ASTM D4935 اندازه‌گیری اثربخشی شیلدینگ الکترومغناطیسی مواد مسطح

ASTM D4935 اندازه‌گیری اثربخشی شیلدینگ الکترومغناطیسی مواد مسطح

روش آزمون استاندارد ASTM D4935 برای اندازه‌گیری اثربخشی پوشش الکترومغناطیسی مواد صفحه‌ای، که توسط انجمن آزمایش و مواد آمریکا (ASTM) تدوین شده است، روشی برای اندازه‌گیری اثربخشی پوشش الکترومغناطیسی یک ماده صفحه‌ای برای امواج الکترومغناطیسی صفحه‌ای و میدان دور توصیف می‌کند. از داده‌های اندازه‌گیری شده، می‌توان مقادیر اثربخشی پوشش میدان نزدیک (SE) برای منابع مغناطیسی (H) را برای نمونه‌های نازک الکتریکی محاسبه کرد. مقادیر SE میدان الکتریکی را نیز می‌توان از همان داده‌های میدان دور محاسبه کرد، اما اعتبار و کاربرد آنها هنوز مشخص نشده است.

ASTM D4935 اندازه‌گیری اثربخشی شیلدینگ الکترومغناطیسی مواد مسطح

روش اندازه‌گیری در محدوده فرکانسی 30 مگاهرتز تا 1,5 گیگاهرتز معتبر است. این محدودیت‌ها دقیق نیستند، اما بر اساس جریان جابجایی کاهش‌یافته به دلیل کاهش کوپلینگ خازنی در فرکانس‌های پایین‌تر و مدولاسیون بیش از حد (تحریک مدهایی غیر از مد الکترومغناطیسی عرضی) در فرکانس‌های بالاتر برای اندازه نگهدارنده نمونه که در این روش آزمایش شرح داده شده است، تعیین شده‌اند. هر تعداد فرکانس گسسته را می‌توان در این محدوده انتخاب کرد. برای مواد نازک الکتریکی و همسانگرد با خواص الکتریکی مستقل از فرکانس مانند رسانایی، ثابت دی‌الکتریک و نفوذپذیری مغناطیسی، اندازه‌گیری‌ها احتمالاً فقط باید در چند فرکانس انجام شوند، زیرا مقادیر SE میدان دور مستقل از فرکانس خواهند بود. اگر ماده از نظر الکتریکی نازک نباشد، یا اگر هر یک از پارامترها با فرکانس تغییر کنند، اندازه‌گیری‌ها در چند فرکانس در باند مربوطه انجام می‌شوند.

این روش آزمایش برای کابل‌ها یا کانکتورها کاربرد ندارد.

استاندارد ASTM D4935 یک روش آزمایشی است که برای تعیین اثربخشی حفاظ الکترومغناطیسی (SE) مواد مسطح استفاده می‌شود. این استاندارد به ویژه در ارزیابی موادی که برای کاهش انتقال انرژی الکترومغناطیسی از طریق یک ماده طراحی شده‌اند، مانند پلیمرهای رسانا، فویل‌های فلزی، پارچه‌های روکش‌دار، کامپوزیت‌ها و سایر مواد حفاظ، مفید است.

روش شرح داده شده تعیین می‌کند که یک ماده مسطح یا صفحه‌ای چگونه به طور مؤثر موج الکترومغناطیسی را تحت زاویه تابش نرمال، میدان دور و شرایط موج صفحه‌ای تضعیف می‌کند. این اندازه‌گیری اساساً نشان دهنده اثر ترکیبی حفاظ‌گذاری ناشی از بازتاب و جذب است.

سیستم‌های الکترونیکی انرژی الکترومغناطیسی را تولید و دریافت می‌کنند. اگر تابش الکترومغناطیسی به طور مناسب کنترل نشود، می‌تواند باعث موارد زیر شود:

  • تداخل بین دستگاه‌های الکترونیکی
  • سیگنال‌های ناخواسته در مدارهای الکترونیکی حساس.
  • مشکلات ارتباطی
  • خطاها در حسگرها و سیستم‌های کنترل.
  • مسائل مربوط به سازگاری الکترومغناطیسی (EMC)
  • کاهش قابلیت اطمینان تجهیزات الکترونیکی.

