『ボヘミアン・ラプソディ』はなぜ人々を魅了したのか >>

車載機器(例:GPSレーダーのように、液晶画面・ボタン・ハーネスを付ける為のコネクタがムキ出し)の
プラスチックケース設計における、シールドについて勉強しています。

静電気、電磁波対策として、ケース設計時にシールドを考えなくてはならないと思います。
電子回路、P板、ハーネスにも対策をすべきだとは思いますが、今回はプラケースについてお願い致します。

試しに、ETCをバラしてみたのですが、コネクタ周り、CPU周り以外にケースにメッキ処理が施されていました。
これは、電磁波を反射させる為だと思います。

1.静電気等には逆効果なのではないでしょうか???

2.なぜコネクタとCPU周りにはメッキ処理をしないのでしょうか???

3.そもそも、メッキ処理ってどれほど意味があるのでしょうか?
  やらないよりはマシ程度なのでしょうか?
  だって、カード挿入口、液晶画面等にはメッキ出来ないし、ケースにはとスイッチやコネクタの隙間があるし・・・
  そこから電磁波が入ったら、意味がないですよね???

4.今回バラしてみたETCには、静電気対策がしてあるようにはみえません・・・
  人が触れる、スイッチ部などには何か対策をすべきではないのでしょうか???
  (スイッチ部にスポンジのようなモノがついてますが、おそらくカタカタ音がならないようにする為だと判断しました。)
  薄型ETCなので、スイッチとケースの隙間からP板までの距離も短いし・・・

5.P板の周りにGNDパッドが縁取ってあり、ケースのメッキと接触するようになっています。
  GNDなら静電気が落ちても大丈夫なのでしょうか?
  接触放電で4kV、気中放電で8kVぐらいと何かで読んだ記憶があるのですが・・・

素人の質問で申し訳ありません。
基礎からちゃんと勉強しろ!と言われそうですが、先輩方のアドバイスをお願い致します。
また、勉強出来るサイト等ありましたら教えて下さい。

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A 回答 (6件)

以前(かなり昔・・・)無線機関係の開発に関係していた者です。


シールド関係や電波カブリで苦労した記憶があります。

>ケースにメッキ処理が施されていました。
メッキ処理では厚みが不足しシ-ルド効果は期待出来ないので、おそらく通称「エラメット塗装」とよばれている高純度アルミニウムの厚膜蒸着ではと推定されます。

シールド効果の高い厚膜蒸着の「エラメットプロセス」(ELAMET(R))
http://www.dynatec-vp.com/prod/prod_file_vp/prod …

個々の質問の回答より、全体のポイントに付いて回答します。

アルミニウム金属の厚膜蒸着ですので、シールド効果があり「EMI対策」では必須の処理となります。
約20年前の技術で、小型の無線機器では必ず採用されていると考えています。

1.回路やPCBパターンで静電気が流れての誤動作を改善するのは勿論ですが、人体からの静電気放電や電磁誘導のノイズ誤動作はシールドケースが必須です。

2.シ-ルドケースの効果は絶大で、回路に回り込まない分EMI対策となります。

3.シ-ルドケースの場合加工コストと形状の問題から小型機器では採用出来ません。
*依ってエラメット塗装で処置してきました。

4.>2.なぜコネクタとCPU周りにはメッキ処理をしないのでしょうか?
*RFコネクタの事と判断しての推定では、送信時の電波カブリを避ける目的と思います。
 RFコネクタのGND側がシールドに接続されていると、電波の回り込みで誤動作やS/N劣化を生じる傾向があります。
 また、静電シールド的にもループが形成されるので避けるのが一般的です。
 「CPU周り以外に・・・」の上部を避けているのはデジタルノイズの放射から誘導を軽減する目的で使用した経験があります。

