电磁辐射测量原理
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电磁辐射测量原理范文第1篇
【关键词】模拟小信号 电磁兼容 称重系统
电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性[1-2]。
公路用称重设备所使用的电磁环境较为复杂。一方面，设备工作在公路旁要承受各种车辆发出电磁干扰；另一方面，随着车辆的增多车载通讯设备（车载电台、对讲机）日益增多也对称重设备的电磁兼容提出了较高的要求。因此，国家相关管理部门对称重设备也作出了相应的国标要求，即中华人民共和国国家计量检定规程JJG907-2006《动态公路车辆自动衡器》中作出了明确的要求[3]，所有销售设备须满足IEC 61000-4中的电磁兼容要求。
1 称重设备原理
称重设备要通过国标的电磁兼容，须从设备的组成入手，了解设备的工作原理、信号传输及易受电磁影响的电路，故须先了解分析各种称重设备的工作原理。
目前市场上在售的公路动态称重设备主要有宽弯板动态秤、窄弯板动态秤、石英动态秤、单台面动态秤、整车式动态秤、双台面动态秤、轴组式动态秤等，虽然各种秤的外观不同，但其称重原理框相同，称重设备的原理框图如图1所示：
图1 称重原理框图
从电压信号传输的角度来分析，压力传感器由电压激励输出电压，最大输出电压值在几十毫伏，且实际应用中压力传感器到信号放大器的距离较远（10米以上），之后经放大传输至AD数字转换器、CPU、显示输出。
2 电磁兼容检测
依据国标JJG907-2006要求称重设备的电磁兼容检测包含短时电源电压降低、电快速瞬变脉冲群、浪涌电压、静电放电、抗电磁场辐射、直流供电的抗干扰 两项检测内容，其中抗电磁场辐射是最难通过的，其余检测项在选择有EC、FC认证的电源基本就可以通过。
抗电磁场辐射试验须在微波暗室进行。微波暗室可隔离外界纷杂的电磁信号，同时可提供单一源的、指定频率的电磁辐射。微波暗室，为了检测产品的电磁兼容性，产品必须在规定的标准环境中进行测试。理想的辐射场地是无限大的良好的导电地平面构成的，这是因为金属网（板）对电波产生全反射。在一定条件下，即反射角较小时，反射系数|R|≈1 ，不同介质平面的反射系数值也不同，故用金属地平面可使测量数据可靠，也使不同地区测量的数据具有可比性。国际上是以开阔测试场作为电磁辐射的标准实验场地，但是，由于现代生活环境中很难找到理想的开阔场，因此，微波暗室，就成为一种非常普及的代替环境。随着微波技术的发展，为了进行各种微波测量，要求模拟电磁波在自由空间传播的环境条件，微波无反射室即微波暗室也正是针对这一需要而研制的。电波暗室主要用于辐射无线电骚扰（EMI）和辐射敏感度（EMS）测量，电波暗室的尺寸和射频吸波材料的选用主要由受试设备（EUT）的外形尺寸和测试要求确定，分3m法或10m法。微波暗室可以用于天线、电磁兼容、雷达截面测量、无线电控制设备的对接试验，以及各种类型的电磁模拟试验等[4-5]。
3 电磁兼容试验及分析
试验前须准备场地及调试测试区域的场强符合IEC 61000-4-3要求，试验时称重设备距离辐射天线3m处放置，第一次测试称重的结果受电磁辐射的影响很大，分析其主要原因是压力传感器、信号放大器、AD转换器、、数据处理模块都是通过一根线连接，造成单端接地的现象，且设备外壳和大地没有严格的隔离开。所以在以下几个方面进行了改进：①放大器与AD转换器的屏蔽外壳与电源地严格分开；②压力传感器电缆外加金属屏蔽网，并与其他设备的屏蔽外壳相连；③所有的模拟、数字模块共地，并用同一屏蔽壳屏蔽；④模拟模块和数字模块电源分开独立供电；⑤放大器模块前端加RC、LC滤波电路。经过上述改进后，再次测试设备的电磁兼容性，经试验满足国标要求。
4 结语
称重设备中存在模拟小信号极易受到干扰，其抗电磁辐射干扰是个难点；但只要做到有与电压负极隔离的封闭严密屏蔽外壳；减小或消除模拟与数字信号的串扰以及严密的滤波电路；与大地的良好接触、选择较好的认证电源等措施，称重的电磁兼容也是可以做到的。
参考文献：
[1]钱振宇.3C认证中的电磁兼容测试和对策[M].北京：电子工业出版社，2004.