ماده‌ای با حفاظ الکترومغناطیسی خوب می‌تواند میزان انرژی الکترومغناطیسی عبوری از خود را کاهش دهد. این امر به ویژه در کاربردهایی مانند الکترونیک خودرو، مخابرات، الکترونیک مصرفی، تجهیزات هوافضا، محفظه‌های الکتریکی، تجهیزات پزشکی و بسته‌بندی الکترونیکی اهمیت دارد.

اثربخشی محافظ، که اغلب به اختصار SE نامیده می‌شود، به کاهش انرژی الکترومغناطیسی تولید شده توسط یک ماده محافظ اشاره دارد. این مقدار معمولاً بر حسب دسی‌بل (dB) بیان می‌شود. به طور کلی،

  • مقدار SE پایین: تضعیف الکترومغناطیسی نسبتاً کم.
  • مقدار SE بالا: تضعیف بیشتر انرژی الکترومغناطیسی.

برای مثال، ماده‌ای با مقدار SE برابر با ۴۰ دسی‌بل، تضعیف بسیار بیشتری نسبت به ماده‌ای با مقدار SE برابر با ۱۰ دسی‌بل ارائه می‌دهد. عملکرد حفاظتی اندازه‌گیری شده تحت تأثیر خواصی مانند رسانایی الکتریکی، نفوذپذیری، ثابت دی‌الکتریک، ضخامت، ساختار و رفتار وابسته به فرکانس ماده قرار می‌گیرد.

استاندارد ASTM D4935 از یک مسیر انتقال کواکسیال برای ارزیابی یک نمونه مسطح استفاده می‌کند. نمونه در یک نگهدارنده با طراحی خاص که بخشی از مسیر انتقال را تشکیل می‌دهد، قرار می‌گیرد. یک سیگنال الکترومغناطیسی اعمال می‌شود و مقدار انرژی منتقل شده از طریق نمونه اندازه‌گیری می‌شود. تفاوت بین انتقال مرجع و انتقال از طریق ماده برای تعیین اثربخشی محافظ استفاده می‌شود. این روش، اثربخشی محافظ خالص ناشی از بازتاب و جذب را اندازه‌گیری می‌کند. این استاندارد همچنین اندازه‌گیری توان بازتاب شده و جذب شده را با استفاده از یک کوپلر دو جهته کالیبره شده شرح می‌دهد.

یکی از ویژگی‌های کلیدی استاندارد ASTM D4935 محدوده فرکانس مشخص شده است. این روش تقریباً در این محدوده قابل اجرا است: 30 مگاهرتز تا 1,5 گیگاهرتز. محدودیت‌ها به ویژگی‌های دستگاه آزمایش و شرایط انتقال الکترومغناطیسی بستگی دارد. برای موادی که خواص الکتریکی آنها با فرکانس تغییر می‌کند، اندازه‌گیری در فرکانس‌های متعدد ممکن است برای توصیف کافی عملکرد حفاظتی آنها ضروری باشد.

استاندارد ASTM D4935 برای مواد مسطح طراحی شده است. مثال‌ها ممکن است شامل موارد زیر باشد:

  • ورق‌های پلیمری رسانا
  • فویل‌های فلزی
  • پوشش‌های رسانا
  • پارچه‌های رسانا
  • پلیمرهای پر شده با کربن
  • پلاستیک‌های پر شده با فلز
  • مواد کامپوزیت
  • لایه‌های محافظ الکترومغناطیسی
  • مواد محافظ چندلایه
  • صفحات رسانای الکتریکی

این روش برای کابل‌ها یا کانکتورها طراحی نشده است.

عوامل متعددی می‌توانند بر اثربخشی حفاظت اندازه‌گیری شده تأثیر بگذارند:

  • فرکانس: اثربخشی حفاظت می‌تواند به طور قابل توجهی با فرکانس تغییر کند. یک ماده ممکن است در یک فرکانس عملکرد خوبی داشته باشد اما در فرکانس دیگر محافظت کمتری ارائه دهد.
  • ضخامت ماده: ضخامت می‌تواند بر جذب و تضعیف کلی الکترومغناطیسی یک ماده تأثیر بگذارد.
  • رسانایی الکتریکی: مواد رسانا عموماً امکان بازتاب قوی انرژی الکترومغناطیسی را فراهم می‌کنند. بنابراین، فلزات و کامپوزیت‌های رسانای الکتریکی اغلب برای کاربردهای محافظ استفاده می‌شوند.
  • ساختار ماده: تخلخل، الیاف، پرکننده‌ها، پوشش‌ها، فصل مشترک‌ها و ساختار چندلایه، همگی می‌توانند بر رفتار الکترومغناطیسی تأثیر بگذارند.
  • دستگاه‌ها و اتصالات آزمایش: دقت اندازه‌گیری نه تنها به جنس ماده، بلکه به سیستم خط انتقال، دستگاه‌ها، تجهیزات و اتصالات نیز بستگی دارد.