5.5.>GNDなら静電気が落ちても大丈夫なのでしょうか?
 >接触放電で4kV、気中放電で8kVぐらいと・・・
*実使用で想定される発生条件です。落ちなくするか、落ちても問題が生じなくするかの対策方法で、GNDパッドに逃がすのが常套手段です。
 なお、上記の試験条件規格はEC指令を始めとして、国際規格やJISでもEMC指令で強制されています。

# ノイズや電波機器の誘導など複雑な要因が絡みますので、EMC対策関係を勉強されるとより理解出来るのでは?と思います。
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通常の電磁シールドには、プラスティック筐体の内部に、無電界ニッケルめっきで囲うのが通常かと思います。



アース電位が信頼できて、着実に電流を流せれば、ワンポイントアース(基本中の基本)。

アースにノイズが乗る環境なら、シールドで囲い、シグナルグランドには繋がない。

シグナルグランド、筐体アースと電磁波シールドの違いを理解する為には、

最低、交流回路・電子回路・高周波回路の理論を勉強しないと、大失敗すると思いますよ。

知っていると、なんでもないことです。でも、対策は、環境によるので、大変難しいです。

以前、EMC規格取る為に、徹夜で電波暗室に何度もこもりました。
若かりし日のことですが、今思い出しても、辛かったな。
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通常シールドは電磁波対策です。

1.アース電位にしておけば静電気に対しても効果はあります。2対策のしやすさ対効果の問題だと思います。3.ETCに対する悪影響を防ぐためにはメッキ程度で十分効果があるからです。4普通しません。5.グランドに落とせばだい丈夫です。あくまでもシールドは影響が出るほどの強い電磁波を防ぐためのものなのです。
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このような静電気等の電磁的干渉問題はケースバイケースなので具体的な実物で議論しないと単なる一般論で終わってしまいます。



>1.静電気等には逆効果なのではないでしょうか??
場合によります。注意深くやれば効果はあります。不注意にやれば逆効果になる事もあります。

>.なぜコネクタとCPU周りにはメッキ処理をしないのでしょうか?
分かりません。

>3.そもそも、メッキ処理ってどれほど意味があるのでしょうか?
注意深く設計し、適切にシールドしてあればメッキは必要ないかも知れません。
しかし設計に時間がかかったりシールドにコストが掛かったり大きさの制限があったりする場合はメッキのほうが適切かもしれません。

>4.今回バラしてみたETCには、静電気対策がしてあるようにはみえません・・・
現物を見てみないと分かりません。静電気の対策部品は小さいものもありますから見落としているのかもしれません。
そもそも静電気が流れないようになっていれば対策の必要もありません。

>5. GNDなら静電気が落ちても大丈夫なのでしょうか?
場合によります。
電気が流れる経路がないのであれば問題ありません。電線に鳥がとまっても感電しないのと同じ事です。

参考URLでも読んで下さい。

参考URL:http://homepage3.nifty.com/tsato/compliance.html
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>静電気がケース内部のメッキ部分に飛び、ケース内部メッキ部とGNDパッドが接触しているので、


回路のGNDに静電気が流れてしまうのかなと思ったのですが・・・?

ケースのインピーダンスが回路のGNDに対し十分低ければ、回路に流れる電流は小さいでしょう。
それより、ケースが無いと、回路に直接、静電気が飛ぶことが多くなると思います。

>飛ぶと仮定させて下さい。誤動作しないようにするのは、回路・P板設計での話ですよね。
飛んだとしてもケースで何か出来る事はないのかなと思いまして。

・回路でなく、ケースに飛ぶようにする。
・ケースのインピーダンスを小さくする。
・ケースの空間との静電容量を大きくする(=面積を大きくする)。
などではないでしょうか。
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1.通常、逆効果にはならないでしょう。

逆効果と考える根拠が分からないのですが・・

2.分かりません。

3.高い周波数領域では、鋼板と同じような効果が得られるはずです(表皮効果)。開口部については、メッキだから出来るわけではありませんよね。どちらも開口部の長さと波長との関係でシールド効果が落ちるでしょう。

