| Author |
 Topic  |
|
esl
Upptäckare! Mästar-Harry 2007, 200.000-klubben
2578 Posts |
 Posted - 2006/03/23 : 00:28:36
|
Det är många som frågar hur man skall skärma, om man skall skärma, om man skall filtrera, var man skall ha skiljetransformatorer, varför det brummar eller varför det låter i stereon när mobilen sänder.
Alla råkar vi ut för störmningar och brum i våra dyra fina apparater och de behöver inte vara DIY. Även köpegrejjer kan spela spratt.
Detta har ett samlingsnamn EMC.
Jag kanske skall förklara vad en skärm är för något så pedagogiskt jag nu kan.
EMC = Elekromagnetisk kompabilitet.
Låt säga att vi har helt tät metallåda och lägger en mobiltelefon utanför. Då har jag skärmat av utrymmet inne i lådan från omvärlden och om jag har känslig elektronik inne i lådan kommer dämpningen av det påstrålade fältet utifrån att vara så hög att EMC har uppnåts!
Innehållet i lådan påverkas inte!
Alltså något positivt!
Något vi vill ha!
Vi vill ha EMC.
Vi vill inte ha störningar eller ICKE kompabilitet.
Låt säga att vi borrar ett litet hål i vår plåtburk.
Vad händer då??
Det beror på våglängden i förhållande till hålets storlek.
I en micro ex.vis är hålen i gallret innanför glasluckan så små att microvågornas "stora" våglängd inte hittar ut. Den är EMC!
Elektromagnetiskt kompatibel.
Vårt hål är litet och elektroniken innuti klarar sig fint.
Ok.. vi stoppar in en sladd i vår låda så att den hänger ut som en svans och det ligger en bit sladd inne i lådan också.
Opps nu helt plötsligt störs elektroniken inne i lådan trots att sladden inte ens är ansluten??
Hur komer detta sig??
Jo, sladden är en antenn både på utsidan och inne i lådan och leder störningarna rakt in i burken!
Aj.. det var inte bra?!
Vad gör vi nu om vi vill ansluta elektroniken till omvärlden
och sladden är nödvändig?
En idé är att kortsluta sladden till lådans hölje då kan det ju inte gå några strömmar i kabeln men sladden är ju inte till stor nytta om den är kortsluten..
Hmm..
Vi bygger en större låda, en lååång låda.
Där vår lilla känsliga elektronik pryl ligger i ena änden och den andra prylen som vi ville koppla ihop via sladden ligga i andra änden.
Vi testar.
Mobilen på...
Lådan är än en gång tät... men lite längre. Och elektroniken funkar som den skall!
De elektromagnetiska vågorna studsar till viss del medan en del absorberas i materialet genom att det induceras virvelströmmar i metallen.
Nu är det inte helt praktiskt visar det sig med en låång låda på golvet mellan pryl 1 och pryl 2.
Kan vi inte vika ihop lådan? Sätta nåt gångjärn på den kanske?
Så att den inte är så stel? Vi sätter ett metallrör mellan två lådor och låter sladden ligga inne i röret, fortfarande tätt,, jajjamän det funkar!
Röret byts ut av en tät flätad strumpa av metalltrådar fortfarande riktigt bra ansluten i båda ändar och vi har fortfarande god EMC!
De inducerade strömmarna i ena lådan letar sig över till den andra lådan genom skärmen och kortsluter.
Hela konstruktionen är fortfarande tät och uppvisar god EMC
Nu glappar den där strumpan efter ett tag mot höljet på ena lådan och vi får en resistans på vägen. Strömmarna som induceras i lådorna och i skärmen måste passera denna resistansen...
Enligt Ohms lag U=I*R ser vi att om resistansen ökar (R blir större) då kommer U (spänningen) att öka.
Vi har fått potentialskillnader (späningsskillnader) mellan apparaterna! Ajj... är det inte små små spänningssignaler som vi lyssnar till?
Precis..
Det dåliga jordförbandet mellan de båda apparaterna gör att störningar letar sig in i apparaten!
Hur många Ohm blir det om man inte ansluter sin skärm??
