程度,在项目建设期间,根据相关法律法规加强监管工作。
4.2 电磁辐射控制技术应用
合理应用电磁辐射控制技术是电磁辐射污染防治的重要措施。电磁屏蔽技术、高频接地、滤波技术、植物绿化、电磁辐射防护材料的使用等是目前重要的电磁辐射控制措施。电磁屏蔽技术是利用电磁辐射扩散抑制材料,将环境和电磁场源隔离,将电磁辐射控制在一定的范围之内,从而达到电磁辐射污染防护的目的。对高频电磁场进行屏蔽是电磁屏蔽技术的重要应用。高频接地能够将屏蔽体内部的射频电流导入大地,确保屏蔽体不成为二次辐射源,提高屏蔽作用。高频接地可以利用自然接地体,节省费用。滤波技术能够有效的抑制电流干扰,既要屏蔽无用信号,又要确保实用信号通过。植物绿化是利用植物能够吸收电磁能量的功能,吸收电磁波。在电磁辐射污染相对严重的地区,种植大面积的树木,能够促使电波传播衰减,降低电磁辐射对人体的危害。电磁辐射防护材料的合理使用,能够吸收或反射电磁辐射,最大程度地衰减电磁场场强。
4.3 个体防护
具体到个体层面,电磁辐射污染防护可以从以下几个方面着手。首先,在家用电器、手机等私人物品的使用上,应购买合格产品,不要集中摆放,并使用时注意保持距离。其次,在变电站、高压线、电磁波发射塔、电视台附近工作的人员,应注意采取相应的防护措施,并对自身的身体各项指标进行检测。最后,在饮食上,可以多食用蛋白质、维生素A、维生素C丰富的食物,例如海带、西红柿、胡萝卜等,以增强机体抵抗力。
5 结束语
综上所述,电磁辐射污染是随着电磁技术应用的广泛应用而加剧的,为了防治电磁污染危害,就必须采取相应的控制措施,降低电磁污染危害程度。
参考文献:
[1] 刘文魁,庞东.电磁辐射的污染及防护与治理[M].北京:科学出版社,2007.
最近,互联网转载了一则新闻:瑞士国家实验室家电用电磁辐射测试报告称,厨房的抽油烟机所释放出来的辐射是移动电话的300倍,也就是说,如果在抽油烟机前炒菜1分钟,相当于打手机300分钟。
在各种有关抽油烟机辐射的报道中,一份财经类媒体介绍无烟炒锅的文章,是抽油烟机辐射论的出处。文中说,如果用了那种无烟炒锅,就不再需要抽油烟机,更不必受到辐射的危害。网上有关新闻还说,抽油烟机的电路能吸引带辐射的氡气颗粒,而氡气能导致40多种癌症。凡是有电能的物质都会释放电磁波,电磁波的伤害是有累积作用的,一旦侵入人体,会持续地潜伏在机体组织里,等待诱发癌症的时机到来,便将累积已久的毒素爆发出来!