4.静電気が飛ばない、あるいは、飛んでも誤動作しなければ良いだけです。

5.静電気がシールドに落ちた場合、影響ある場合もあるでしょう。ただし、一般的に、回路に落ちる場合、影響は大きいでしょうが、シールドに落ちる方が、影響ははるかに小さいでしょう。


下記をご一読されるのも良いかもしれません。http://homepage3.nifty.com/tsato/dtemc/
http://homepage3.nifty.com/tsato/dtemc2/

この回答への補足

ご回答有り難うございます。

>1.通常、逆効果にはならないでしょう。逆効果と考える根拠が分からないのですが・・

静電気がケース内部のメッキ部分に飛び、ケース内部メッキ部とGNDパッドが接触しているので、
回路のGNDに静電気が流れてしまうのかなと思ったのですが・・・?

>4.静電気が飛ばない、あるいは、飛んでも誤動作しなければ良いだけです。

飛ぶと仮定させて下さい。誤動作しないようにするのは、回路・P板設計での話ですよね。
飛んだとしてもケースで何か出来る事はないのかなと思いまして。

補足について回答して頂ければ、有り難いです。
宜しくお願い致します。

補足日時:2008/03/07 12:39
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もし、アルミが電気を吸収するのでしたら、アルミ箔自体もアースしたほうがいいのか悩んでます

質問内容をまとめますと
1.アルミテープがノイズ対策になる原理について
2.鉛もアルミと同様にノイズに対して有効なのか
3.アルミテープをアースしたほうがいいのか

3点に付きまして、詳しい方よろしくお願いします

Aベストアンサー

 ケーブルに金属被覆を被せるとシールドになります。金属の導電率が良いもの程、一般的にはシールド効果は良好になります。と言う事で、同じ厚さなら、鉛よりアルミ、アルミより銅のほうが良いと言う事になります。この原理は、外来からやってくる電界を大地に落とす事に由来しています。接地の仕方は片側接地が原則です。両端で接地しますと、大地との間に閉回路が出来ますのでここに電流が流れ、場合によってはこれがノイズの原因になることがあります。
 鉛は鉛中毒問題で現在では環境的に危険物資として扱われています。例えば半田に使われていた鉛をなくした非鉛半田が電子機器では使用されていますので、ご使用は止めた方が良いと思います。昔は直接地下に埋設するケーブルの外被には多く使われていました。
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Q電波を遮断する安い素材はアルミホイルですが、磁力線は--?

初めまして。
質問をお願い致します。

内容は
「電波を遮断する安い素材はアルミホイルですが、磁力線を遮断する安い素材をご存知ないですか?」
です。

まだあくまで思考実験の段階なのですが・・。
とある工作&実験で、容器内の金属に対して、なるたけ外部からの影響を遮断する空間を作ることになりました。
(と言っても極端な寒暖とか、放射線は考慮に入ってません。
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温度(分子振動)、光(光子?電磁波?)の遮断は別途考える予定なのですが
電界・磁界の遮断はどうしたらいいのかなぁと悩んでいます。

安い素材として、アルミホイルで覆ってしまうというのを考えたのですが、
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と思いまして

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検索もしましたけれどよくわかりませんでした。

そこでお願いです。
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初めまして。
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内容は
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です。

まだあくまで思考実験の段階なのですが・・。
とある工作&実験で、容器内の金属に対して、なるたけ外部からの影響を遮断する空間を作ることになりました。
(と言っても極端な寒暖とか、放射線は考慮に入ってません。
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Aベストアンサー

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>ほとんどの缶ジュースの缶がこれにあてはまります^^
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まぁ、それですらアルミ缶があるようなので「スチール缶」であることを確認してください。

Qフェライトコアの正しい取り付け方について

お世話になります。
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色々なものにフェライトコアを付けています。
しかし、以前から疑問だったのですが、フェライトコアの理論の説明や、
効果については色々と検索して見つけたのですが、
取り付け方の説明というのを見た事が無かったので質問に至りました。

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付けない方がいいという場合もありましたら、教えて頂けると幸いです。
今回は文字だけだと説明が難しかったので画像を添付致します。
お手数をお掛けして申し訳ないのですが、何卒よろしくお願いします。

それでは、本題です。
■質問:01
フェライトコアは巻いてこそ意味があるのでしょうか?(または、効果が上がるのでしょうか?)
同様に、巻かなくもいいのでしょうか?

