Dipartimento di Ingegneria Elettrica

POLITECNICO DI TORINO
Certificato n. 05/00127
1.
CARATTERISTICHE DELLE PIASTRE IN PROVA
a) Piastra a spessore ridotto 2.7 mm (serie LT Low Thickness):
Lo spessore complessivo della piastra è pari a 2.7 mm, con strati aventi le seguenti
caratteristiche:
•
1°strato: materiale ad alta permeabilità magnetica composto da 2 piastre sovrapposte
dello spessore di 0.35mm ciascuna.
•
2° strato: materiale ad elevata conducibilità elettrica di spessore 2mm.
b) Piastra a medio spessore 4.7 mm (serie MT: Medium Thickness):
Lo spessore complessivo della piastra è pari a 4.7 mm, con strati aventi le seguenti
caratteristiche:
•
1°strato: materiale ad alta permeabilità magnetica composto da 2 piastre sovrapposte
dello spessore di 0.35mm ciascuna.
•
2° strato: materiale ad elevata conducibilità elettrica di spessore 4 mm.
c) Piastra a medio spessore 6.4 mm (serie HT: High Thickness):
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Lo spessore complessivo della piastra è pari a 4.7 mm, con strati aventi le seguenti
caratteristiche:
2.
•
1°strato: materiale ad alta permeabilità magnetica composto da 4 piastre sovrapposte
dello spessore di 0.35 mm ciascuna.
•
2° strato: materiale ad elevata conducibilità elettrica di spessore 5 mm.
APPARECCHIATURE E STRUMENTAZIONE
Per l’effettuazione delle misure di induzione magnetica è stata adottata la seguente
strumentazione:
PMM EHP-50C – Analizzatore di campi Elettrici e Magnetici
3. VINCOLI E RISERVE
I risultati presentati sono applicabili esclusivamente alla particolare struttura
provata, nella configurazione provata descritta nel paragrafo “allestimento della
prova”.
4. ALLESTIMENTO DELLA PROVA
L’efficienza schermante (SF: Shielding Factor) è definita come il rapporto tra
l’induzione magnetica senza e con la schermatura. Un elevato valore dell’efficienza
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schermante implica elevata capacità di abbattimento dei livelli di induzione. I parametri
del setup di prova sono riportati in Fig. 1. Le lastre sotto prova erano di 1m*1m e di
spessore variabile.
Attraverso una bobina disposta sotto la lastra in prova viene generato un campo
magnetico ortogonale o tangenziale alla lastra di induzione magnetica pari a 10 e 100
microT in corrispondenza del centro della lastra ed in assenza della stessa. I due valori di
induzione sono utili al fine di verificare le prestazioni in corrispondenza di sorgenti più o
meno vicine allo schermo. Ai due livelli di induzione possono corrispondere, in
particolare per il materiale ferromagnetico, un diverso comportamento magnetico. In
particolare per valori di induzione più bassi il materiale ferromagnetico ha una
permeabilità inferiore e quindi peggiori prestazioni schermanti.
Viene quindi misurata l’induzione magnetica in punti al disopra della lastra al fine di
fornire un valore di efficienza schermante funzione della distanza dallo schermo.
0.5 L
0.4 L
0.3 L
0.2 L
0.1 L
L/5
L
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L/4
Fig. 1. Layout di prova per la determinazione del fattore di schermatura
5. RISULTATI DELLE MISURE
Vengono di seguito riportati i grafici dei risultati su tre differenti spessori e
combinazioni di lastra multistrato-multimateriale che sono stati verificati.
a) Piastra a spessore ridotto 2.7 mm (serie LT Low Thickness):
Lo spessore complessivo della piastra è pari a 2.7 mm, con strati aventi le seguenti
caratteristiche:
•
1°strato: materiale ad alta permeabilità magnetica composto da 2 piastre sovrapposte
dello spessore di 0.35mm ciascuna.
•
2° strato: materiale ad elevata conducibilità elettrica di spessore 2mm.
Il fattore di schermatura è riportato in Fig. 2.
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Shielding Factor
Fattore di Schermatura
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Distanza dallo Schermo (Punto Campo)
Fig. 2. Fattore di schermatura per piastra tipo LT
b) Piastra a medio spessore 4.7 mm (serie MT: Medium Thickness):
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Lo spessore complessivo della piastra è pari a 4.7 mm, con strati aventi le seguenti
caratteristiche:
•
1°strato: materiale ad alta permeabilità magnetica composto da 2 piastre sovrapposte
dello spessore di 0.35mm ciascuna.
•
2° strato: materiale ad elevata conducibilità elettrica di spessore 4 mm.
La serie MT ha potenziata la schermatura di tipo conduttivo e presenta fattori di
schermatura che si mantengono elevati allontanandosi dallo schermo.
Il fattore di schermatura è riportato in Fig. 3.
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Shielding Factor
Fattore di Schermatura
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Distanza dallo Schermo (Punto Campo)
Fig. 3. Fattore di schermatura per piastra tipo MT
c) Piastra a medio spessore 6.4 mm (serie HT: High Thickness):
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Lo spessore complessivo della piastra è pari a 4.7 mm, con strati aventi le seguenti
caratteristiche:
•
1°strato: materiale ad alta permeabilità magnetica composto da 4 piastre sovrapposte
dello spessore di 0.35 mm ciascuna.
•
2° strato: materiale ad elevata conducibilità elettrica di spessore 5 mm.
La serie HT ha potenziata la schermatura sia di tipo conduttivo sia di tipo ferromagnetico
e presenta fattori di schermatura molto elevati vicino allo schermo e che si mantengono
elevati allontanandosi dallo schermo.
Il fattore di schermatura è riportato in Fig. 4.
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Fattore di Schermatura
Shielding Factor
100.00
90.00
80.00
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Distanza dallo Schermo (Punto Campo)
Fig. 4. Fattore di schermatura per piastra tipo HT
6. NOTE E OSSERVAZIONI
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La presente relazione riporta i risultati di prove finalizzate alla valutazione
dell’efficienza di schermatura di lastre piane per la schermatura di campi magnetici. Le
lastre sono prodotto dalle società Nofield srl, sita presso l’incubatore d’imprese del
Politecnico di Torino, Corso Castelfidardo 30/A, 10129 Torino.
Le lastre di schermatura oggetto delle prove sono realizzate mediante apposizione di
piastre piane multistrato e multimateriale: ferromagnetico ad elevata permeabilità e
conduttivo ad elevata conducibilità.
Lo strato di materiale ad alta permeabilità magnetica, permette l’abbattimento
dell’induzione magnetica mediante l’assorbimento del campo magnetico presente. Il suo
comportamento schermante simile ad un “ombrello” di protezione dal campo magnetico
può essere molto intenso vicino allo schermo ma tende a decadere allontanandosi dallo
schermo.
Lo strato di materiale ad elevata conducibilità elettrica in presenza di un campo
magnetico variabile (campo induttore) diventa sede di correnti di circolazione, le quali
generano a loro volta un campo magnetico di reazione (campo indotto). L’effetto
combinato dei campi, indotto e induttore, si traduce in un abbattimento complessivo del
campo magnetico totale.
-------La combinazione dei due materiali, ferromagnetico e conduttivo, permette di realizzare
uno schermo con ottime capacità schermanti sia vicino allo schermo, grazie
principalmente allo schermo ferromagnetico, sia lontano dallo schermo, grazie
principalmente allo schermo conduttivo.
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