Nu är det så att "jorden" kanske letar sig en annan väg kanske genom högerkanalens jordstrumpa som fortfarande är hel.
Men det är ju inte riktigt bra. Vår låda har nu fått en entenn som leder rakt in i vår ljuvliga dyrelektronik. Med brum och knaster och brus och sus och vad det nu är som VI INTE VILL LYSSNA PÅ!
Dubbelskärmad kabel:
En enkelskärmad kabel har ju små öppningar i själva nätet.
Detta nät kan täckas med en tunn folie eller med en extra skärm.
Jag har trott på den myten tidigare att den yttre skärmen skall anslutas bara till ena ändan.
Det fnns ingen grund till detta vad jag vet.
Så jag tar tillbaka detta påståendet och rekommenderar istället att ansluta båda skärmarna i båda ändar vilket kommer att ge en ytterligare lägre impedans vilket ger lägre störspänningar!
----------------------------------------------------------------
Balanserat är överlägset bäst ur EMC synpunkt, speciellt om man har transformatorkoppling i ena änden.
Våra hifi apparater har i de flesta fallen inte balanserad kabel.
Utan man har en signalledare och en "nolla".
Störningar som skapar potential (spänning) skillnader mellan apparaterna kommer helt riktigt att skapa strömmar genom nolledaren i detta fallet en skärm.
För att minska spänningsskillnaderna skall impedansen vara så LÅG SOM MÖJLIGT mellan apparaterna och det skall vara så kort ledare som möjligt.
Alltså, har man en dubbelskärmad kabel och kan ansluta skärmarna i båda ändar så har vi HALVERAT spänningsskillnaden mellan apparaterna!
Det ger en halverad störeffekt i detta fallet!
En skiljetransformator på signakälla och en skiljetransformator gör att apparaterna "flyter" och vi har kraftigt reducerat potentialskillnaderna mellan apparaterna.
Det finns fall där man kan få problem med långa skärmade kablar och det är ex.vis i hus där man har en koaxialkabel som går långa vägar.
Vid lågfrekventa fält utgör dessa i sig själva som bra antenner och
strömmar kan induceras i skärmhöljet.
Jag tänker inte gå in på dessa fallen utan håller mig till HiFi.
Där gäller det signalkablage på ca 0,5-1,5 meter.
Detta var en förenklad bild utan räkneexempel och utan att tala om dämningsgrad eller bandbredds beroende eller strökapacitancer.
Om ni tycker detta är intressant så kan jag fortsätta men jag vill inte diskutera varför det låter bättre med kabel si och så.
Det får bli en separat tråd.
Här vill jag BARA tala om hur det fungerar och ni kan ställa frågor eller rätta om jag stavar fel eller räknar fel  i något kommande exempel.
/esl
|
Innovare necesse est.
Det är ännu häftigare utan baffel. |
Edited by - esl on 2006/03/23 22:35:55 |
|
|
mace
London calling
5296 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 00:34:43
|
SUVERÄNT !!!!
Till och med JAG fattar 
Meeeer !
 M |
mera quad ESL = mera välljud.
"Efter tillnyktring vaknade han upp medvetslös" TV4-Nyhetsmorgon.
Bio har inte varit detsamma sedan Nickel Gammaldags försvann :-(
"Det finns egentligen inga rakor på den här banan, de enda rakorna som finns är böjda" Eje Elgh, Australiens F1-GP 2008.
Mr 500! |
 |
|
|
Mc Square
Member
3723 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 00:41:08
|
kanonläsning,
Thumbs up!
Fortsätt mer än gärna! |
Som audiofil får du inte dra dig för att göra sånt som kan vara livsfarligt...
-->Mitt system
EoJeud - A better snack!
"220 volt för att det kittlar så skönt" |
|
|
|
Bunkert
Member
769 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 01:10:32
|
Bra initiativ esl !
Tycker jag hör de flesta säga att skärmstrumpan endast ska vara ansluten i ena ändan!??!
Den sida där signalen börjar.
