2011年11月8日 星期二

抗干擾磁環的原理與作用















在3C傳輸線上,常有一個圓柱體的東西。
這個就是磁環、抗干擾磁環,或是吸收磁環、鐵氧體磁環。

沒有磁環的USB傳輸線,在開放空間裡,沒有採取屏蔽措施,
那麼這些USB線就成了很好的天線,接收周圍環境中各種雜亂的高頻信號,
而這些信號疊加在本來傳輸的信號上,會改變原來傳輸的有用信號,
容易出現問題。











(金屬隔離)
為了提高傳輸速率及穩定性,也為了減少傳輸線在傳送數據時,
對其他設備、如音效卡的干瓇,設計了靜電屏蔽層。
這個屏蔽層是由一個較薄的金屬箔片或是多股細銅絲編織成網狀做成的,
應用的是靜電場的表面效應原理。
也就是將輸傳線的外表包上一層金屬膜,並將這個屏蔽層與機殼接地,就可以很好的將傳輸線與空間干擾隔離。

















(磁環)
吸收磁環、又穩鐵氧體磁環,常用于可拆卸的分離式磁環,
它是電子電路中常用的抗干擾元件,對於高頻噪音有很好的抑制作用,
一般使用鐵氧體材料(Mn-Zn)製成。
磁環在不同的頻率下有不同的阻抗特性,
一般在低頻時阻抗很小,當信號頻率升高,磁環表現的阻抗急劇升高。
使正常有用的信號很好的通過,又能很好的抑制高頻干擾信號的通路,而且成本低廉。

鐵氧體抗干擾磁心的特性
鐵氧體抗干擾磁心是近幾年發展起來的,新型價廉物美的干擾抑制器件,
其他用相當于低通濾波器,較好的解決了電源線、信號線和連接器的高頻干擾抑制問題,
而且具有使用簡單,方便,有效,站用空間不大等一系統優點,
用鐵氧體抗干擾磁心來抑制電磁干擾(EMI)是經濟簡便而有數的方法,
已廣泛應用在PC等各種軍用或是民用電子設備。

鐵氧體是一種利用高導磁性材料混合不他一種或多種鎂、鋅、鎳等金屬在2000°C燒製而成。
在低頻段,鐵氧體抗干擾磁心呈現出非常低的感性阻抗值,
不影響傳輸線或是信號線上有用的信號。
而在高頻段,從10MHz左右開始,阻抗增大,其感抗分量仍保持很小,
電阻性分量卻迅速增加,當有高頻能量穿過磁性材料時,
電阻性分量就會把這些能量轉化為熱能耗散掉
這樣就能構成一個低通濾波器,使高頻噪音信號有大的衰減,
而對低頻有用的信號的阻抗可以忽略,不影響電路正常的工作。

EMI吸收磁環/磁珠有效頻段為21000MHz,性能最佳頻段5200MHz,在此頻段吸收阻抗維持為一個常數。

EMI吸收磁環/磁珠抑制差模干擾時,通過它的電流值正於于其體積,
兩者失調造成飽和,降低了元件的性能;
抑制共模干擾時,將電源的兩根線(正負)同時穿過一個磁環
有效信號為差模信號,EMI吸收磁環/磁珠對其沒有任何影響,
而對于共模信號則會表現出較大的電感量。

磁環的使用還有一個較好的方法,是讓穿過磁環的導線反復繞幾下,一來可以提高穿過環的面積,增加等於吸收長度,二來充分利用磁環具有磁滯特點,改善低端特性。


鐵氧體抑制元件應當安裝在靠近干擾源的地方。
對於輸入/輸出電路,應盡量靠近屏蔽殼的進、出口處。
對鐵氧體磁環/磁珠構成的吸收濾波器,除了應選用高磁導率的有耗材料外,
還有注意它應用的場合。它們在線路上對高頻成分所呈現的電阻大約10~幾百歐姆,
因此它在高阻抗電路中的無用並不明顯,相反在低阻電路(如功率分配、電源或射頻電路)中,使用將非常有效。


結論:
由於鐵氧體可以衰減較高頻同時讓較低頻幾乎無阻礙的通路,
故在EMI控制中得到了廣泛地應用。
用于EMO吸收的磁環/磁珠可制成各種形狀,廣泛應用于各種場合。
如PCB板上,可加在DC/DC模堆、傳輸線、電源線等等。它吸收在線路上高頻干擾信號,
但卻不會在系統中產生新的零極點,不會破壞系統的穩定性。

2011年11月7日 星期一

雷射干涉儀x螺桿x誤差

雷射干涉儀,聽起來好像跟CNC機台無關,
但實際上跟CNC機台的精度有相當重要的關系。

螺桿其實也是CNC機台加工出來的產物,
廠商也會依造客戶的不同,
再次加工,而產生不同精度品種的螺桿。
而不同的精度,即意謂著不同的誤差。
高精度也代表的高價格。