国家家用电器质量监督检验中心一位部门负责人曲先生就此问题谈到:家电电磁辐射不在国家强制检测的范围,同时也很少有企业到他们这儿主动要求检测,电磁辐射对人的健康影响他们也没有做过多少研究,对此不便发表评论。但当问及国际上对电磁检测是否重视时,他说,电磁辐射对人健康的影响是当前国际上热门的课题,近几年很多外国官方机构都在进行这方面的研究。
北京劳动保护研究所负责人黄久生先生就此问题谈到:普通电器利用电机发电,它的频段一般维持在50赫兹左右,最多也不会超过5000赫兹,这部分家电电磁波很难能辐射出来。但我们并不排除那些耗电量很大的电器,它们或许是采用电频技术,其瞬间可能产生成百上千兆的电磁场,由此可能产生电磁辐射。此类家电在生活中最常见的就是空调,但现在很多空调都采用了变频技术,因此它并不是时刻都可能产生巨大的电磁辐射,只要人不长时间靠近家电,电磁辐射并不可能对人造成直接的影响。但抽油烟机的辐射是否百倍于手机,他认为不排除特殊类型的抽油烟机,但普通家用抽油烟机的频段不足以产生辐射,对于这个消息不应该如此耸人听闻。
虽然抽油烟机有辐射的说法基本被专家否定,然而我们却不能忽视厨房油烟的危害。厨房燃气燃烧过程中,氮氧化物的生成量会骤增,产生大量的有害物质,人吸入以后会导致肺部病变,出现哮喘、气管炎、肺气肿等疾病,严重者可招致肺纤维化的恶果。专家建议我们要改变烹饪习惯,不要使油温过热,油温以不超过200℃油锅冒烟为极限,同时一定要做好厨房的通风换气,在烹饪过程中要始终打开抽油烟机。
[关键词]汽车仪表;技术;发展趋势
中图分类号:TH70文献标识码:A文章编号:1009-914X(2018)23-0267-01
1汽车仪表概述
随着城市汽车保有量的不断增加,汽车故障的发生频率也不断增加,这不但会对人们的出行稳定造成影响,而且会对汽车驾驶员和乘客的人身安全造成。汽车的故障在一定程度上可以被仪表检测并显示出来,因此仪表一直是汽车的一个重要部件。汽车仪表一般由控制器、显示器、组合仪表三个部分组成,其中,控制器的主要用途是对信号进行接收和转化,最终将检测数据显示在显示器上,使驾驶员能够清楚了解所驾驶汽车的实时状态。
2汽车仪表的检测技术
据调查我们发现,无论是多么复杂的汽车仪表,都有着同样的基础,几乎所有的汽车仪表都是由传统发送装置和与电磁装置功能相同的固体电路组成。在汽车出厂之前,相关人员会使用专业的仪器对汽车上的总电路进行检测,在逐一对汽车上的每一个仪表进行测试,最后检测全部合格后,才能是汽车出厂。随着科技的发展,汽车仪表的检测技术也达到了一个先当高的技术水平。现在,可以通过汽车仪表盘缺陷自动检测系统来对汽车仪表进行检测,这个系统是自动化程度很高的系统,可以通过机器完成整个汽车仪表的检测技术。另外,汽车还带有一个自诊断系统或诊断系统,通过这个系统汽车可以通过内部自制系统来完成汽车仪表的检测。汽车仪表的检测技术对于汽车仪表的各方面性能有着很大的影响,现今的汽车仪表检测技术可以在最短时间内完成汽车仪表的检测,找到故障的存在,保证汽车仪表的质量。
3现代汽车电子技术及其在仪表中的应用
3.1温度计
汽车温度计的主要作用是测量汽车发动机的冷却水温度,也用于测量汽车轴承温度和气缸内的燃烧温度。汽车温度计一般由传感器、显示器、转化器、译码器等组成,通过这些部分的合作即可完成温度测量工作。转化器的作用是对传感器测量的温度数据进行信号转化,并由译码器对数字信号进行编码,最终将测量结果显示在温度显示器上。
3.2速度计
速度计是汽车的主要仪表之一,可根据汽车的速度传感器所检测到的信号来确定汽车的实时速度,并通过控制器的计算得到最终数据结果,然后显示在速度计表盘上。随着科学技术的发展,现代电子技术已经能够使速度传感器准确地测量和检验速度的大小,而且能够通过测算汽车速度脉冲来计算汽车行驶和停止所需要的时间。此外,汽车速度计可以将所测的数据进行存储,并与微型计算机中的其他数据进行比较,当两者之间的差值较大时就会对数据进行更新和显示。
3.3转速表