■質問:02
コードをフェライトコアに巻きつける場合、なるべく多く巻いた方がいいのでしょうか?(何周も)
また、巻きすぎが良くない場合など、およそ何周くらいが丁度良いのでしょうか?

■質問:03(添付の画像)
フェライトコアにケーブルを巻きつける場合、画像の様な3パターンを考えるのですが、
どの巻き方が一番良いのでしょうか?
A:コアとの隙間を広く取り、ケーブルを大きく巻く
B:コアと密着させ、小さく巻く
C:コアの周りを巻かず、ケーブルを束ねる様に中を通す

お手数をお掛けしますが、宜しくお願いします。

お世話になります。
自分はノイズ対策とかそういうものが大好きで、
色々なものにフェライトコアを付けています。
しかし、以前から疑問だったのですが、フェライトコアの理論の説明や、
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今回は文字だけだと説明が難しかったので画像を添付致します。
お...続きを読む

Aベストアンサー

1.「巻いた方が効果が上がる」です。コアの中を貫通させるだけでも効果は有りますが、コアの中を通る磁束を高めた方が効果が出ます。

2.1の通り
巻きすぎるといろいろとロスも発生しますので、程度問題では有りますが・・

3.
Aのように隙間を空けてはコアを通らない磁束が大量に発生して効果が薄れます。
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Q電気機器のノイズ対策について

EMC試験などで、イミュニティ/エミッションともに、ノイズの影響を抑えるために、シールディングを行うと思います。
その際に、シールドに使用した金属をグランドに落とす(接地する)のとしないのとでは、その効果にどのような違いがあるのでしょうか?
私の認識では、接地すると金属に吸収されたノイズ(電波/電磁界)が接地線によって大地に逃げる・・・という感じになるのですが、それは正しい認識なのでしょうか?
また、シールド線のシールドを、片側のみ接地した場合と両側のみ接地した場合、さらにいずれも接地しなかった場合の効果の違いについても教えてください。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

1点アースは、グランドの抵抗により各グランド間に電位差が生じるのを防ぐ目的で行います。

回路を組む場合、物理的に面積(距離)が必要になります。回路図上では、この距離は全く無視され、どのグランド点でも同じ電位(0V)となるように計算して設計を行います。

そして多くの場合、回路は複数の基本回路を組み合わせたものになります。
また信号線を伝って流れ出た電流は、グランドを通って元の位置に戻ってきます。

例えば3つの回路を組み合わせた場合、

回路A→回路B→回路C
 ↓   ↓   ↓
 G1--G2--G3

回路Aから流れ出た電流は、G2を通りG1へ戻ってきます。同様に回路Bの電流はG3を通ってG2へ・・・等等、沢山考えられますね。
この時、グランド間に小さな抵抗値が有るので、各回路のグランドには電位差が生じます。G1・G2・G3では、それぞれ電圧が異なるわけです。(完全な電圧駆動であれば、電流が流れないので電位差は生じませんが・・・)

1点アースにすると、G1・G2・G3が一つになるわけですから、いくら電流を流しても電位差が発生しません。このため1点アースを利用するのです。


デジタル回路の場合、信号にノイズマージンを多くとっていますので、各回路のグランドに多少電位差が有ったとしても、ほとんど問題になりません。
各回路のグランドに発生する電圧降下は、デジタル回路のノイズマージンより少ないからです。


デジタル回路は、前述した通りにグランドの電圧降下が問題にならないので、パターン設計の効率化を優先させます。(1点アースなんか気にしない)
アナログ回路はグランドの電圧降下が問題になる場合は、1点アース等を用いて精度を優先させます。1点アースできない場合は、ベタアース。