[2]刘培国，侯冬云.电磁兼容基础[M].北京：电子工业出版社，2008.
[3]陈淑凤，马晓庆 等.电磁兼容试验技术[M].北京：北京邮电大学出版社，2001.
电磁辐射测量原理范文第2篇
【关键词】电视电磁辐射;产生;危害;防护举措
1.引言
电视，让我们博览天际，纵观宇宙，思接千载，神通万里，它是一种最重要最广泛最为群体所接受的综合、现场传播形式，它有着独特的发展优势。然而，它也给我们带来了电磁辐射污染的担忧。怎样让人们科学面对电视的电磁辐射污染？探究和解决这一问题，具有普遍而深远的社会现实意义。
2.电磁辐射的产生
我们人类生活在一个巨大的电磁场里。地球本身就是一个大磁场。我们周围有各种带电体。物理学告诉我们：有电荷就有电场。电荷的有序运动形成电流。有电流就有磁场。变化的电流产生变化的磁场，变化磁场在周围产生变化的电场。变化的电场又在其周围产生变化的磁场。如图1所示。图中i为通过导体的电流。当电流的大小、方向发生变化时，在导体周围产生变化的磁场和电场。这种电场和磁场的交互变化产生电磁波。电场和磁场不断的交互变化，使电磁波向周围空间传播而形成了电磁辐射。所以，电磁辐射就是电磁波向空间传播（发射）或泄漏的现象。或者说，电磁辐射是由电磁波向空间传播（发射）或泄漏而产生的。电磁波的传播携带着能量，因此电磁辐射也可以说是能量以电磁波的形式在空间的传播。
图1 电流变化时在导体周围产生电场和磁场
电磁波的传播速度为人们熟知的光速，即3×105千米/秒。
电磁辐射可以按其波长或频率分成若干频率段，形成电磁波谱。电磁波谱包括无线电波、红外线、紫外线、可见光、X射线、r射线等。其中无线电波的波长最长，r射线波长最短。电磁辐射分为电离辐射与非电离辐射两种。电磁辐射所衍生的能量，取决于频率的高低：频率愈高，能量愈大。频率较高的X射线和r射线可产生较大的能量，以至大到足以令原子和分子电离，破坏合成人体组织的分子，被列为电离辐射。无线电波射频装置所产生的电磁能量由于频率较低，不能破解把分子紧扣在一起的化学健，故被列为非电离辐射。
当电磁辐射为人们提供许多便捷和乐趣的同时，也在给你的身心带来危害。这种危害就是电磁辐射污染，或者称电磁污染。电磁辐射源也就是电磁辐射污染源，或者说，电磁辐射污染产生于电磁辐射源。
3.电视电磁辐射的产生
普通电视机的电磁辐射原理类似于CRT电脑显示器电磁辐射原理，当电视机的显像管在启用时，它的负极会通过内部的“电子枪’发射出高速电子，即高能量的电子束，经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度，最后高速电子猛烈撞击屏幕内壁的荧光物质，使荧光屏发光，通过电压来调节电子束的功率，就会在屏幕上形成各种图像和文字。在这个过程中由于有近三万伏高电压的作用，会产生具有穿透力的对人体有害的X射线。而且在显示器周围还会产生低频电磁场，形成电磁辐射。电视屏幕显示影像时，也会放出大量的正离子，它们像磁石一样吸附空气周围里的负氧离子，使空气中的负氧离子大量减少。长期处于缺少负氧离子的状态中，人体会出现不正常症状。
尽管目前有许多CRT电视产品在处理辐射问题上进行了比较有效的处理，尽可能地把辐射量降到最低，但要彻底消除是困难的。相对来说，液晶电视在电磁波的防范方面有自己独特的优势，它采用了严格的密封技术将来自驱动电路的少量电磁波封闭在显示屏中，理论上是不存在辐射的。而普通显示屏为了散发热量的需要，必须尽可能地让内部的电路与空气接触，这样内部电路产生的电磁波也就可能会大量地向外“泄漏”了，
4.电视电磁辐射的强度
电磁辐射强度有多种表示方法，常用的有功率密度、磁感应强度等。
功率密度是单位时间、单位面积内所接收或发射的高频（射频与微波）电磁能量。在高频电磁辐射环境评估时的功率密度常用单位为微瓦/平方厘米（μw/cm2），用S表示。
功率密度S与辐射源的功率P成正比，而与发射点跟测量点之间的距离r的平方成反比，以下式表示：
式中P的单位为微瓦（μw），r的单位为cm，则S的单位为微瓦/平方厘米（μw/cm2）。
磁感应强度是表示单位面积的磁通量，用于描述工频段磁场能量的强度，以B表示，其常用单位为高斯（G）或特斯拉（T）。在这里，我们用更小的单位毫高斯（mG）或微特斯拉（μT）表示。
功率密度S与磁感应强度B之间的对应关系：10μw/cm2相当于1mG或0.1μT。
目前科学家普遍认为，人体长期接受功率密度S小于20μw/cm2或磁感应强度B小于2mG（0.2μT）的电磁辐射是安全的。
我国环保、卫生等部门制定的《环境电磁波卫生标准》规定的电磁辐射对人体没有任何影响的安全标准（一级标准）是：高频辐射小于10μw/cm2（相当于磁感应强度B为1mG或0.1μT）。这个值比科学家普遍认为的安全值还小，因而是更安全的安全值。
电磁辐射测量原理范文第3篇
关键词:计算机电磁辐射电磁场
一、概述
任何带电物体的周围都存在电场，而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场，也就存在电磁波，产生电磁辐射，如果这种辐射的量超过限定条件，那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样，电磁辐射同样无处不在，这使它成为公认的“第四污染源”。
只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前，能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大，对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康，在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下，诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中，与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源：微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射，对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
