Различные методы и средства при измерении электромагнитных излучений | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №25 (129) декабрь 2016 г.

Дата публикации: 28.11.2016

Статья просмотрена: 223 раза

Библиографическое описание:

Гасанов С. Э. Различные методы и средства при измерении электромагнитных излучений // Молодой ученый. — 2016. — №25. — С. 26-28. — URL https://moluch.ru/archive/129/35617/ (дата обращения: 25.06.2018).



На современном этапе научно — технической энергетики и в результате развития различных отраслей промышленности электромагнитные излучения среди других факторов окружающей среды по своему экологическому и производственному уровню занимает одно из ведущих мест. В целом, общий электромагнитный фон состоит из нижеприведенных природных источников (двух видов) излучения:

– Природные источники электромагнитного излучения (солнце, звезды, ядра галактики и т. д.);

– Искусственные источники электромагнитного излучения — устройства создающие вокруг себя электромагнитную область (плазменные, лазерные и рентгеновские установки, телевизионных, радиолокационных станций, и т. д.).

В последние годы отводится особое место на изучение искусственных электромагнитных источников излучения. Эти источники постоянно создают вокруг себя электромагнитное поле, что в свою очередь оказывает воздействие на окружающую среду. Для оценки этого воздействия используются различные методы и средства измерений. Для этого есть назначенные методы измерения. Радио и сверхвысоко частотные электромагнитные излучения (РЧ и СВЧ ЭМИ) характеризуются тремя основными параметрами:

– напряженностью электрического поля (Е);

– напряженностью магнитного поля (Н);

– плотностью потока энергии (ППЭ).

Оценка диапазонов излучения РЧ и СВЧ неодинакова. В диапазоне радиочастотного излучения менее 300 МГц интенсивность излучения выражается напряженностью электрической и магнитной составляющих и определяется соответственно в вольтах на метр (В/м) или киловольтах на метр (кВ/м): 1 кВ/м =103 (В/м) и амперах на метр (А/м). В диапазоне СВЧ, т. е. выше 300 МГц, интенсивность, или ППЭ, выражается в ваттах на метр квадратный (Вт/м2;1 Вт/м2=0,1 мВт/см2=100 мкВт/см2). Для характеристики магнитных полей вводится величина, называемая индукцией МП (В). Говоря о магнитной индукции, понимается действие на единичный элемент напряжения перпендикулярного площади. Единицей индукции МП является тесла (Тл).

Для характеристики МП в вакууме вводится величина, называемая напряженностю МП (Н). Измеряется этот параметр в амперах на метр (А/м). Напряженность и индукция МП связаны соотношением:

,

где μ0 ‐ магнитная постоянная, равная 4x10‐7 Гс/м; m ‐ относительная магнитная проницаемость веществ.

1Тл = 7,965 А/м; 1 А/м = 1,256x10‐6 Тл.

Единица напряженность МП ‐ эрстед (Э): 1Э = 79,58 А/м.

В воздушной среде 1 Гс = 1Э.

Что касается сотовых телефонов, то уровень безопасности сотового телефона принято оценивать в системе SAR (Specific Absorption Rates). Эта система берет за основу силу мощности (Вт) падающая на каждый килограмм человеческого мозга. То есть в системе SAR за единицу излучения берется Вт/кг. Чем меньше будет это значение, настолько же безопасным будет считаться устройство.

Проводится мониторинг для измерения ЭМИ. Для проведения мониторинга используются назначенные методы и средства. Как примером этих устройств можно показать İEP — 04, İPM — 101, Циклон — 04, EFA — 3 и другие.

İEP-04 производится в России. Используется для измерения напряженности электрического поля. Это устройство входит в комплект устройства «Циклон — 04».

123

Рис. 1. Устройство«Циклон — 04» измеряющее электрическое и магнитное поле

Устройство İEP-04 оснащено дисковыми и дипольными антеннами. С дисковой антенны можно контролировать техническое излучение антенны, а с дипольной антенны электрическое излучение любого технического устройство. В таблице 1 даны технические характеристики устройства «Циклон — 04». Его размеры 170x170x90 mm, а требуемая мощность не больше 2 Вт.