Men enligt din förklaring verkar det konstigt  |
|
|
|
Bunkert
Member
769 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 01:12:15
|
| Och hur kommer det sig att en fyrfläta inte behöver vara skärmad? |
|
|
|
CC
Member
3981 Posts |
|
|
CC
Member
3981 Posts |
|
|
Passerati
Member
3449 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 11:40:22
|
Intressant fortsätt (gärna)
Mvh
Passerati |
|
|
|
guy gadbois
Member
2415 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 12:13:44
|
Skitbra beskrivet! Jag hade nästan tänkt att skicka ut en (pinsam?) fråga om skärm och vad det är för något och därigenom avslöjat min okunskap... men vänta, det gör jag nu ändå... stopp... |
Min anläggningstråd |
|
|
|
Björn-Ola
Trädgårdsmästarn, 100.000-klubben
7949 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 12:59:25
|
Suveränt.
Jag ser gärna att du fortsätter att utbilda oss på det här utmärkta pedagogiska sättet. |
"Innan man är riktigt säker är man ofta tvärsäker" |
|
|
|
f95toli
Member
4209 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 13:23:48
|
Vanligtvis ar det bast att ansluta skarmen bara i ena anden, pa detta satt undviker man cirkulerande strommar i skarmen.
Undantaget ar om man jobbar med snabba digitala signaler.
Anledningen till detta undantag ar att vid hoga frekvenser sa kommer aven en skarm att ha sa hog impedans till jord att det blir viktigare att ha sa kort forbindelse till jord som mojligt (for att minimera impedansen) an att undvika dessa strommar.
Det ar latt att se effekten av olika typer av skarmning om man anvander en spektrumanalysator, om stornivan ar hog sa kan man aven se det pa ett oscillosskop.
Mer information om detta finns i bocker om EMC. Jag har rekommenderat nagra stycken i aldre tradar.
|
|
|
|
CC
Member
3981 Posts |
|
|
esl
Upptäckare! Mästar-Harry 2007, 200.000-klubben
2578 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 14:24:12
|
f95 toli:
Ge mig boknamnet samt kapitel eller sidnummer.
Ang skärmning i bara en ända va kabeln.
Tackar på förhand!!
/esl |
Innovare necesse est.
Det är ännu häftigare utan baffel. |
|
|
|
Knoppen
Member
3244 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 15:54:56
|
| Det är ju de inducerade störningarna som man vill ha undertryckta i så hög grad som möjligt. Då borde det vara egalt om det gäller analoga (audio eller video) eller digitala ljudsignaler. |
Mäter det dåligt så är det iaf inte bra.. |
|
|
|
Bunkert
Member
769 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 16:35:23
|
quote:
"en fyrfläta inte behöver vara skärmad"
- Vems säger det?
Jag röjer inte mina källor |
|
|
|
f95toli
Member
4209 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 16:37:45
|
Esl: Den bok jag brukade använda var
Noise Reduction Techniques in Electronic Systems
av H. Ott
Jag har tyvärr inte tillgång till den nu så kapitel och sida vet jag inte (det var inte min kopia, vi hade en bok i labbet).
Jag har dock en kopia på sidorna 58 och 59 som är en lista på dämpning hos olika typer av kablar (induktiv koppling, 50 kHz)
För ett tvinnat par med skrämen jordad bara i en ände är dämpningen 70 dB
När man jordar bägge ändar sjunker dämpningen till 63 dB, detta pga skärmströmmarna.
Ett annat problem med att koppla skärmen i bägge ändar är att man per automatik får problem med jordloopar.
Jag kanske ska påpeka att om man kopplar med vanligt ljudkablage (koax utan yttre skärm) så ska skärmen kopplas i bägge ändar, anledningen är att här är skärmen även signaljord. I de här sammanhangen får man skilja på signaljord och jord (det senare är oftast samma sak som nätjord; på engeska pratar man ibland om "ground" och "earth" för att skilja dem åt), dessa ska normalt bara kopplas ihop i en punkt i systemet (när det är möjligt).
I praktiken är det här en empirisk vetenskap, jag har sysslat med känsliga mätningar i 6 år nu men jag fortfarande en hel del att lära. Men ju mer erfarenhet man desto bättre intuition får man för vad som fungerar.