然後螺桿不代表一切,
裝上機台,還有連軸器...等等機構會影響到機台的準度。

而雷射干涉儀,就可以來找出誤差,
並提供數據給CNC機台來修正。

雷射干涉儀,在CNC機台上可以做的測試有:
1.螺桿長度誤差
2.齒隙
3.水平

2011年11月3日 星期四

辛苦買房 別送給大水


圖/水利署製作的淹水潛勢地圖,可供民眾查詢各縣市區域間的淹水風險。
文/張楊乾(台達電子文教基金會低碳生活部落格主編,本文修改自「供房,別供銀行」一文,發表於綠雜誌第九期)
 了兩年,人生的第一棟自用住宅總算取得使用執照,也跟銀行談好了八成的貸款,成為了房奴的一員。現只等裝潢一好,就可以搬進這棟與捷運共構、勉強稱上擁有河岸水景、坪數雖小但卻是台灣少數取得綠建築標章的集合式住宅。只不過站在兩面採光的客廳,望著兩條街外河濱公園一批批騎單車穿流而過的人群,我內心第一個浮現的,不是老婆女兒愉悅地在青草地上踩踏的畫面,而是一個我在八八風災區,所聽到的一段人生際遇。
 莫拉克颱風來襲 溪畔家園蒙難
 故事發生在周大哥的身上,他是我在那瑪夏鄉因工作結識的幾位原住民朋友之一。其實在莫拉克颱風重創台灣之前,位於楠梓仙溪上游的那瑪夏鄉,已經是內行的生態旅遊玩家眼中的世外桃源。這幾年不論是觀賞螢火蟲、參與製作梅醋、或是在部落過個具宗教氣氛的聖誕夜,都讓愈來愈多的平地遊客進來那瑪夏,山村裏的民宿也是一間接一間的開。在山上有一小片地的周大哥,也趕著這股風潮,用了將近畢生的積蓄及銀行的信貸,在楠梓仙溪溪畔蓋了一棟民宿。他和老婆兩人費盡了心思,把下半輩子的希望全投注在這幾棟木造的建築,但眼見民宿就要在2009年完工,莫拉克颱風卻讓一切努力變調。
  2009年8月8日起,三千多毫米的總雨量在四天內降下,把周大哥民宿旁的楠梓仙溪,餵養成一條黃濁不羈的巨蟒。大水在暗夜裏吞食了沿岸的一切,民宿的磚瓦僅僅成為萬頃波濤中,一抹短暫的浪花,巨流一同帶走的還有那瑪夏的重要命脈民生大橋、然後是台二十一線的千萬噸的路基,以及下游小林村近四百位居民的冤魂。
  跟失去性命或與親人天人永隔的災民比起來,周大哥應該算是幸運的,但死後的世界我們不得而知,而活著的人卻得收拾一切。辛苦建成的房子一間不剩,周大哥接下來每個月卻得繼續付房貸,政府雖在山下撥付了一棟二十多坪的永久屋給他,但對於收入不豐的他無繼於事。為了謀生,他仍得回到山上照顧梅子園,和妻子共同打起精神,為一家四口人的生活奮鬥。
  和周大哥聊起這一切,他常以原住民特有的樂觀,把自己的故事當作生命無常的教材,依舊可以笑得開懷。但當我回到台北,當我站在仍空無一物的新房內,望著窗外靜靜地朝北流去的大河,我真怕接下來二十年每月付出的房貸,就隨著大水一去不復返,特別是當我所學的一切,都告訴我這種看似杞人憂天的風險,只怕隨著時間的推進而愈來愈高。
強降雨已成常態 城市洪患難免
  根據牛津大學在2010年底發表的報告(*1),如果按照目前各國所提出的減碳目標,40年內全球升溫已會較工業革命前超出四度,也就是超過了科學家所謂的升溫度活命線。如果比照台灣學者劉紹臣的研究(*2),當升溫四度後,台灣前10%極端降雨的機率,也會比過往平均值增加540%。
  當然雨下再大都不一定會淹水,但台北2001年淹的大水,全日降雨量也不過四百多毫米。但最近這三年的強降雨事件,降雨強度已經不能用日來算,而開始要用「六小時」、「三小時」、甚至是「一小時」來表示。2008年的卡玫基颱風,六個小時下了398毫米,等於納莉的雨量,集中在四分之一的時間下完。2010年的梅姬颱風更是驚人,六個小時下了566毫米。但如果再用一個小時的雨量來看,08年的卡玫基一小時149毫米、10年凡那比颱一個小時122毫米,都能合理為何台中、高雄會淹大水;再來的梅姬颱風一小時降下181.5毫米雨量,更刷新了台灣本島一小時之內降雨量的記錄,宜蘭淹成汪洋一片也不令人意外了。
  這些強降雨事件,如果發生在台北的話,雨量其實都遠超過,台北下水道每小時只能應付85毫米雨量的設計。內水出不去,若再加上從上游集水區奔騰而下的大水,在台北買河岸住宅,其實是有點開自己荷包的玩笑。 我曾經因為害怕海平面上升,而不敢去看淡水的房子,但現在看來住在河旁邊,也不是一個明智的選擇。站在2011年的角度來看,這絕對是值得投資的好房子,交通、休憩、文教環境都十分優沃;但如果我從那瑪夏的災民身上學到什麼,那就是萬一的概念,而我不想接下來每個月幾萬元的貸款,被現在的「萬分之一」、幾年後的「千分之一」、幾十年後的「百分之一」大水機率給沖毀。
  所以,我等了兩年蓋好的新房子,卻反讓我陷入兩難處境之中,搬家的時程也一再推遲。或許我得再上山找找周大哥詳談,才能作出最適當的回應吧。