将转速表应用于汽车中具有较多优势,这得益于转速表能够较好地适应各种潮湿和振动环境,而且转速表具有较高的精度和灵敏度,能够与其他装置结合来实现报警功能。在先进汽车电子技术的支持下,转速表可以使用液晶或者荧光屏幕显示数据,也可以使用点火系统脉冲信号来测算发动机转速,也就是利用微型计算机测算的脉冲周期来确定转速,这种测算方法具有精度较高的优点。
4汽车仪表电磁辐射干扰的防护技术
电动汽车中仪表所产生的电磁辐射干扰,有可能会对车内的敏感体造成不好的影响,根据电磁辐射干扰对敏感体的损害程度,可以划分为以下三种类型:系统受干扰、系统性能下降以及永久性的破坏。所以,有效避免电磁辐射干扰是电动汽车的发展中必须积极解决的问题。
4.1阻尼电阻
针对于电动汽车点火系统产生电磁辐射干扰的现象,可以在点火高压电路中装配阻尼电阻,这是一种比较常见的减少点火系统产生电磁辐射干扰的方法,装配阻尼电阻在降低电火花高频电磁波方面有着显著的作用。根据相关的研究发现,阻尼电阻的阻止越大,则对电磁辐射干扰的防护作用就越大,但是组织过大会对火花塞电极间的火花能量产生不良的作用,因此,在装配阻尼电阻的同时,要注意控制电阻的大小,且要使用高压线以及点火圈进行合理的匹配。
4.2电火花灭弧
电火花灭弧是电动汽车电磁辐射干扰防护中常见的方式之一,也是范围比较广泛。在传统的点火系统中,无论是断电器白金触点并联的电容器还是与双金属片型传感器并联的电容器都能够起到灭电弧的作用,此外,电动汽车上常见的有安装了电阻、电磁元件以及电容构成的滤波器,可以用来吸收电气设备,尤其是继电器的电火花。
4.3单线制
在电动汽车中使用单线制,将汽车电源的负极同车架或者发动机进行相连接,也是一种可以有效进行电磁辐射烦扰防护的措施。当电动汽车中的电器在共同搭铁线后,电动汽车的大件结构在电气方面可以连接为一个整体,这样可以从一定程度上削减电器元件或者汽车部件由于静电而引发的电磁辐射干扰。
4.4金属屏蔽
金属屏蔽是电磁辐射干扰防护措施中较为先进的一种技术,它主要是用金属将汽车上容易产生电火花的电器元件全部覆盖住,就连导线也用金属管进行覆盖,并将覆盖所用的金属网、罩、管等进行搭铁,这样就能够很好的将产生的电磁辐射干扰中高频率电磁波产生涡流,并且以热能的形式散掉,从而避免电磁波的发射。
5发展趋势
5.1向“综合信息系统”的方向发展
以液晶显示器为基础,车内通信与互联网相连,乘员室内各操纵件通过语音进行控制。构成信息通信系统的主要部件有漫游器、移动电话、电子邮件和国际互联网终端、视频或电子游戏中控台等。系统的主要功能有导航、音响、通信、远程微机通信和信息处理等。
5.2电光学技术在汽车仪表上广泛应用
薄型平面电子显示器:汽车平面仪表板显示数字及信息,具有测试反应速度快、指示准确、图形设计灵活、数字清晰、可视性能好、集成化程度高、可靠性强、功耗低等优点。高效冷光源发光器件:显示和内照明器件不再用白炽灯泡,而是选用高效冷光源发光器件,导光系统更多体现出光学领域的新技术。具有可视性能好、可靠性高、体积小、功耗低等优点。
消息发出后,在我国,亦有很多人就有关楼房与发射塔的电磁污染问题致电中国室内环境监测委员会,尤其是住在房顶也有发射塔的人家,更是担心。该委员会宋广生主任就此问题接受本刊记者杨玉英的采访。
记者:什么是电磁辐射污染?
宋广生:随着人民生活水平的提高以及社会的发展和科技的进步,各类家用电器、办公自动化设备、移动通讯设备等迅速进入办公室与家庭中,提高了人们的工作效率、丰富了人们的精神和物质生活。可是,随之而来的是这些高科技的电器产品,在使用过程中会不同程度地产生电磁辐射,并成为继室内空气污染、放射性污染和噪音污染之后又一室内环境污染物质――"电磁辐射污染"。
电磁辐射污染,又称电子雾污染、电磁波污染,是高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔和电子仪器、医疗设备、办公自动化设备和微波炉、收音机、电视机、电脑以及手机等家用电器工作时所产生的各种不同波长频率的电磁波,这些电磁波充斥空间,无色无味无形,可以穿透包括人体在内的多种物质,人体如果长期暴露在超过安全的辐射剂量下,人体细胞就会被大面积杀伤或杀死,所以被称为电磁辐射污染。
记者:电磁辐射污染都有哪些危害?