★ここまでのまとめ---------------------
・デジタル回路ではグランドに電位差があり、それが気にならない。
・アナログ回路では、1点アースやベタアース等を行い、グランド間の電位差を小さくしている。
---------------------------------------

このとき、2つ以上でアナログとデジタルを接続すると、電流が回り込んだりする場合があります。グランドのループ。
2点以上でグランドを結合すると言う事は、アナログ回路は1点アースではなくベタアース等を行っている場合ですね。

アナログ回路
↑    ↓
1    2
↑    ↓
デジタル回路

1では、デジタル回路グランドが1mV。
2では、デジタル回路グランドが0mV。
・・・だったとしたら、アナログ回路のグランドは同電位なので、1からアナログ回路を通って2へ電流が流れてゆきます。
そしてそのグランド間の電位差は、信号により随時変化しています。つまりノイズです。
デジタル信号のノイズがアナログ回路を通る事になるので、性能が劣化します。

アナログ回路



デジタル回路

結合グランドを1点にすると、グランドのループが無くなり(回路が切れる)、上記問題が解消されます。
アナログとデジタルのグランド電位は同じになりますが、グランドを回り込む経路(回路)は無くなってしまいますので、デジタル回路のグランドに発生するノイズの影響が極力少なくなります。

1点アースは、グランドの抵抗により各グランド間に電位差が生じるのを防ぐ目的で行います。

回路を組む場合、物理的に面積(距離)が必要になります。回路図上では、この距離は全く無視され、どのグランド点でも同じ電位(0V)となるように計算して設計を行います。

そして多くの場合、回路は複数の基本回路を組み合わせたものになります。
また信号線を伝って流れ出た電流は、グランドを通って元の位置に戻ってきます。

例えば3つの回路を組み合わせた場合、

回路A→回路B→回路C
 ↓   ↓   ↓...続きを読む

Qフレームグラウンド  FGとSGの接続

プリント基板上にある[フレームグランド]という端子、
結局「何のため」にあるんですか?

ある先輩は
「馬鹿だな! FGとSGは接続しなきゃ」
といいます。

またある先輩は
「馬鹿か? FGとSGはつないじゃだめ!」
といいます。

もう何がなんだか、、、。
いったいどちらが正解??

どなたかわかりやすく教えてください。

Aベストアンサー

どうもケースバイケースで、FGとSGが同じ電位じゃないと返って問題があるらしい。
この辺は環境によって決まるので、先輩の言ったことは両方正解なのかも。

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Qアルミニウムの腐食

アルミニウムが腐食する原因は何でしょうか?

また、どのくらい置いていたら腐食するんでしょうか?

Aベストアンサー

純粋なアルミは非常に反応性の高い金属です。
アルミサッシなど腐食されない材料として使用される理由は
傷ができたとき、瞬時に酸化皮膜(酸化アルミ)ができ、
それ以上反応が進まなくなるからです。
酸化アルミは透明な物質なので見かけ上はわかりません。
酸化アルミは非常に安定している物質なので腐食が起こりにくいのです。
ちょうど鉄棒の表面に黒さびをあらかじめつけておくのと同じ原理です。

アルミが腐食する理由としては、油や汚れなどが付着して
酸化皮膜ができる前に他の反応が起こった場合です。
つまり反応性の高いものが近くになく、いつもきれいにして空気に触れていれば
ほとんど腐食しないはずです。

Q磁気を遮断するもの

10mmくらいの間隔を置いて磁石が固定されており、お互いに引っ張りあっているものの間に、何かの物質により磁力を遮断することは可能でしょうか。
その磁力を遮断する物質は何でしょうか。教えて下さい。