Таблица 1

Технические характеристики «Циклон— 04»

Диапазон измерения

Частота диапазона измерения

Комплектация

напряженность электрического поля для устройства İEP-04, В/м

Магнитная индукция (плотность магнитного потока), nTl

1 Шкала — Гц

2 Шкала — кГц

5–2000

2–400

Блок индикатора

0,7–1000

7–5000

Погрешность измерения

Антенны, которые можно заменить

В представленной статье, на примере курсовых радиомаяков (KРM) расположенных на территории аэропорта был проведен мониторинг для оценки влияния на окружающую среду создаваемое ЭМИ других электронных устройств в рабочем состоянии, и результаты измерения были составлены в виде диаграммы и проанализированы. Был сравнен уровень нормы излучения в санитарных нормах, и выявлена степень вредности на расстоянии.

Устройство, предлагаемое для проведения мониторинга было рассмотрено с использованием PIC 16F876A микроконтроллера, а это позволяет провести мониторинг более точно и быстро. Были разработаны и подготовлены структурные и принципиальные схемы устройства а также там были использованы различные элементы для проведения мониторинга. Уровень дозы излучения в санитарных нормах для человека составляет 0,2 мкТл.

Использование PIC микроконтроллеров позволяет измерять уровень излучения до точности 1 мкВт/см2.

Предлагаемое нами устройство, работает на основе программы заранее занесенной в память PIC микроконтроллера. Предусмотренная таблица предельных значений санитарных норм записывается в память микроконтроллера и во время измерения, если значения измеренных параметров будут выше отмеченных предельных значений санитарных норм, при этом бипер издает звуковой сигнал и дает знать, что значение измеренного параметра выше предельного значения. В то же время значение измеренного параметра и измеряемое время записываются в не энергонезависимое устройство памяти (EEPROM) микроконтроллера. Это делается с целью того, чтобы в конце мониторинга можно было проанализировать его результаты.

Литература:

  1. Ромашев Д.К Реферат «Электромагнитное поле и его влияние на здоровье человека» — СПб: СПГТУ — 2001–21
  2. Никитина Е. М. Реферат «Эргономика — защита пользователей от негативных воздействий электромагнитных полей дисплея» — М.: 1998–10
  3. Зинковская М. Курсовая работа «Влияние электро-магнитных полей на живые организмы» — Днепропетровск: ДНУ — 2001–19
  4. Ратынский М. А. Основы сотовой связи — М.: Радио и связь — 2000–248
  5. http://www.pole.com.ru: Центр электромагнитной безопасности.
  6. http://alpha3.spb.ru Человек и электромагнитное излучение.
  7. http://www.fostac.ch/de/docs/fostac_studie_elektrosmog_igor_orzelsky_russisch.pdf
  8. http://www.fostac.ch/de/docs/fostac_studie_elektrosmog_igor_orzelsky_russisch.pdf
Основные термины (генерируются автоматически): PIC, SAR, устройство, окружающая среда, проведение мониторинга, электрическое поле, магнитная индукция, магнитное поле, электромагнитное излучение, EEPROM.


Похожие статьи

Исследование техногенных электромагнитных полей

Измерения напряженности электрического и магнитного поля, а также плотности потока энергии выполнены с помощью промышленного прибора- измерителя уровня электромагнитного фона АТТ-2592. Он может применяться для измерения излучений...

Зависимость величины электромагнитного излучения...

Однако при этом мобильные телефоны являются источниками электромагнитного излучения (далее ЭМИ), которое может оказывать негативное влияние на здоровье человека. Так, напряженность магнитного поля мобильных телефонов может неблагоприятно влиять на...

Влияние электромагнитного излучения на функциональное...

Ключевые слова:электромагнитное поле, источники электромагнитного излучения, здоровье машинистов, воздействие на человека.

1. Агаджанян Н. А. Влияние магнитных полей на биообъекты различного уровня организации /Электронный ресурс.