宋广生:关于电磁辐射对人体危害的研究由来已久,国内外多数学者共同认为,电磁辐射对人体具有潜在危险,具体危害主要有以下六个方面:
1、是造成儿童患白血病的原因之一。医学研究证明,长期处于高电磁辐射的环境中,会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变。意大利专家研究后认为,该国每年有400多名儿童患白血病,其主要原因是距离高压电线太近,因而受到了严重的电磁污染。
2、能够诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖。电磁辐射污染会影响人体的循环、免疫、生殖和代谢功能,严重的还会诱发癌症,并会加速人体的癌细胞增殖。瑞士的研究资料指出,周围有高压线经过的住户居民,患乳腺癌的概率比常人高7.4倍。美国得克萨斯州癌症医疗基金会针对一些遭受电磁辐射损伤的病人所做的抽样化验结果表明,在高压线附近工作的工人,其癌细胞生长速度比一般人要快24倍。
3、影响人们的生殖系统。主要表现为男子质量降低,孕妇发生自然流产和胎儿畸形等。我国某省对某专业系统16名女性电脑操作员的追踪调查发现,接触电磁辐射污染组的操作员月经紊乱明显高于对照组,其中8人10次怀孕中就有4人6次出现异常妊娠。有关研究报告指出,孕妇每周使用20小时以上计算机,其流产率增加80%,同时畸形儿出生率也有所上升。
4、可以导致儿童智力残缺。据最新调查显示,我国每年出生的2000万儿童中,有35万为缺陷儿,其中25万为智力残缺,有专家认为电磁辐射也是影响因素之一。世界卫生组织认为,计算机、电视机、移动电话的电磁辐射对胎儿有不良影响。专家警告:电磁辐射可能导致儿童智力残缺。
5、影响人们的心血管系统。表现为心悸、失眠、部分女性经期紊乱、心动过缓、心搏血量减少、窦性心率不齐、白细胞减少、免疫功能下降等。如果装有心脏起搏器的病人处于高电磁辐射的环境中,还会影响心脏起搏器的正常使用。
6、对人们的视觉系统有不良影响。由于眼睛属于人体对电磁辐射的敏感器官,过高的电磁辐射污染还会对视觉系统造成影响,主要表现为视力下降,引起白内障等。
另外,高剂量的电磁辐射还会影响及破坏人体原有的生物电流和生物磁场,使人体内原有的电磁场发生异常。值得注意的是,不同的人或同一个人在不同年龄阶段对电磁辐射的承受能力也是不一样的,老人、儿童、孕妇属于对电磁辐射的敏感人群。
记者:怎样才能预防和减少室内电磁辐射污染?
宋广生:主要提醒大家注意以下几点:
1、注意室内办公和家用电器的设置。不要把家用电器摆放得过于集中,以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。特别是一些易产生电磁波的家用电器,如收音机、电视机、电脑、冰箱等电器更不宜集中摆放在卧室里。
2、注意使用办公和家用电器的时间。各种家用电器、办公设备、移动电话等都应尽量避免长时间操作,同时尽量避免多种办公和家用电器同时启用。手机接通瞬间释放的电磁辐射最大,在使用时应尽量使头部与手机天线的距离远一些,最好使用分离耳机和话筒接听电话。
电磁辐射有差异
无线电波是电磁波的一部分,频率一般为3×103赫~3×1011赫,其根据波长还可以分为超长波、长波、中波、短波、超短波、微波等波段,波段不同,特性就不同,用途自然也不同。长波主要用于导航,中波多用于电台广播,短波则应用于通信。所有的电磁波都会产生辐射,其中由无线电波产生的辐射也称为射频辐射。
