工控机箱的电磁兼容性防护
VPX机箱的电磁防护设计及测试整改
552020年第6期 安全与电磁兼容引言电磁兼容指设备既不产生过大的电磁干扰，影响其它设备的正常运行，又有一定的承受其它设备干扰的能力，能在一定的电磁环境中正常工作。
产品的电磁兼容性包括电磁发射、电磁敏感度两方面。
设备的电磁兼容设计与功能设计同样重要，要满足设备的电磁兼容性要求，如军用设备的GJB 151B-2013，信息技术设备的GB 4943-2001和GJB/Z 25-91等[1-2]。
研究电磁兼容问题，必须从电磁兼容的三要素，干扰源、耦合通道、敏感源着手[3]。
又必须站在系统的角度，全面分析电磁兼容问题。
系统中的设备既是干扰源又是敏感源，设备的结构件本身并不存在电磁兼容问题，但是结构件的屏蔽功能可以防止电磁波传入其内部空间[4]，有助于提高产品的电磁兼容性能；未良好接地的结构件可能成为发射天线，从而降低产品的电磁兼容性能。
机箱结构的电磁兼容设计，就是从切断干扰信号的传播路径出发，采用屏蔽、接地技术，提高产品的电磁防护性能。
1 机箱结构VPX 机箱（以下简称机箱）是基于高速串行总线的新一代总线标准的机箱，主要应用于服务器、加固计算机等。
具有高速数据采集、实时信号处理及宽频带大容量存储功能，并具有体积坚固、抗干扰、耐震动的特点。
采用19英寸标准VPX（VITA46）机箱，其结构示意图如图1。
机箱总高度为4U,内部前部含有16个3U 标准模块插槽，后部含有14个3U 后插标准模块插槽，3U 标准模块插槽间距为5HP，即25.4 mm。
机箱采用风机风冷散热，进风口位于面板下方及左、右侧板的前部下方。
出风口位于后面板上方。
前面摘要介绍了VPX 机箱的结构型式，详细阐述了机箱外壳拼接、可视窗及活动门、散热进出风口、接地与搭接的设计思想、实现方法。
给出了波导通风窗截止频率、屏蔽效能的计算公式，指出采用簧片或导电橡胶条、屏蔽玻璃、波导窗等措施，可有效提高VPX 机箱的屏蔽效能及电磁防护水平。
通过改进可视窗屏蔽玻璃的安装方式和机箱多点接地，解决了VPX 机箱样机RE102项目测试超标、CS112项目测试中的短暂黑屏问题，样机完全满足GJB 151B-2013电磁兼容的相关要求。
工业控制设备电磁兼容性与抗干扰对策概论
工业控制设备电磁兼容性与抗干扰对策概论引言工业控制设备在现代工业生产中起到至关重要的作用。
然而，由于工业环境中存在着大量的电磁干扰源，如电机、开关电源等，工业控制设备常常面临着电磁兼容性和抗干扰的挑战。
本文将简要介绍工业控制设备的电磁兼容性问题，并探讨一些常见的抗干扰对策。
电磁兼容性问题电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指电子设备在同一电磁环境中正常工作的能力，不对其它设备和系统产生不可接受的电磁干扰。
在工业控制设备中，电磁兼容性问题主要表现为两个方面：一是设备本身对外部电磁噪声的抗干扰能力；二是设备本身对其它设备和系统产生的电磁干扰的抑制能力。
对外部电磁噪声的抗干扰能力工业控制设备在工作过程中会受到来自外部环境的电磁噪声的干扰。
这些电磁噪声可能来自电力线、无线通信设备、电机等。
当工业控制设备的抗干扰能力较差时，这些外部电磁噪声就可能会引起设备的误动作或干扰设备的正常工作。
因此，提高工业控制设备对外部电磁噪声的抗干扰能力非常重要。
对其它设备和系统产生的电磁干扰的抑制能力工业控制设备本身也会产生电磁干扰，对其它设备和系统产生干扰，影响其正常工作。
特别是在工厂等大规模设备集中的环境中，各种控制设备的电磁干扰可能相互叠加，导致整个系统的电磁兼容性下降，严重时甚至可能引起系统的崩溃。
因此，减小工业控制设备对其它设备和系统产生的电磁干扰也是很重要的。
抗干扰对策为了提高工业控制设备的电磁兼容性，需要采取一系列的抗干扰对策。
下面将介绍几种常见的抗干扰对策。
设备硬件设计在工业控制设备的硬件设计中，应充分考虑电磁兼容性问题。