二、计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户，它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增，严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛)，以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等，发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大，大脑处于高度集中和紧张状态，这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现，亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕，长时间近距离盯着闪烁的荧光屏，易使眼睛充血、干燥、怕光，严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调，晶体受损，暗适应能力降低，造成视力减退，甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常，男性生殖能力下降，人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群，而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多，心脏起搏器佩戴者的死亡率增加，电磁辐射难逃其咎。
三、计算机辐射的主要来源
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量，但幸运的是，除显示器之外，这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面，阻挡了大部分电磁辐射。所以，我们通常受到的辐射一方面来自显示器，而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨，那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射，对健康的危害显而易见。而机箱同样如此，设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏，如果机箱与用户之间的距离太近，外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。
上述表明，计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器（阴极射线管显示器）和LCD显示器（液晶显示器）。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示，对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射，尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射，但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以，如何削弱这部分辐射至关重要。
按照物理学的定义，来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线，只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生，但因为能量极低，其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出，强度非常弱，经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生，最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场，它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直／水平扫描电场所产生，电磁场频率在5Hz～400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说，LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕，进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件，因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外，LCD和CRT显示器一样，机内同样需要一个高压电源，只是电源驱动的并不是电子枪，而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样，都需要较高的电压才能驱动，只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此，LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态（可达到l000V），然后转为常压甚至低压状态，而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言，LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多，加上LCD的摆放位置往往贴近墙面．所以不会背对着人体，这种辐射对人的影响可减弱到零。
