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電子設備的工作環境影響及其處置

欄目:技術專題 發布(bu)時(shi)間(jian):2023-11-08
作者:周宏明

    眾所周知,電子設備所處的環境復雜多樣,但按其對設備的影響劃分,主要有三個方面:氣候因素、機械因素、電磁干擾(也稱噪聲干擾)

    ()氣候因素

氣候包括溫度、濕度、鹽霧、灰塵、霉菌等因素。
    1
、溫度:隨著電子技術日新月異的快速發展,電子設備內元器件的小型化、微型化和集成技術的應用,電子設備的組裝密度不斷提高,單位面積產生的熱量迅速增加。為保證機器在給定條件下可靠運行,進行有效的熱設計,控制元器件的環境溫度就顯得非常 必要。
    2
、濕度:大氣中含有水蒸氣的微粒,含水多少常用絕對濕度和相對濕度兩種方式表示。絕對濕度指在一定溫度下,單位體積(1dm3)空氣中的含水量,單位是g/dm3。相對濕度是指在一定溫度下空氣中實際含水量與飽和值之比,常使用百分率進行標識(我們日常生活中所說的濕度一般指相對濕度)。常溫(15-35)下正常的相對濕度為50%-80%。小于40%時,認為空氣是干燥的;大于80%時,認為空氣是潮濕的;當濕度高于90%時,濕度增加1%對電子設備的影響要比溫度增高1-2℃的影響大。高濕持續時間越長,產生的影響越大。潮濕會引起金屬腐蝕,降低介質材料的絕緣性能,嚴重時設備會失效或損壞。特別是當濕熱在一定范圍內交替變化時,會加速材料的吸潮和腐蝕,造成嚴重后果。
    3
、氣壓:在地球的大氣中,氣壓隨海拔的增高而減小,空氣密度降低,依靠空氣對流的散熱條件變差,從而使設備的溫升提高。據測試,在5000m高度以下,每升高100m,設備溫升將提高0.4%-0.5%。另外,隨著高度增加,氣壓降低,用空氣做介質的帶電體之間的抗電強度顯著下降。有實驗表明,在5000m以下,每升高100m擊穿電壓降低1%。低氣壓對電子設備的影響表現為:容易擊穿;飛弧、電暈現象增多;滅弧困難,燃弧時間延長,影響電接點壽命。
    4
、鹽霧:海水中含有鹽分,鹽霧是由于海水中的浪花涌動時噴散而形成的,顆粒直徑在1-5微米。鹽霧對設備的主要影響是對金屬材料和金屬鍍層的腐蝕,其對某些絕緣材料也有影響,使材料的表面電阻和抗電強度降低。
    5
、霉菌和灰塵:在溫度、濕度適宜的環境中霉菌很容易繁殖,會吸附水分并分泌有害物質,引起腐蝕的加強、有機物的損壞、性能的改變,同時阻塞活動部分;灰塵進入機器后,會引起活動部分加速磨損(如機芯)并影響電性能。
    6
、日光照射:太陽光除可見光外,紅外線占50%,紫外線占6%。紅外線和紫外線如直接照射到機器上,將產生光化學反應使有機物老化分解,油漆退色剝落,同時會引起溫升問題。

   ()機械因素

   電子設備在使用和運輸過程中,會受到各種類型的機械作用。這些機械作用分為2類:一類是正常的機械磨損,它是設備工作時所固有的,將使設備壽命縮短;另一類是在使用和運輸工具中所承受的外部機械力作用,這個作用是隨機的,主要有振動、碰撞、沖擊等,會對設備產生不可逆的損害。

   ()電磁干擾

   在電子設備的內部和外部存在著各種原因產生的電磁波,除設備所欲接收的信號外,其余電磁波均屬干擾。電磁干擾可分為外部干擾和內部干擾,其存在將使設備的性能參數發生變化,如工作失穩、噪聲增大等,嚴重時會造成電子設備無法正常工作。常見的干擾有:靜電放電干擾、射頻電磁場輻射干擾、切斷感性負載或繼電器觸點產生的瞬變干擾;由開關和雷電瞬變過電壓引起的單極性浪涌(沖擊)干擾;工頻磁場產生的干擾等。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         
   
為了防止以上環境因素對生產的設備造成影響,我司根據不同的環境因素分別配有相應的測試裝置,比如:高低溫交變濕熱箱、鹽霧試驗機等測試裝置,能模擬溫度、濕度、鹽霧等氣候因素;電磁吸合振動臺能模擬振動、沖擊等機械因素;電快速瞬變脈沖群發生器、靜電放電干擾模擬器、雷擊浪涌發生器、工頻磁場發生器等測試裝置能模擬各種電磁干擾。

我(wo)司的工(gong)程師在研發過程中能(neng)對(dui)現(xian)場使用(yong)可能(neng)出現(xian)的各種環境因(yin)素進行相應(ying)的預防(fang),并(bing)使用(yong)相應(ying)的測試裝置進行驗證,盡可能(neng)降低環境因(yin)素對(dui)設(she)備(bei)的影響(xiang);同時利(li)用(yong)環境技術提高電子設(she)備(bei)的品(pin)質(zhi)和可靠性,以此提升產品(pin)的市場競爭力和品(pin)牌價值。