首先，要合理选择和设计设备所使用的元器件，如滤波器、电源线、继电器等。
这些元器件的选择和设计要能够有效地抑制电磁噪声，减小其对设备的干扰。
其次，要合理布局和连接设备的线路，避免线路之间的互相干扰。
此外，还应注意设备的屏蔽设计，减小设备对外部电磁噪声的敏感度。
电力传动控制柜的电磁兼容问题及其处理方法
电力传动控制柜的电磁兼容问题及其处理方法【摘要】电力传动控制柜在工业生产中起着重要作用，但其面临的电磁兼容问题也不可忽视。
本文首先分析了电力传动控制柜的电磁兼容问题，指出主要的电磁干扰来源包括电源、信号线和开关器件。
随后提出了电磁兼容处理方法，包括屏蔽措施和接地处理。
在屏蔽措施方面，建议使用金属屏蔽罩或屏蔽线缆；在接地处理方面，建议使用良好接地和接地线。
总结了电力传动控制柜的电磁兼容问题，强调了加强电磁兼容设计与管理的重要性。
通过采取有效的电磁兼容措施，可以确保电力传动控制柜的稳定运行，提高整个工业生产系统的可靠性和稳定性。
【关键词】电力传动控制柜、电磁兼容、电磁干扰、屏蔽措施、接地处理、设计、管理1. 引言1.1 电力传动控制柜的电磁兼容问题及其处理方法电力传动控制柜是工业生产中常用的设备，其正常运行需要稳定的电力供应和精确的控制。
在实际应用中，电力传动控制柜常常会受到电磁兼容问题的影响，导致其性能不稳定甚至发生故障。
电磁兼容问题是指电器设备之间或设备与外部电磁环境之间相互干扰或被干扰的问题。
在电力传动控制柜中，电磁兼容问题主要表现为电磁辐射干扰和电磁感应干扰。
电磁辐射干扰会导致控制系统的误动作，甚至损坏控制器；而电磁感应干扰则会导致信号传输的失真和抗干扰能力下降。
要解决电力传动控制柜的电磁兼容问题，首先需要分析电磁干扰的来源。
电磁干扰的主要来源包括电源线路、开关设备、电机、电磁场等。
针对不同的干扰源，可以采取不同的处理方法。
常用的处理方法包括屏蔽措施、电源线路滤波器、接地处理等。
在对电力传动控制柜进行电磁兼容设计时，应该注意加强对电磁干扰的预防与管理。
只有通过合理的设计和严格的管理，才能确保电力传动控制柜的稳定运行和性能优良。
需要工程师和技术人员共同努力，不断改进电磁兼容技术，提高设备的抗干扰能力，确保工业生产的顺利进行。
2. 正文2.1 电力传动控制柜的电磁兼容问题分析电力传动控制柜是工业生产中常见的设备，其在运行过程中可能会出现电磁兼容问题。
计算机机箱电磁兼容性设计
计算机机箱电磁兼容性设计作者：徐娇娇陈炳榛郭倩来源：《计算机与网络》2020年第23期计算机机箱的电磁兼容性设计需要满足设备电磁兼容性指标的要求，同时需要结合实际思考如何提高相应水平。
一些计算机所处的环境电磁干扰问题较为严重，更需要加强机箱的电磁兼容性，以确保其能够正常使用，本文思考了关于计算机机箱电磁兼容性几点设计思路。
计算机机箱电磁兼容性的要求从目前的研究来看，电磁兼容性主要有2个具体要求：一是计算机对环境所产生的电磁干扰；二是计算机抵御外界干扰的防御能力，即电磁灵敏度。
电磁干扰会影响设备的稳定性和安全使用，因此电磁兼容性问题需要在实践中解决，对电磁干扰的具体影响进行分析以及基于冲击控制的电磁兼容性分析对于研究计算机机箱的电磁兼容性的实际工作具有重要意义。
提高机箱电磁兼容性根据电磁屏蔽的原理，屏蔽性能最好的计算机机箱是没有间隙完全封闭的机箱。
屏蔽设计是计算机机箱电磁兼容性设计中需要注意的内容。
明确屏蔽设计的具体内容，确定相关的设计标准，这对屏蔽设计的科学性具有重要意义。
但计算机机箱通常由金属材料制成，接缝处不可避免地存在间隙，此外机箱上还有孔，例如指示灯孔和电缆入口和出口。
因此，计算机机箱上的孔和接缝成为影响屏蔽效果的主要因素，这也是优化计算机机箱电磁屏蔽设计的重点。
计算机机箱表面设计有凹槽，并安装了导电橡胶条，可以起到屏蔽和密封的双重作用。
计算机机箱的间隙和开口是引起电磁干扰的重要因素，在屏蔽设计过程中，对间隙和开口進行专门处理，使其在屏蔽实践中发挥更大的作用。