Knoppen: Jag menade högfrekventa signaler, S/PDIF är fortfarande lågfrekvent i dessa sammanhang (även om signalen naturligtvis har frekvenskomponenter rätt högt upp i spektrat så spelar det ingen större roll för kvalitén på överföringen). HDMI är väl det enda exemplet på signalöverföring med hög bandbredd som är hifi-relaterat.
En variant för att komma runt detta är att använda triax där signaljord är kopplad i bägge ändar men den yttre skärmen är kopplad endast i ena änden. |
|
|
|
CC
Member
3981 Posts |
|
|
MatsT
100.000-klubben
2457 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 17:50:25
|
quote:
Jag har trott på den myten tidigare att den yttre skärmen skall anslutas bara till ena ändan.
Det fnns ingen grund till detta vad jag vet.
Så jag tar tillbaka detta påståendet och rekommenderar istället att ansluta båda skärmarna i båda ändar vilket kommer att ge en ytterligare lägre impedans vilket ger lägre störspänningar!
Det är nog ingen myt, har man plus- och minus-ledare med en skärm utanpå BÖR skärmen anslutas enbart i en ände för bästa resultat. Detta gäller eftersom minusledare och skärm läggs tillsammans i både sändar- och mottagar-ända, ansluts skärmen i båda ändarna har vi gjort en loop. Det är förvisso ingen katastrof om skärmen ansluts i båda ändarna men om man kan så är det bättre med enkelsidig anslutning. Den yttre skärmen gör ofta inte så stor nytta som många tror men den skadar ju inte heller. Jag kommer ihåg från laborationerna för länge sedan när vi mätte störnivå med olika kablar att det som verkligen är effektivt är partvinnat.
För övrigt är det bara att fortsätta undervisa, kunskap är ingen tung börda.
|
|
|
|
Mc Square
Member
3723 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 18:36:05
|
Jag har för mig att själva fyrflätningen ska motverka in/utstrålningen.
Det var därför jag testade och det blev bra resultat jämte en skärmad,dock ej fyrflätad nätkabel. |
Som audiofil får du inte dra dig för att göra sånt som kan vara livsfarligt...
-->Mitt system
EoJeud - A better snack!
"220 volt för att det kittlar så skönt" |
|
|
|
Pac
200.000-klubben
22004 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 21:43:22
|
hehehe, EMC och elektromagnetisk vågutbredning är MYCKET svårt och inget man skall ta lätt på.
quote:
Jag har trott på den myten tidigare att den yttre skärmen skall anslutas bara till ena ändan.
Det fnns ingen grund till detta vad jag vet.
"Myt"!!!! Dags att ge sig in i djungeln av mätteknikböcker då!
Skärmen finns där för att skapa en yta med jämn potential och på det viset skydda det som finns inuti med en Farradays bur. Om man ansluter den i bägge ändar kommer men att driva ström genom den och den jämna potentialen är ett minne blott... Man kommer på det viset att inducera in det som sker på utsidan av skärmen till ledarna som går inanför och det var ju inte riktigt det man ville...
MEN vid höga frekvenser kommer skärmens impedans att bli så hög att det kommer att induceras strömmar i den ändå och då spelar det ingen roll om den är ansluten eller inte i någon ända...
Så som med all teknik gäller det att man vet vad man vill åstadkomma och vilka kompromisser man får med den valda lösningen.
Vem har sagt att det skall vara enkelt?
|
// Per Adelsson, pac(a)hififorum.nu, Admin och ägare HiFiForum.nu
// HiFiForum.nu's regler, Artikelregister
|
|
|
|
Björn-Ola
Trädgårdsmästarn, 100.000-klubben
7949 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 22:39:03
|
Som läraren sa:
Ni tror att det här är enkelt och att ni förstår det här, men vänta tills jag har förklarat det för er, då kommer ni inte att begripa någonting.
Hur fungerar en flätad kabel då? Genom att kablarna korsas i 90° vinkel så händer något som gör kablarna immuna mot elektromagnetiska fält, men hur? Eller har jag missförstått? |
"Innan man är riktigt säker är man ofta tvärsäker" |
|
|
|
Bunkert
Member
769 Posts |
Posted - 2006/03/23 : 23:51:03
|
quote:
hehehe, EMC och elektromagnetisk vågutbredning är MYCKET svårt och inget man skall ta lätt på.
