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電子設(shè)備的工作環(huán)境影響及其處置

欄目:技術(shù)專題 發(fā)布時(shí)間:2023-11-08
作者:周宏明

    眾所周知,電子設(shè)備所處的環(huán)境復(fù)雜多樣,但按其對(duì)設(shè)備的影響劃分,主要有三個(gè)方面:氣候因素、機(jī)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(shù)日新月異的快速發(fā)展,電子設(shè)備內(nèi)元器件的小型化、微型化和集成技術(shù)的應(yīng)用,電子設(shè)備的組裝密度不斷提高,單位面積產(chǎn)生的熱量迅速增加。為保證機(jī)器在給定條件下可靠運(yùn)行,進(jìn)行有效的熱設(shè)計(jì),控制元器件的環(huán)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(duì)濕度和相對(duì)濕度兩種方式表示。絕對(duì)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(duì)濕度是指在一定溫度下空氣中實(shí)際含水量與飽和值之比,常使用百分率進(jìn)行標(biāo)識(shí)(我們?nèi)粘I钪兴f(shuō)的濕度一般指相對(duì)濕度)。常溫(15-35)下正常的相對(duì)濕度為50%-80%。小于40%時(shí),認(rèn)為空氣是干燥的;大于80%時(shí),認(rèn)為空氣是潮濕的;當(dāng)濕度高于90%時(shí),濕度增加1%對(duì)電子設(shè)備的影響要比溫度增高1-2℃的影響大。高濕持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng),產(chǎn)生的影響越大。潮濕會(huì)引起金屬腐蝕,降低介質(zhì)材料的絕緣性能,嚴(yán)重時(shí)設(shè)備會(huì)失效或損壞。特別是當(dāng)濕熱在一定范圍內(nèi)交替變化時(shí),會(huì)加速材料的吸潮和腐蝕,造成嚴(yán)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(duì)流的散熱條件變差,從而使設(shè)備的溫升提高。據(jù)測(cè)試,在5000m高度以下,每升高100m,設(shè)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(zhì)的帶電體之間的抗電強(qiáng)度顯著下降。有實(shí)驗(yàn)表明,在5000m以下,每升高100m擊穿電壓降低1%。低氣壓對(duì)電子設(shè)備的影響表現(xiàn)為:容易擊穿;飛弧、電暈現(xiàn)象增多;滅弧困難,燃弧時(shí)間延長(zhǎng),影響電接點(diǎn)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(dòng)時(shí)噴散而形成的,顆粒直徑在1-5微米。鹽霧對(duì)設(shè)備的主要影響是對(duì)金屬材料和金屬鍍層的腐蝕,其對(duì)某些絕緣材料也有影響,使材料的表面電阻和抗電強(qiáng)度降低。
    5
、霉菌和灰塵:在溫度、濕度適宜的環(huán)境中霉菌很容易繁殖,會(huì)吸附水分并分泌有害物質(zhì),引起腐蝕的加強(qiáng)、有機(jī)物的損壞、性能的改變,同時(shí)阻塞活動(dòng)部分;灰塵進(jìn)入機(jī)器后,會(huì)引起活動(dòng)部分加速磨損(如機(jī)芯)并影響電性能。
    6
、日光照射:太陽(yáng)光除可見(jiàn)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(jī)器上,將產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)使有機(jī)物老化分解,油漆退色剝落,同時(shí)會(huì)引起溫升問(wèn)題。

   ()機(jī)械因素

   電子設(shè)備在使用和運(yùn)輸過(guò)程中,會(huì)受到各種類型的機(jī)械作用。這些機(jī)械作用分為2類:一類是正常的機(jī)械磨損,它是設(shè)備工作時(shí)所固有的,將使設(shè)備壽命縮短;另一類是在使用和運(yùn)輸工具中所承受的外部機(jī)械力作用,這個(gè)作用是隨機(jī)的,主要有振動(dòng)、碰撞、沖擊等,會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生不可逆的損害。

   ()電磁干擾

   在電子設(shè)備的內(nèi)部和外部存在著各種原因產(chǎn)生的電磁波,除設(shè)備所欲接收的信號(hào)外,其余電磁波均屬干擾。電磁干擾可分為外部干擾和內(nèi)部干擾,其存在將使設(shè)備的性能參數(shù)發(fā)生變化,如工作失穩(wěn)、噪聲增大等,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成電子設(shè)備無(wú)法正常工作。常見(jiàn)的干擾有:靜電放電干擾、射頻電磁場(chǎng)輻射干擾、切斷感性負(fù)載或繼電器觸點(diǎn)產(chǎn)生的瞬變干擾;由開(kāi)關(guān)和雷電瞬變過(guò)電壓引起的單極性浪涌(沖擊)干擾;工頻磁場(chǎng)產(chǎn)生的干擾等。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         
   
為了防止以上環(huán)境因素對(duì)生產(chǎn)的設(shè)備造成影響,我司根據(jù)不同的環(huán)境因素分別配有相應(yīng)的測(cè)試裝置,比如:高低溫交變濕熱箱、鹽霧試驗(yàn)機(jī)等測(cè)試裝置,能模擬溫度、濕度、鹽霧等氣候因素;電磁吸合振動(dòng)臺(tái)能模擬振動(dòng)、沖擊等機(jī)械因素;電快速瞬變脈沖群發(fā)生器、靜電放電干擾模擬器、雷擊浪涌發(fā)生器、工頻磁場(chǎng)發(fā)生器等測(cè)試裝置能模擬各種電磁干擾。

我司的工程師在研發(fā)過(guò)程中能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用可能出現(xiàn)的各種環(huán)境因素進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)防,并使用相應(yīng)的測(cè)試裝置進(jìn)行驗(yàn)證,盡可能降低環(huán)境因素對(duì)設(shè)備的影響;同時(shí)利用環(huán)境技術(shù)提高電子設(shè)備的品質(zhì)和可靠性,以此提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和品牌價(jià)值。