在机箱的前盖和后盖的接合处设计了一个凹槽，以嵌入导电橡胶条，导电橡胶条的可塑性可以使机箱的前盖和后盖紧密连接并隔离干扰，防止电磁波穿过连缝隙进入机箱。
对于带有带翻盖的旋转轴的计算机，需要在旋转轴处进行屏蔽，可以使用添加屏蔽网或防波套来填充旋转轴，防止电磁波从轴间隙泄漏。
可以根据屏蔽要求减少开口，如果不需要开口，则可以将其密封，这样，可以减少由开口引起的电磁干扰。
电力传动控制柜的电磁兼容问题及其处理方法
电力传动控制柜的电磁兼容问题及其处理方法电力传动控制柜是工业生产中常见的设备，用来控制和传动电力。
由于控制柜内部包含了大量的电子设备和电力部件，电磁兼容（EMC）问题经常会出现。
电磁兼容问题会导致电子设备之间的干扰和相互影响，可能导致控制柜的功能异常或者设备的损坏。
处理控制柜中的电磁兼容问题非常重要。
电磁兼容问题的处理方法可以从以下几个方面入手：1. 确保设备的合理布局：将控制柜内的电子设备和电力部件按照一定的布局规则进行排布。
将高频和低频设备分开放置，减少相互之间的干扰。
对于关键设备，可以采用金属屏蔽罩进行屏蔽，减少干扰。
2. 减少电磁辐射：电磁辐射是电磁兼容问题中的一种常见现象。
可以采取屏蔽措施减少电磁辐射，例如使用电磁屏蔽层材料或者金属屏蔽罩来包裹设备，阻止电磁波的扩散。
3. 地线的设计：地线是控制柜中非常重要的部分，它可以提供电气系统的安全接地，并减少环境电磁场的对设备的影响。
正确设计和布置地线，确保电气系统中的电荷能够快速安全地通过地线流入地下。
地线的连接要牢固可靠，避免接触电阻过大，影响设备的正常工作。
4. 使用滤波器：滤波器是处理电磁兼容问题的重要组成部分。
可根据电磁干扰发生的频率范围选择合适的滤波器，安装在电路中，起到滤波的作用，减少电磁干扰。
5. 设备的维护和检修：定期对控制柜的设备进行维护和检修，包括清洁设备、检查接线、紧固螺栓等。
及时处理故障和问题，也能有助于减少电磁兼容问题的发生。
电力传动控制柜的电磁兼容问题需要重视和解决，可以通过合理布局、屏蔽、地线设计、滤波器和设备的维护等措施来处理。
只有保证设备之间的电磁兼容，才能保证控制柜的正常工作，提高设备的可靠性和稳定性。
电力传动控制柜的电磁兼容问题及其处理方法
电力传动控制柜的电磁兼容问题及其处理方法电力传动控制柜在工业生产过程中起到了重要的作用，但同时也会面临一些电磁兼容（EMC）问题。
电磁兼容是指系统在电磁环境中正常工作，不对其他设备造成电磁干扰，也不受其他设备的电磁干扰的能力。
电力传动控制柜存在的电磁兼容问题主要有两个方面：辐射性电磁干扰和传导性电磁干扰。
辐射性电磁干扰是指系统所产生的电磁波通过空气传播，对其他电子设备产生干扰；而传导性电磁干扰是指系统通过电源线、信号线等导体，对其他设备传导电磁噪声。
针对电磁兼容问题，我们可以采取以下处理方法：1.合理设计电磁屏蔽结构：在电力传动控制柜内部设置屏蔽隔离板、屏蔽罩等，将电磁辐射限制在柜内，减少对外界设备的干扰。
2.确保良好的接地系统：良好的接地系统可以有效地减少传导性电磁干扰。
在电力传动控制柜的设计和安装过程中，应该注意接地的可靠性和低阻抗。
接地系统还应该与其他设备的接地系统连接。
3.使用低干扰电源：电力传动控制柜应该选用低噪声、低干扰的电源。
这样可以减少系统对外界设备的传导性干扰，并提高系统的抗辐射干扰能力。
4.合理布线：电力传动控制柜内部的电源线、信号线等应该与其他设备的线路分开布置，减少传导性干扰。
5.使用滤波器：在电力传动控制柜的输入端、输出端等关键位置，使用滤波器对电源线和信号线进行滤波，有效地减少传导性干扰和辐射性干扰。
6.加强电磁干扰监测和测试工作：对于电力传动控制柜，应该定期进行电磁干扰监测和测试，及时发现和解决问题。
针对电力传动控制柜的电磁兼容问题，可以通过合理设计电磁屏蔽结构、确保良好的接地系统、使用低干扰电源、合理布线、使用滤波器等方法进行处理。