电磁辐射产生的能量E,取决于频率v的高低,E=hv,频率越高,能量越大,无线电波是所有电磁波波段中频率最低的,比可见光的频率还要低。较高频率的电磁波,譬如X射线,能够破坏人体组织的分子,足以引起原子和分子电离化,所以也称为电离辐射。而一般家用电器设备产生的电磁辐射,频率较低,并不能达到破坏分子化学键的能力,所以也称为非电离辐射,此类电磁辐射主要的影响表现为热效应。人体70%以上是水,水分子收到电磁辐射后互相摩擦,引起体温升高,从而影响体内器官的正常工作。
电磁辐射怎么算
目前对电磁辐射危害的研究基本都锁定在电磁波的热效应上,所以现在国际上衡量电磁辐射是否超标主要的一个参数就是功率。在频率不变的情况下,电磁波的危害和功率直接相关,因此,可以根据发射功率计算出辐射对人体的影响。
以手机为例,手机在待机状态下发射功率最小,约为3.2毫瓦,假设手机发射功率中1/3被人体吸收,那么人体吸收的功率约为1毫瓦。然后再计算1毫瓦的能量。在这样的功率下,如果要将1克水的温度提升1摄氏度,根据Pt=cmT,需要4200焦/(千克·摄氏度)×1摄氏度×0.001千克÷0.001瓦= 4200(秒)。也就是说,这个功率对人体的损伤和手上端一杯热水没有差别,这也是手机能够普及的原因。当然,在接听电话时,手机的发射功率会提高到待机功率的500~1000倍,所以尽量不要长时间用手机打电话。
通信基站误会多
人们在享受通信带来的极大便利时,有关通信基站电磁辐射与健康的话题也被越来越多地提起。不少人担心,周围基站越来越多,将导致辐射越来越大,从而影响健康。果真如此吗?
这其实是认识上的一个误区,实际情况恰恰相反,基站密度越高,人受到的辐射强度反而越小,这里指的辐射强度其实是基站和手机两者共同作用的结果。原因很简单,基站密度越高,基站信号覆盖的范围越小,发射的功率就越小,每个基站的电磁辐射强度也就越低。手机距离基站越近,手机的发射功率也越小,电磁辐射量也越低。这好比两个人在近距离说话,不用费力气大声喊就能听得很清楚了。
无线电波随着传播距离增大会迅速衰减,在距离天线10厘米处的辐射强度仅为1厘米处的1%。一般基站满负荷时最大的发射功率为20瓦,假设无线电波是球面传播,那么可以计算出离发射点50米处的球面的表面积为4×3.14×502米2,所以每米2的无线电波功率大小为20000/(4×3.14×502)≈0.64毫瓦/米2,比手机的发射功率还要小。如果距离为20米,计算出来每米2的功率大约是4毫瓦,基本和手机功率相当。而当无线电波穿过墙体时,尤其穿过带钢筋的墙体时则衰减更快。
实际检测的结果也是如此,对一个覆盖半径为500~700米的基站进行测试表明:当用手机在距离基站700米左右的楼内通话时,基站对应的信道的发射功率为13瓦左右,手机的发射峰值为2瓦左右;当手机移到距基站200米时,基站对应的信道的发射功率将均自动调节为0.1瓦左右。对应到手机信号,即手机信号强度显示“一格”时,手机发送功率在1瓦以上;而当信号强度显示“五格”时,手机发送功率则只有0.1瓦左右。对比一台正常开启的笔记本电脑,其辐射功率约是基站辐射功率的2倍,而一台开启的微波炉功率可以达到基站辐射功率的40倍。与这些家用电器相比,基站根本就算不上较强辐射源。
【关键词】模拟小信号 电磁兼容 称重系统
电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此,EMC包括两个方面的要求: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[1-2]。
公路用称重设备所使用的电磁环境较为复杂。一方面,设备工作在公路旁要承受各种车辆发出电磁干扰;另一方面,随着车辆的增多车载通讯设备(车载电台、对讲机)日益增多也对称重设备的电磁兼容提出了较高的要求。因此,国家相关管理部门对称重设备也作出了相应的国标要求,即中华人民共和国国家计量检定规程JJG907-2006《动态公路车辆自动衡器》中作出了明确的要求[3],所有销售设备须满足IEC 61000-4中的电磁兼容要求。
