永磁磁场屏蔽、交变磁场屏蔽

为降低永磁体的磁场强度或在空间的某一区域用交流电的低频交变磁场，用 磁屏蔽…与电场相比，电场很容易被应用屏蔽 法拉第电池，磁场无法被完全屏蔽，只能在某个位置有所减弱。

在实践中，为了科学研究、医学、地质学、一些与空间和核能相关的技术领域，经常屏蔽非常微弱的磁场， 就职 很少超过 1 nT。

我们谈论的是宽频率范围内的永久磁场和可变磁场。例如，地球的磁场感应平均不超过 50 μT；这样的场连同高频噪声更容易被磁屏蔽衰减。

当谈到屏蔽电力电子和电气工程（永磁体、变压器、大电流电路）中的杂散磁场时，通常只需将磁场的重要部分局部化就足够了，而不是试图完全消除它。 铁磁屏蔽 — 用于屏蔽永久和低频磁场

保护磁场的第一个也是最简单的方法是 使用圆柱体、薄片或球体形式的铁磁屏蔽体（体）。 这种外壳的材料必须有 高导磁率 和 低矫顽力.

当这样的屏蔽罩置于外部磁场中时，屏蔽罩本身的铁磁体中的磁感应强度比屏蔽区域内的磁感应强度要强，后者的感应强度会相应降低。

让我们考虑一个中空圆柱体形式的屏幕示例。

从图中可以看出，外磁场穿透铁磁屏壁的感应线在铁磁屏内部和直接在筒腔内变粗，因此感应线会更加稀疏。也就是说，圆柱体内的磁场将保持最小。为了达到所需效果的高质量表现，使用具有高导磁率的铁磁材料，例如 permaloid 或 mu-metal.

顺便说一句，简单地加厚屏幕壁并不是提高其质量的最佳方法。更有效的是多层铁磁屏蔽，在构成屏蔽的层之间有间隙，其中屏蔽系数将等于各层屏蔽系数的乘积——多层屏蔽的屏蔽质量将优于厚度等于上层总和的连续层。

由于多层铁磁屏幕，可以为各种研究创建磁屏蔽室。在这种情况下，此类屏幕的外层是由铁磁体制成的，铁磁体在高感应值下饱和，而它们的内层则由μ金属、永磁体、金属玻璃等制成。 - 来自在较低磁感应强度下饱和的铁磁体。

铜屏蔽——屏蔽交变磁场

如果需要屏蔽交变磁场，则采用导电性高的材料，如 蜂蜜.

在这种情况下，变化的外部磁场会在导电屏中感应出感应电流，覆盖被保护体积的空间，并且这些感应电流在屏​​中的磁场方向与外部磁场相反，因此安排了保护。因此，外部磁场将得到部分补偿。

此外，电流频率越高，屏蔽系数越高。因此，对于较低的频率，甚至对于恒定的磁场，铁磁屏是最合适的。

筛分系数K取决于交变磁场频率f、筛网尺寸L、筛网材料的电导率及其厚度d，可由下式近似求出：

超导屏的应用

如您所知，超导体能够使磁场完全远离自身。这种现象被称为 迈斯纳效应… 根据 伦茨规则, 磁场的任何变化 在超导体 产生感应电流，感应电流及其磁场补偿超导体中磁场的变化。

如果我们将它与普通导体进行比较，那么在超导体中，感应电流不会减弱，因此能够在无限（理论上）长时间内发挥补偿磁效应。

该方法的缺点可以认为是成本高，在材料转变为超导状态之前屏幕内部存在剩余磁场，以及超导体对温度的敏感性。在这种情况下，超导体的临界磁感应强度可以达到几十特斯拉。

主动补偿屏蔽方式

为了减小外磁场，可以专门在一定区域中增加一个与外磁场大小相等方向相反的附加磁场来屏蔽。

这是通过实现实现的 特殊补偿线圈（亥姆霍兹线圈） — 一对相同的同轴布置的载流线圈，它们之间的距离为线圈半径。在这样的线圈之间获得相当均匀的磁场。

为了对给定区域的整个体积进行补偿，您需要至少六个这样的线圈（三对），它们根据特定任务放置。

这种补偿系统的典型应用是防止电网产生的低频干扰 (50 Hz)，以及屏蔽地球磁场。

通常，这种类型的系统与磁场传感器一起工作。与磁屏蔽不同，它可以减少磁场以及屏蔽所包围的整个体积中的噪声，使用补偿线圈的主动保护可以消除仅在其调谐到的局部区域中的磁干扰。

无论抗磁干扰系统的设计如何，它们都需要抗振动保护，因为屏幕和传感器的振动有助于振动屏幕本身产生额外的磁干扰。