这些措施能够有效地减少电磁干扰，提高系统的抗干扰能力，保证电力传动控制柜的正常工作。
工控机箱的电磁兼容性防护
工控机箱的电磁兼容性防护
当我们使用电子设备的时候，就会形成电磁干扰。
EMC(ElectromagneTIc compaTIbility电磁兼容性)现象在我们生活中随处可见。
下面我们来解释一个优秀的工控机如何进行EMC设计的。
无论工控机还是商用机，EMC设计中的最首先考虑的是板卡本身的EMI(电磁干扰)设计，因此在板卡设计方面就大幅减少了电磁辐射，但由于处理器的频率的提升，单纯依靠板卡本身在EMI方面的设计无法充分满足EMC认证的要求。
因此工控机机箱的EMC设计变得更为重要了。
这篇文章也以机箱的EMC设计为主。
在解释工控机机箱的EMC设计之前，我们先来看看商用PC机机箱。
几种箱体材料对加固计算机电磁兼容性能的影响
几种箱体材料对加固计算机电磁兼容性能的影响作者：苏旭来源：《电子世界》2012年第03期【摘要】介绍了几种箱体材料对加固计算机电磁兼容性能的影响。
本文通过理论计算和实际测试结果证明，采用拥有高电导率和高磁导率的材料可以对提高加固计算机的电磁屏蔽效能起到很好效果。
低碳钢镀镍是一种比较理想的钣金件箱体屏蔽材料。
【关键词】材料；加固计算机；电磁兼容Abstract：The article discusses the influence of several shelf-materials on rugged computer’s EMC performance. Throuhg thearetical calculations and actual test results，this paper proves that useing the material with high-electrical conductivity and high-magnetic conductivity will improve the efficiency of electromagnetism shielding effetiveness.Nickel-piated low-cabon steel is a relatively ideal shielding material，using for sheet metal box.一、引言随着加固计算机在军事领域上越来越广泛的应用，在电气性能和环境适应性不断提高的同时，电磁兼容性能也越来越受重视。
目前几乎所有产品均对加固计算机的电磁兼容性能有强制性要求。
在进行产品设计时，结构材料的选择是决定产品电磁兼容性能的关键因素之一。
笔者在承担某国防项目的一种低辐射初级加固计算机设计任务时，由于应用背景的特殊性，其电磁兼容性能要求比普通加固计算机严格得多，其辐射发射要求基本与环境背景一致。
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工控机箱的电磁兼容性防护
当咱们利用电子设备的时候，就会形成电磁干扰。
EMC(Electromagnetic compatibility电磁兼容性)现象在咱们生活中处处可见。
下面咱们来解释一个优秀的工控
机如何进行EMC设计的。
无论工控机仍是商用机，EMC设计中的最首先考虑的是板卡本身的EMI(电磁干扰)设计，因此在板卡设计方面就大幅减少了电磁辐射，但由于处置器的频率的提升，单纯依托板卡本身在EMI方面的设计无法充分知足EMC认证的要求。
因此工控机机箱的EMC 设计变得更为重要了。
这篇文章也以机箱的EMC设计为主。
在解释工控机机箱的EMC设计之前，咱们先来看看商用PC机机箱的EMC设计，商用PC机由于应用在家庭环境中，与人体接触的时间更长，因此对EMC设计的要求也十分严格。
虽大多数著名PC品牌由于行销全世界，也通过了各国的电磁兼容认证。
但由于