1 称重设备原理
称重设备要通过国标的电磁兼容,须从设备的组成入手,了解设备的工作原理、信号传输及易受电磁影响的电路,故须先了解分析各种称重设备的工作原理。
目前市场上在售的公路动态称重设备主要有宽弯板动态秤、窄弯板动态秤、石英动态秤、单台面动态秤、整车式动态秤、双台面动态秤、轴组式动态秤等,虽然各种秤的外观不同,但其称重原理框相同,称重设备的原理框图如图1所示:
图1 称重原理框图
从电压信号传输的角度来分析,压力传感器由电压激励输出电压,最大输出电压值在几十毫伏,且实际应用中压力传感器到信号放大器的距离较远(10米以上),之后经放大传输至AD数字转换器、CPU、显示输出。
2 电磁兼容检测
依据国标JJG907-2006要求称重设备的电磁兼容检测包含短时电源电压降低、电快速瞬变脉冲群、浪涌电压、静电放电、抗电磁场辐射、直流供电的抗干扰 两项检测内容,其中抗电磁场辐射是最难通过的,其余检测项在选择有EC、FC认证的电源基本就可以通过。
抗电磁场辐射试验须在微波暗室进行。微波暗室可隔离外界纷杂的电磁信号,同时可提供单一源的、指定频率的电磁辐射。微波暗室,为了检测产品的电磁兼容性,产品必须在规定的标准环境中进行测试。理想的辐射场地是无限大的良好的导电地平面构成的,这是因为金属网(板)对电波产生全反射。在一定条件下,即反射角较小时,反射系数|R|≈1 ,不同介质平面的反射系数值也不同,故用金属地平面可使测量数据可靠,也使不同地区测量的数据具有可比性。国际上是以开阔测试场作为电磁辐射的标准实验场地,但是,由于现代生活环境中很难找到理想的开阔场,因此,微波暗室,就成为一种非常普及的代替环境。随着微波技术的发展,为了进行各种微波测量,要求模拟电磁波在自由空间传播的环境条件,微波无反射室即微波暗室也正是针对这一需要而研制的。电波暗室主要用于辐射无线电骚扰(EMI)和辐射敏感度(EMS)测量,电波暗室的尺寸和射频吸波材料的选用主要由受试设备(EUT)的外形尺寸和测试要求确定,分3m法或10m法。微波暗室可以用于天线、电磁兼容、雷达截面测量、无线电控制设备的对接试验,以及各种类型的电磁模拟试验等[4-5]。
3 电磁兼容试验及分析
试验前须准备场地及调试测试区域的场强符合IEC 61000-4-3要求,试验时称重设备距离辐射天线3m处放置,第一次测试称重的结果受电磁辐射的影响很大,分析其主要原因是压力传感器、信号放大器、AD转换器、、数据处理模块都是通过一根线连接,造成单端接地的现象,且设备外壳和大地没有严格的隔离开。所以在以下几个方面进行了改进:①放大器与AD转换器的屏蔽外壳与电源地严格分开;②压力传感器电缆外加金属屏蔽网,并与其他设备的屏蔽外壳相连;③所有的模拟、数字模块共地,并用同一屏蔽壳屏蔽;④模拟模块和数字模块电源分开独立供电;⑤放大器模块前端加RC、LC滤波电路。经过上述改进后,再次测试设备的电磁兼容性,经试验满足国标要求。
4 结语
称重设备中存在模拟小信号极易受到干扰,其抗电磁辐射干扰是个难点;但只要做到有与电压负极隔离的封闭严密屏蔽外壳;减小或消除模拟与数字信号的串扰以及严密的滤波电路;与大地的良好接触、选择较好的认证电源等措施,称重的电磁兼容也是可以做到的。
参考文献:
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[2]刘培国,侯冬云.电磁兼容基础[M].北京:电子工业出版社,2008.
[3]陈淑凤,马晓庆 等.电磁兼容试验技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2001.