عدم قطعیت اندازه‌گیری می‌تواند تحت تأثیر خواص مواد، ناهماهنگی‌های خط انتقال، محدوده دینامیکی سیستم اندازه‌گیری و دقت تجهیزات کمکی قرار گیرد. انحراف از رویه مشخص شده می‌تواند عدم قطعیت را افزایش دهد.

به طور کلی، این فرآیند از مراحل زیر پیروی می‌کند:

  • نمونه مسطح با ابعاد مورد نیاز تهیه می‌شود.
  • نمونه زمانی شرطی می‌شود که یک برنامه آزمایشی عملی به آن نیاز داشته باشد.
  • سیستم اندازه‌گیری آماده و کالیبره شده است.
  • نمونه در دستگاه آزمایش کواکسیال قرار داده می‌شود.
  • سیگنال‌های الکترومغناطیسی در فرکانس‌های انتخاب‌شده اعمال می‌شوند.
  • سیگنال ارسالی اندازه‌گیری می‌شود.
  • انتقال اندازه‌گیری شده با یک اندازه‌گیری مرجع مقایسه می‌شود.
  • اثربخشی حفاظت بر حسب دسی‌بل محاسبه می‌شود.
  • عملکرد حفاظتی وابسته به فرکانس ثبت می‌شود.
  • عدم قطعیت اندازه‌گیری ارزیابی و نتایج گزارش می‌شود.

آماده‌سازی نمونه، پیکربندی تجهیزات، کالیبراسیون، توالی اندازه‌گیری و الزامات گزارش‌دهی باید با این استاندارد مطابقت داشته باشند.

محافظ الکترومغناطیسی، از نظر بازتاب و جذب، عموماً شامل چندین مکانیسم است. بازتاب زمانی رخ می‌دهد که انرژی الکترومغناطیسی با ماده‌ای با خواص الکتریکی مناسب، به ویژه رسانایی بالا، برخورد کند. جذب زمانی رخ می‌دهد که انرژی الکترومغناطیسی در داخل ماده پراکنده شود. بنابراین، در کاربردهای عملی محافظ، عملکرد کلی محافظ می‌تواند تحت تأثیر هر دو مکانیسم قرار گیرد. استاندارد ASTM D4935 به جای اینکه محافظ را صرفاً به عنوان معیاری از رسانایی ماده در نظر بگیرد، اثربخشی خالص محافظ مرتبط با بازتاب و جذب را مشخص می‌کند.

استاندارد ASTM D4935 ممکن است برای مواد خودرو که در آنها محافظت الکترومغناطیسی مهم است، قابل اجرا باشد. کاربردهای بالقوه عبارتند از:

  • اجزای پلاستیکی رسانا
  • محفظه‌های واحد کنترل الکترونیکی
  • اجزای باتری و سیستم الکتریکی
  • محفظه‌های حسگر
  • فیلم‌ها و فویل‌های محافظ
  • اجزای داخلی رسانا
  • کامپوزیت‌های محافظ الکترومغناطیسی
  • موادی که در اطراف تجهیزات الکترونیکی حساس استفاده می‌شوند.

با افزایش روزافزون استفاده از رادار، ارتباطات بی‌سیم، حسگرها، دوربین‌ها، سیستم‌های ولتاژ بالا و واحدهای کنترل الکترونیکی در خودروها، سازگاری الکترومغناطیسی اهمیت فزاینده‌ای پیدا می‌کند. بنابراین، استاندارد ASTM D4935 می‌تواند به عنوان یک روش مفید برای توصیف سطح مواد در طول انتخاب و توسعه مواد عمل کند.

سال‌هاست که سازمان ما با تیم متخصص و باتجربه خود، نیازهای مشتریان خود را درک کرده، خدمات آزمایش پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه می‌دهد و در ایجاد، پیاده‌سازی و بهبود سیستم‌های مدیریتی به آنها کمک می‌کند. در این چارچوب، ما همچنین خدمات آزمایش مطابق با استاندارد ASTM D4935 ارائه می‌دهیم.

واتساپ