Aベストアンサー

磁石の磁極は2種類(N極とS極)あり異種の磁極が引き合い、同種の磁極は反発しあいます。
また、一個の磁石は、必ずこの両極を持っています。

いま2個の磁石があり互いに引き合っているのですから、一つの磁石のN極と、もう一つの磁石のS極が引き合っていると思います。

一般に磁気を遮蔽するには、No.1,3の方の回答にありますように普通は透磁率の高い(磁石で付きやすい)金属を使うのですが、これは磁石が1個のときに、その磁石のN極の磁気とS極の磁気とを通りやすい物質でつないで、外に出ないように封じ込めます。
ところが、今回は磁石が2個なので、引き合っている間に透磁率の高い物質を入れると、それぞれの磁気がこの磁石で付きやすい物質を引きますので、遮断できないと思います。

>お互いの磁力が作用しなくなりそれぞれの糸がたるみ、磁石が落ちる。といった構造にしたいのですが。
このような作用をさせたいとすると、遮蔽する考えでなくて反発させるのが良いと思います。
つまり、シート状で両面が極になっている磁石を使用します。
2個の磁石の間にN極にはN極が、S極にはS極が向くように入れます。
これで、2個の磁石は、同極に相対しますから反発されるので落ちると思います。

もし馬蹄形の磁石でしたら、少し複雑になりますが、このシート状の磁石を2枚使って、それぞれの足で逆な極性にすることになりますね。

磁石の磁極は2種類(N極とS極)あり異種の磁極が引き合い、同種の磁極は反発しあいます。
また、一個の磁石は、必ずこの両極を持っています。

いま2個の磁石があり互いに引き合っているのですから、一つの磁石のN極と、もう一つの磁石のS極が引き合っていると思います。

一般に磁気を遮蔽するには、No.1,3の方の回答にありますように普通は透磁率の高い(磁石で付きやすい)金属を使うのですが、これは磁石が1個のときに、その磁石のN極の磁気とS極の磁気とを通りやすい物質でつないで、外に出な...続きを読む

Qケーブルのシールド線の働きと効果について教えて!

シードケーブル線のシールド効果と働きについて教えて下さい。マイクなどに使うシールド線の被服はアースされていなくてもノイズ軽減の「シールド効果」はありますか?

いま訳あってある2台の音響機器のマイクラインのケーブルを6芯のモジュラーで(他の信号線とともに)一本のケーブルにして接続する必要が生じました。
そこで「6芯シールド」を使い先端を6芯用モジュラーにし、そしてもう一方は6ピンの無線用マイクプラグで接続しました。

ところが、ケーブルのシールド(被服)を無線用プラグのほうは機器筐体のシャーシケースのアースから流れるように接続しましたが、モジュラーの機器のほうは構造上シールドがシャーシに被服が接地できません。自分でモジュラー用圧着ペンチで端子をつけたのですが、シールドの被服は手前で単に切断されたままになっています。

お聞きしたいのは、シールドでノイズ除去効果を得るためには、両方の機器の両方ともシャーシをシールド被服に接地しないといけないのでしょうか?
そもそも「シールド線」とは被服にはアースが流れていなければオーデーオ信号等のノイズ遮断は期待できないのでしょうか?
それともシールドがあるだけ(浮いている状態)でも「遮断効果」がありますか?
一般にたいていの機器はシールドにシャーシがつながっているようにおもいますが・・・ここが判りません。

2つの機器のシャーシ間で片方だけがアース接地されていてかたほうはつながなくてもノイズ除去の効果はあるものですか?
(1)アースは両方つなげる事が必要
(2)アースは片方だけで良い
(3)アースはつながなくても良い
効果のためにはどれが正しいでしょう・・・
どなたかお教え願えませんでしょうか?
どうぞよろしくお願いします!

シードケーブル線のシールド効果と働きについて教えて下さい。マイクなどに使うシールド線の被服はアースされていなくてもノイズ軽減の「シールド効果」はありますか?