关键词:计算机电磁辐射电磁场
一、概述
任何带电物体的周围都存在电场,而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场,也就存在电磁波,产生电磁辐射,如果这种辐射的量超过限定条件,那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样,电磁辐射同样无处不在,这使它成为公认的“第四污染源”。
只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前,能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大,对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康,在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下,诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中,与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源:微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射,对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
二、计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户,它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增,严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大,大脑处于高度集中和紧张状态,这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现,亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕,长时间近距离盯着闪烁的荧光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调,晶体受损,暗适应能力降低,造成视力减退,甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常,男性生殖能力下降,人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群,而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多,心脏起搏器佩戴者的死亡率增加,电磁辐射难逃其咎。
三、计算机辐射的主要来源
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量,但幸运的是,除显示器之外,这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面,阻挡了大部分电磁辐射。所以,我们通常受到的辐射一方面来自显示器,而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨,那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射,对健康的危害显而易见。而机箱同样如此,设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏,如果机箱与用户之间的距离太近,外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。
上述表明,计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器(阴极射线管显示器)和LCD显示器(液晶显示器)。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示,对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射,尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射,但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以,如何削弱这部分辐射至关重要。
按照物理学的定义,来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线,只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生,但因为能量极低,其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出,强度非常弱,经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生,最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场,它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直/水平扫描电场所产生,电磁场频率在5Hz~400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说,LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕,进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件,因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外,LCD和CRT显示器一样,机内同样需要一个高压电源,只是电源驱动的并不是电子枪,而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样,都需要较高的电压才能驱动,只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此,LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态(可达到l000V),然后转为常压甚至低压状态,而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言,LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多,加上LCD的摆放位置往往贴近墙面.所以不会背对着人体,这种辐射对人的影响可减弱到零。
显示器之外,第二辐射源就是主机。众所周知,金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用,但不同材料,不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同,如果设计不良,主机外泄的电磁辐射仍可能超标。
首先,机箱的材料至关重要,目前大多数机箱都是使用镀锌铜板,它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金材料,同样具有良好的防辐射能力。材料仅是防辐射要求的基本方面,更关键的地方在于机箱制造工艺,只有模具精细,制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要体现在机箱面板、前置接口,后侧挡板及其他所有存在任何接缝的地方,劣质机箱与优质机箱在这方面差异甚大,前者的接缝处通常很不严密,设计、制造过程中都没通过辐射实验室进行严格检测、电磁辐射外泄情况严重。尤其是在前置接口方面,电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比较严谨,基本不存在接缝不够密合的问题,样品制造出来后都必项在电磁实验室中测量辐射是否达标,选标之后方可进行大批量制造。此外,不少机箱为了制造方便都采用双面喷漆,但内部表面如果被喷漆的话,机箱板就无法直接吸收电磁坡,电磁波会出现四处散射的情况。倘若在机箱接缝处不够严密就很容易因电磁波散射而造成泄漏现象。相较之下,外表面喷漆、内部镀锌的做法更值得提倡。钢板内表面所镀的锌(防氧化需要)同样也是金属,电磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不会出现散射现象,这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的——从健康角度考虑,我们认为多花点预算购买品质优良的机箱还是值得提倡的。
因此,对于广大计算机用户来说,选择LCD显示器,购买选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是非常重要的。这样可以最大限度的保证计算机用户免于受到过度的电磁辐射危害。:
除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外,还可以根据情况采取下列措施。①平时饮食应选择富含维生素类的食品,以降低辐射的危害②有必要选用防护产品,如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等③长时间使用计算机,应注意间隔与调剂,孕妇操作计算机一天不宜超过2h。④人体与计算机,应保持一定的安全距离。室内办公和家用电器的设置不宜过密,不要把家用电器摆放得过于集中,以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。
四、结语
随着计算机走进人们的日常生活,它给现代人的工作、学习带来了极大的便利,成为人们生产生活所必不可少的一件工具。在给人们带来便利的同时,应该注意到,计算机所产生的电磁辐射也给人们的健康带来了危害。如何有效地防止和降低计算机对人身健康的威胁,是人们生产生活中所应该关心和关注的一个问题。计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机,选择LCD显示器和具有良好防辐射效果的机箱是防止用户免于过度电磁辐射的关键。另外加强维生素的摄入,选择防护用具,避免长时间近距离接触计算机也是重要的防护措施。
参考文献:
[1]胡焱弟,白志鹏等.大学生受电脑电磁辐射的研究.安全与环境学报.2005.5(3).37~41.
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[4]张剑.关注健康——从设计的角度看待电磁辐射.微型计算机.2003.(23).112~118.