Изменение индукции магнитного поля, создаваемого...

В настоящее время все больше людей пользуются различными мобильными устройствами: смартфонами, планшетами, фотоаппаратами, ноутбуками и т. д. С каждым годом техника становится все совершеннее и мощнее...

Исследование низкочастотных магнитных полей и их...

В результате технической деятельности человек создает искусственные электромагнитные поля, которые в сотни раз сильнее естественного магнитного поля Земли. Источниками антропогенных излучений являются мощные радиопередающие устройства...

Внедрение в учебный процесс электронной виртуальной...

Вектор магнитной индукции В характеризует силовое воздействие магнитного поля на движущиеся электрические заряды. При исследовании электромагнитных явлений в свободном пространства распределение векторов напряженности электрического поля Е и...

Волновое уравнение для электромагнитного поля в вакууме

В статье рассматривается электрическое поле, порождающее магнитное, которое оказывается переменным. Это переменное магнитное поле порождает электрическое. Таким образом...

Анализ возможности применения в учебном процессе виртуальной...

Вектор магнитной индукции «В» характеризует силовое воздействие магнитного поля на движущиеся электрические заряды. При исследовании электромагнитных явлений в свободном пространстве распределение векторов напряженности электрического поля Е и...

Гигиеническая оценка уровней электромагнитного излучения...

При изучении всех имеющихся рабочих мест регламентируемым гигиеническим требованиям по уровням переменных электрических полей удовлетворяет 92±5% рабочих мест диспетчеров, по уровням излучений переменных магнитных полей - 96±3% рабочих мест...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Исследование техногенных электромагнитных полей

Измерения напряженности электрического и магнитного поля, а также плотности потока энергии выполнены с помощью промышленного прибора- измерителя уровня электромагнитного фона АТТ-2592. Он может применяться для измерения излучений...

Зависимость величины электромагнитного излучения...

Однако при этом мобильные телефоны являются источниками электромагнитного излучения (далее ЭМИ), которое может оказывать негативное влияние на здоровье человека. Так, напряженность магнитного поля мобильных телефонов может неблагоприятно влиять на...

Влияние электромагнитного излучения на функциональное...

Ключевые слова:электромагнитное поле, источники электромагнитного излучения, здоровье машинистов, воздействие на человека.

1. Агаджанян Н. А. Влияние магнитных полей на биообъекты различного уровня организации /Электронный ресурс.

Изменение индукции магнитного поля, создаваемого...

В настоящее время все больше людей пользуются различными мобильными устройствами: смартфонами, планшетами, фотоаппаратами, ноутбуками и т. д. С каждым годом техника становится все совершеннее и мощнее...

Исследование низкочастотных магнитных полей и их...

В результате технической деятельности человек создает искусственные электромагнитные поля, которые в сотни раз сильнее естественного магнитного поля Земли. Источниками антропогенных излучений являются мощные радиопередающие устройства...

Внедрение в учебный процесс электронной виртуальной...

Вектор магнитной индукции В характеризует силовое воздействие магнитного поля на движущиеся электрические заряды. При исследовании электромагнитных явлений в свободном пространства распределение векторов напряженности электрического поля Е и...

Волновое уравнение для электромагнитного поля в вакууме

В статье рассматривается электрическое поле, порождающее магнитное, которое оказывается переменным. Это переменное магнитное поле порождает электрическое. Таким образом...

Анализ возможности применения в учебном процессе виртуальной...

Вектор магнитной индукции «В» характеризует силовое воздействие магнитного поля на движущиеся электрические заряды. При исследовании электромагнитных явлений в свободном пространстве распределение векторов напряженности электрического поля Е и...

Гигиеническая оценка уровней электромагнитного излучения...

При изучении всех имеющихся рабочих мест регламентируемым гигиеническим требованиям по уровням переменных электрических полей удовлетворяет 92±5% рабочих мест диспетчеров, по уровням излучений переменных магнитных полей - 96±3% рабочих мест...

Задать вопрос