いま訳あってある2台の音響機器のマイクラインのケーブルを6芯のモジュラーで(他の信号線とともに)一本のケーブルにして接続する必要が生じました。
そこで「6芯シールド」を使い先端を6芯用モジュラーにし、そしてもう一方は6ピンの無線用マイクプラグで接続しました。

ところが、ケーブルのシールド(被服)を無線用プラグのほう...続きを読む

Aベストアンサー

#1さんの回答を拝見し「確かにその通り!」と感じるオーディオ畑の者です。

参考程度に“一般論”を書かせて頂きます。

>マイクなどに使うシールド線の被服はアースされていなくてもノイズ軽減の「シールド効果」はありますか?

どの周波数帯域に対してか? 希望する減衰量となるか?については状況しだいですが、効果はあります。

しかし、ラインケーブルであればノンシールドも多く見られますが、マイクケーブルに限ってはやはりシールドをアースすべきです。


使用される機器がアンバランスかバランスか分かりませんが、文面からは6芯ケーブル自体でマイク出力のホット、コールドの芯線は確保できており、その外側にシールドが存在するのだろうと想像します。
(その前提で進めます)

>シールドでノイズ除去効果を得るためには、両方の機器の両方ともシャーシをシールド被服に接地しないといけないのでしょうか?

両端ともシールドをアースせよ、と決まっている訳ではありません。

◆3つのパターンがあります。
(アンバランスでは2芯シールド以上、バランスでは3芯シールド以上の場合)

◇両端ともフローティング(浮いている)のもの。

 主に高周波に対するシールド効果はあるが、電源ハムなどには弱いとされています。

◇一方のみアースされているもの。

 オーディオの世界ではポピュラー。
 一方のプラグ内ではコールドの芯線とシールドが一緒に接続されており、反対側のシールドはオープンになっているケーブルが多く見られます。

◇両端ともアースされているもの。

 聴感上問題なければOKですが、アースループが出来るため、電源ハムなどを拾いやすいと考えられます。

◆一般的には片方だけアースされているものが多く、上流(送り出し)側の機器にシールド線がアースされるのが普通です。
ただし、聴感上問題がなければ、ケーブルの向きが逆になっても何ら支障はありません。

◆市販のラインケーブルの中には、シールドの両端からリード線を出し、下流側での片側アースを含め4パターンのアース方法を選択できるものもあります。

>そもそも「シールド線」とは被服にはアースが流れていなければオーデーオ信号等のノイズ遮断は期待できないのでしょうか?
それともシールドがあるだけ(浮いている状態)でも「遮断効果」がありますか?

どのような形のシールドであれ、飛び込みノイズを遮蔽してくれれば、程度の違いはあっても「効果」ありとはなりますが、信号電圧の微弱なマイク回路では、電源ハムが主な除去対象と思われますから、フローティングではダメでしょう。

プロの現場であれば測定もするでしょうが、個人レベルなら耳で判断されても良いと思います。

自作ケーブルのシールド線(編組線)の両端にリード線をハンダ付けし、4パターンの中から最もノイズの少ないものを採用してはいかがですか?

場合によっては、選択したシールドのアース法に加えて、#1さんが仰るように金属箔を両端フローティングで巻くことで、さらに効果の上がることもオーディオの世界では珍しいことではありません。
(外装の上からになります)

因みに、理想的な大地アースが取れていない場合には、各機器の接地によって、逆にノイズの増加や音質の劣化が起こることがあります。

これもケーブルの接続とは別に、やはり聴感上の判断で決定されれば良いと思います。

この2つの問題は個々の現場(環境/使用機器)で異なるため、結果でしか分からない要素が多分にあります。

#1さんの回答を拝見し「確かにその通り!」と感じるオーディオ畑の者です。

参考程度に“一般論”を書かせて頂きます。

>マイクなどに使うシールド線の被服はアースされていなくてもノイズ軽減の「シールド効果」はありますか?

