Come verificare se un componente può funzionare in forti campi magnetici?

Voglio progettare il mio PCB per funzionare bene anche quando lo posizioniamo accanto a un magnete al neodimio. Come verificare se il mio componente può funzionare in tali condizioni senza schermatura?

Modifica: non ho riscontrato alcun problema con il mio circuito quando lo posiziono accanto a un magnete, ma le persone inizieranno a interrogarsi sulla stabilità e non ho idea di come provarlo. Il componente principale sono la memoria flash NAND, il microcontrollore, l'accelerometro MEMS, la batteria, il ricetrasmettitore wireless sulla scheda.

Voglio progettare il mio PCB per funzionare bene anche quando lo posizioniamo accanto a un magnete al neodimio. Come verificare se il mio componente può funzionare in tali condizioni senza schermatura?

Puoi aspettarti potenziali problemi se un dispositivo contiene un conduttore mobile, "materiale magnetico" o è progettato come un dispositivo sensibile al campo magnetico o elettrico o elettromagnetico o sensibile al campo.

Il campo magnetico diminuisce con il cubo inverso della distanza dal centro del dipolo nord-sud, quindi nella maggior parte dei casi diventa piuttosto piccolo piuttosto rapidamente. (Il campo di ciascun polo diminuisce come quadrato inverso (non molte persone lo capiscono) e la somma vettoriale della coppia di dipolo si avvicina al cubo inverso a molte lunghezze di magnete lontano dal centro di dipolo).

Un moderno magnete di terre rare ad alta resistenza (di solito Nd2Fe14B) produrrà circa 1 Tesla fino a metà della lunghezza di un dipolo (NS) di magnete dalla faccia del polo. vale a dire magnete lungo (o profondo) = campo esterno profondo. Puoi far finta che ciò significhi che sarà circa 1/8 di T a 1,5 lunghezze di magnete e 1/27 Tesla a 2,5 lunghezze di magnete ecc.

Un accelerometro MEMS (probabilmente) contiene conduttori mobili e quindi potrebbe avere alcuni problemi. Ti aspetteresti che la loro scheda tecnica lo dicesse se questo fosse importante.

Qualsiasi dispositivo con nucleo magnetico non schermato e alcuni schermati potrebbero essere potenzialmente interessati. Ad esempio una bobina con una lumaca di ferrite o una ferita su una bobina di ferrite o di ferro avrebbe la curva AC BH spostata di un valore di offset DC dal campo del magnete e, a seconda della forza e della prossimità del magnete, potrebbe spingere un design in saturazione o più in profondità in saturazione di quanto sarebbe altrimenti.

Un altoparlante o un auricolare di tipo magnetico potrebbero essere interessati.

Una cellula Hall, un sensore GMR, un sensore AMR e altri dispositivi esplicitamente sensibili al campo magnetico "potrebbero divertirsi".

Qualsiasi movimento meccanico comune del contatore potrebbe essere influenzato (bobina mobile, ferro mobile, nucleo d'aria, ...)

Qualsiasi motore elettrico (DC senza spazzole, spazzolato, induzione, stepper, attuatore capo, ...), relè o attuatore che utilizza campi magnetici potrebbe essere influenzato

Può essere:

Memoria FRAM, memoria principale

Arco lungo:

Sciabola leggera, cella energetica in dilitio, ...

Dovrebbe essere ok:

Finché non ci sono componenti sensibili specificamente magnetici -

CI, analogici e digitali, memoria, RF (note induttori core), .. Batteria
passiva - resistore, condensatore, ...
Induttore, con anima.

Se sei interessato a come dimostrarlo, immagino che provare la tua situazione tipica e scrivere un pezzo di documentazione dovrebbe essere ok Ogni volta che sono fuori da una situazione tipica o standardizzata, provo a pensare a una configurazione ragionevole con un po 'di sicurezza fattore calcolato in, forse 1,5 o 2. Ad esempio, se l'applicazione ha un magnete su un lato della scheda, potresti provare a costruire un giogo ferromagnetico (in acciaio) che dirige il campo verso i componenti che sospetti siano sensibili, oppure utilizza due magneti su entrambi i lati del tabellone. Inoltre, potresti chiedere a un laboratorio di prova se possono verificare campi a bassa frequenza davvero forti.

Con bobine mediche come queste, è possibile creare densità di flusso fino a 5 T: Sorgente

Per le cose più comuni, esiste un set-up di test che fa parte di un test di conformità EMI standard:

Per i campi a bassa frequenza (come sembra che tu sia interessato), metti il ​​tuo dispositivo al centro di un grande frame con un loop (bobina magnetica) attorno ad esso e metti molta corrente attraverso il loop, creando un forte campo magnetico.

Un tipico set-up di test è simile al seguente: Fonte

Questo set-up sembra in realtà abbastanza semplice e potresti crearne uno a casa - la parte difficile e costosa sarebbe la calibrazione. Sono stato anche in grandi laboratori di prova EMC che hanno utilizzato bobine autoprodotte per questo test.

Solo per divertimento: una fonte pratica e quotidiana di interferenza con i campi più o meno potenti di quelli testati con il dispositivo nella figura sopra in genere è simile a questa: Fonte

o questo: Fonte

... o come il giogo di deflessione in un monitor CRT: Sorgente

Poi di nuovo, con i campi elettromagnetici, i trasmettitori e i ricevitori sono due elementi, quindi il televisore è anche un ricevitore per i campi a bassa frequenza esterni - chiedi al ragazzo che vive nella casa nella foto sopra che guarda le notizie delle otto in punto una TV CRT - l'immagine con il motore rosso, non quella con il treno ICE; la qualità della geometria dell'immagine della sua TV potrebbe non essere esattamente stabile.