用途的不同，商用PC通过的EMC认证和工控机的EMC认证偏重点是不同的。
商用PC
的EMC认证更偏向PC机本身对人体的辐射量的考虑，所以在用料和机箱设计上都基于这个方面考虑的。
而工控机的应用环境较为复杂，EMC认证涉及的范围也更为普遍，除考虑工控机的电磁辐射干扰外，避免外界的各类因素对工控机内部设备造成的干扰也是一个EMC设计要点。
简而言之，商用PC的EMC设计是对内的，而工控机的EMC设计则是双向的。
下面咱们通过和商用PC的对比，来论述对内和双向的区别：
一、散热口的EMC设计
首先咱们明确一个概念，无论对内仍是对外，对付电磁辐射最好的方式就是用一个全密封的金属盒子把电磁辐射体遮蔽起来，而且屏蔽用的金属层越厚越好。
这样无论对内仍是对外，电磁屏蔽的效果都最好。
可是由于散热、外接扩展设备的因素。
无论商用PC 仍是工控机，都无法做到严格密封的状态。
机箱关于避免电磁泄漏设计很重要的一点就是关于散热和电磁泄漏之间的良好平衡性设计，既要充分散热，也需要兼顾到电磁兼容方面的设计，咱们通常在商用PC上所见到的，是上面这样的散热孔径，圆形而多孔。
但实际上避免电磁泄漏的设计标准对散热孔径的大小，和形状是有诸多限制的，研究实验表明，方形孔径要比圆形孔径具有更超卓的避免电磁泄漏效果。
二、机箱接缝处的EMC设计
按照理论，当机箱上两个接触点之间的距离大于λ(波长符号)时，两点之间就会很容易泄漏出有害的电磁辐射。
因此在机箱接缝处的设计，也是考察EMC设计功底的一个重要指标。
此刻商用PC机的机箱钢板厚度仅为，钢板的强度有限，难以保证机箱本身受力后不产生形变，而且由于此刻商用PC大体多是立式机箱，因此侧开口的面板也难以保证接缝处的紧密结合，为了克服这些现象，一些高级商用PC在机箱的接缝处留有EMI弹片设计。
但工控机的利用环境复杂多变，某些环境是具有较强的振动性的，采用EMI弹片设计容易在振动的环境下失去弹片的弹性。
工控机采用的机箱材料为的优质钢板，本身具有优秀的抗形变特性，由于工控机机箱多为卧式的，顶部钢板自身的重量和钢材特性已经能够保证机箱壁之间的周密接触。
优秀的工控机机箱在不采用EMI弹片的时候也完全可以通过CE，FCC等EMC认证。
若是某些对电磁兼容极为严格的环境，例如军工行业，咱们会推荐客户在机箱接缝处利用更为靠得住的金属导电布。
在板卡和机箱的接缝处，这个地方也是极为容易引发电磁泄漏的地方，商用PC
由于扩展卡较少，很少有品牌在这个地方采用EMI弹片设计。
而工控机内部会插入多块板卡，板卡和机箱的接触周密与否是电磁兼容是不是优秀的一个重要指标，因此做工优良的
工控机缘采用EMI弹片确保板卡和机箱之间的接缝紧密靠得住。
3、机箱表面的特殊设计
商用PC机箱材料多采用镀锌钢板，并考虑吸收机箱内辐射的有效性，在机箱内
部没有进行喷漆处置，因此机箱内壁的镀锌钢板是可以导电的，也更易吸收电磁辐射，这
也使得商用PC机在静电防护、电磁屏蔽方面有着先天的优势。
商用PC的这种机箱在普
通利用下没有问题，可是若是用于工控环境则是十分不适合的。
首先、工控机在某些时候要用在有强烈侵蚀性的环境下，例如海上的海盐、高速
公路上排出的汽车尾气、化工厂的气体都具有强烈的侵蚀性。
因此机箱内外表面都必需要
做抗侵蚀处置。
下图为研华工控机在机箱外表面和机箱内壁进行防侵蚀烤漆处置后的机箱。
其次、有时计算机缘在振动的环境下工作，在某些特殊的情况下，振动会致使机
箱内的某些电器元件接触到机箱内部表面，由于机箱内壁导电，所以很容易造成短路，烧
毁设备。
而工控机在内部的喷漆处置使得机箱内壁不导电，可以杜绝这种现象的发生。
可
是正所谓成也萧何、败也萧何，正是因为这些不导电的机箱内壁对工控机的EMC设计有
着更高的挑战。
工控机由于内壁也进行了烤漆处置，因此机箱表面不导电，无法象商用PC 一样形成等地体，因此只得在部份位置处留出没有喷漆的接触面，形成导电体，在整个机
箱表面形成等势体，处置工艺较为复杂。