どの周波数帯域に対してか? 希望する減衰量となるか?については状況しだいですが、効果はあります。

しかし、ラインケーブルであればノンシールドも多く見られますが、マイクケーブルに限ってはやはりシールドをアースすべきです。


使用される機器がアンバランス...続きを読む

Qグランドにのるノイズ

24[V]供給のマイコンボードを製作しましたが信号波形にグランドノイズが乗っています。24[V]は安定化電源から供給しそれを電源回路で12[V], 5[V], 3.3[V]を生成しています。グランドにノイズが乗っているためどの部分の信号をみてもノイズが乗っていますが、グランドを外部の安定化電源のグランド端子につないで内部の信号を確認するとノイズはなくなります。よって内部回路のグランドにノイズが乗っていると判断できます。内部回路のグランドにノイズが乗る原因の特定になるのですが、どのように進めるべきか困っています。私は部品を一つ一つ交換して特定しようと考えているのですが、他に良いアイデアがありましたら連絡願います。

Aベストアンサー

> 部品を一つ一つ交換して特定しようと

部品に不良があるならこの方法で不良箇所が発見できるでしょう。
しかし、設計そのものに不備(「想定していなかった」も含む)が
あった場合は発見できないでしょう。

本来「グランド」同士は電圧変動がゼロなのが理想ですが、
現実には物理的距離、流れる電流、環境によって多少なりとも
差が現れます。
逆に言えば、低減する方法はあっても完全にゼロにするのはかなり困難だと
いうことです。
現実には、変動量が実使用に問題ないほど小さければそれでよいわけです。
過剰に押さえ込もうとすると実現できずにジレンマに陥ってしまいます。

基礎から考え直すのは効率が悪いので既知の現象を解説しましょう。

☆グランド線のインピーダンスが高くないか

グランド線は電源供給のリターン線であり、電源と同じ位の電流が流れます。
インピーダンス値が充分に低くないとここで電圧降下を発生します。
つまり、グランド線の両端に電位差を生じます。
ここでインピーダンスと言ったのは、「交流に対する抵抗」も
関係するからです。
デジタル回路に限りませんが、電流の流れ方が急激に変化する場合、
「直流に対する抵抗値」は低くても「交流に対する抵抗値」が高いと
電位差を生じます。
具体的には、太い導線で直流抵抗が低くても、長かったりどこかで巻いていたりして
インダクタンス値が高くなっている場合が該当します。

グランド線は太く短く、が基本です。試せるなら、
実際に交換できるのかを度外視して極端に太く短い導線に交換してみると
違いがはっきり現れます。
太い導線がなければ現状のものを2本、3本と並列に繋ぐことでも
効果を見られると思います。

単に直流抵抗を低くするには太い導線に変えばいいですが、
物理的距離を縮められない場合、インダクタンス値を下げられないことになります。
このような場合には、マイコンシステムがDC24Vを受け取った場所
(にパスコンがあると思いますが、こ)のパスコンの容量値を大きくし、また
タンタルコンデンサなどの高周波特性のよいコンデンサを並列に接続します。
価格はちょっと高いですが 電気二重層コンデンサ(商品名例 「OSコン」)が
オススメです。

グランド線のインピーダンスは変えられませんが、
瞬間的な電源供給はこのパスコンから行うことで
グランド線両端の電圧降下を防止します。

外来ノイズは...グランド線が極端に長いとか、郷電力を扱う機器が至近にあるとか、
放電加工機がある、などでなければ、まず心配ないと思います。
まずはグランド線のインピーダンス、パスコンを確認して下さい。

> 部品を一つ一つ交換して特定しようと

部品に不良があるならこの方法で不良箇所が発見できるでしょう。
しかし、設計そのものに不備(「想定していなかった」も含む)が
あった場合は発見できないでしょう。

本来「グランド」同士は電圧変動がゼロなのが理想ですが、
現実には物理的距離、流れる電流、環境によって多少なりとも
差が現れます。
逆に言えば、低減する方法はあっても完全にゼロにするのはかなり困難だと
いうことです。
現実には、変動量が実使用に問題ないほど小さければそれでよい...続きを読む


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