Flyttade om min elektronik i början av mars.
Texten är hemtad från en gammal tråd: http://www.hififorum.nu/forum/topic.asp?TOPIC_ID=48710
Passade på att kolla fasen när alla kablar utom en nätkabel i taget var urkopplade.
Jag märkte att fasmätarens (märke: el-fix) summer blev i princip helt tyst när
jag tog i chassit på prylarna. CDspelaren är ojordad (nätbrunnen har bara två piggar, ojordat då va?). Men förförstärkaren och slutsteget har jordade kablar.
Detta fenomen skedde på alla tre komponenter. Jag antar att alla tre maskinerna fick en extra bra jord genom min kropp när jag tog i dem. Duger inte jorden i nätkablarna?
Förresten så hade jag överlägset minst spänning i chassit på CD-spelaren, som är ojordad.
En annan konstig sak som hände var detta: Förförstärkaren och CD-spelaren stod bredvid varandra med ca 9cm mellanrum. De hade inga sladdar ikopplade. Jag kopplade in nätkabeln till den ena för att kolla spänningen i chassit med min fasmätare. Jag mätte, vände på kontakten ett par gånger och valde den kontaktplacering som gav minst utslag med fasmätaren. Plötsligt märker jag att jag får höga utslag på den andra apparaten som står brevid helt utan kablar i sig. Fasmätaren gav högre utslag på den än den som var inkopplad. Jag upptäkte att den oikopplade apparaten störde mätningen av den ikopplade med sitt spänningsfält, så jag fick flytta bort den en meter.
Men innan jag gjorde det så hände en ännu konstigare grej!
Jag höll fasmätaren nära den oikopplade apparaten (som stod brevid den ikopplade) fasmätaren surrade på. Då förde jag in handen mellan de två apparaterna och det blev helt tyst på fasmätaren. Allstå samma effekt som när jag tog i apparaten, fast nu gjorde jag inte det. Min hand var i luften, på ena sidan var den ikopplade apparaten, på den andra sidan handen var den oikopplade samt fasmätaren. Jag höjde handen och fasmätaren började surra direkt.
Det var som att min hand blev en slags skärm som stoppade spänningsfältet som vandrade i luften mellan apparaterna!?!
Hur går allt detta ihop? |
|
|
|
Mc Square
Member
3723 Posts |
Posted - 2006/03/24 : 00:10:21
|
Nåt elektriskt? |
Som audiofil får du inte dra dig för att göra sånt som kan vara livsfarligt...
-->Mitt system
EoJeud - A better snack!
"220 volt för att det kittlar så skönt" |
|
|
|
jonas_gbg
Member
336 Posts |
|
|
Tobbe_L
Klubbmästare i AÖ
9028 Posts |
Posted - 2006/03/24 : 08:05:01
|
Intressant tråd
Det finns ett tyg med invävda metalltrådar.
Tyget används till tex att göra påsar som man kan lägga sin mobiltelefon eller laptop i.
Detta för att helt enkelt skärma av mobilen/laptopen så att man inte kan avlyssna den.
Borde man inte kunna på ett lätt sätt använda detta tyg till att tex skäma nätdelar, förstärkarkort o liknande.
|
Jag är inte dum....
Jag har bara otur när jag tänker |
|
|
|
Pac
200.000-klubben
22004 Posts |
Posted - 2006/03/24 : 08:15:22
|
Tobbe,
Om en telefon inte skall kunna avlyssnas så är den avskärmad från omvärlden, dvs då funkar den inte...
ESL skrev rätt bra om farradays burar och vad som händer om man för in en oansluten ledare in i "lådan"/"buren".
Som sagt, detta är ett MYCKET svårt och utmanande ämne som det finns kilometervis med forskning på. |
// Per Adelsson, pac(a)hififorum.nu, Admin och ägare HiFiForum.nu
// HiFiForum.nu's regler, Artikelregister
|
|
|
|
Topic |
|
All Forums
HiFi-diskussion
New Topic
Topic Locked
Printer Friendly