显示器之外，第二辐射源就是主机。众所周知，金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用，但不同材料，不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同，如果设计不良，主机外泄的电磁辐射仍可能超标。首先，机箱的材料至关重要，目前大多数机箱都是使用镀锌铜板，它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金材料，同样具有良好的防辐射能力。材料仅是防辐射要求的基本方面，更关键的地方在于机箱制造工艺，只有模具精细，制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要体现在机箱面板、前置接口，后侧挡板及其他所有存在任何接缝的地方，劣质机箱与优质机箱在这方面差异甚大，前者的接缝处通常很不严密，设计、制造过程中都没通过辐射实验室进行严格检测、电磁辐射外泄情况严重。尤其是在前置接口方面，电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比较严谨，基本不存在接缝不够密合的问题，样品制造出来后都必项在电磁实验室中测量辐射是否达标，选标之后方可进行大批量制造。此外，不少机箱为了制造方便都采用双面喷漆，但内部表面如果被喷漆的话，机箱板就无法直接吸收电磁坡，电磁波会出现四处散射的情况。倘若在机箱接缝处不够严密就很容易因电磁波散射而造成泄漏现象。相较之下，外表面喷漆、内部镀锌的做法更值得提倡。钢板内表面所镀的锌(防氧化需要)同样也是金属，电磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不会出现散射现象，这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的——从健康角度考虑，我们认为多花点预算购买品质优良的机箱还是值得提倡的。
因此，对于广大计算机用户来说，选择LCD显示器，购买选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是非常重要的。这样可以最大限度的保证计算机用户免于受到过度的电磁辐射危害。
除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外，还可以根据情况采取下列措施。①平时饮食应选择富含维生素类的食品，以降低辐射的危害②有必要选用防护产品，如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等③长时间使用计算机，应注意间隔与调剂，孕妇操作计算机一天不宜超过2h。④人体与计算机，应保持一定的安全距离。室内办公和家用电器的设置不宜过密，不要把家用电器摆放得过于集中，以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。
按照物理学的定义，来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线，只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生，但因为能量极低，其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出，强度非常弱，经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生，最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场，它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直／水平扫描电场所产生，电磁场频率在5Hz～400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说，LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕，进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件，因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外，LCD和CRT显示器一样，机内同样需要一个高压电源，只是电源驱动的并不是电子枪，而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样，都需要较高的电压才能驱动，只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此，LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态（可达到l000V），然后转为常压甚至低压状态，而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言，LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多，加上LCD的摆放位置往往贴近墙面．所以不会背对着人体，这种辐射对人的影响可减弱到零。
电磁辐射测量原理范文第4篇
论文关键词：电脑,电磁辐射,危害
随着信息化社会的不断发展,信息已经成为社会发展的重要战略资源,信息资源的价值得到愈来愈多的发挥,;随着通信技术计算机技术的飞速发展,电脑作为一种现代高科技的产物,在给人们的工作带来更多便利的同时,，一种新型的污染源─电磁辐射也正悄然向人们袭来。电磁辐射虽然看不见、摸不到，但对人类的健康、生产和生活已经或正在产生巨大的影响。比如CRT显示器会产生对人体有害的X射线,在显示器周围还会产生低频电磁场;另外,键盘、鼠标的辐射量远远大于显示器。图书馆使用电脑的工作场所较多,如电子阅览室、采编部门、图书借还处等,加上有些部门电器布局不当,员工的前后左右往往有多台电脑或电器存在,还有工作时间长，中途又不能休息，这样,员工所受到的辐射远远大于辐射安全所规定的辐射暴露量。
一、电脑电磁辐射源
1、CRT显示器辐射源。
CRT显示器的辐射主要分为光辐射、低能X射线、无线电场、静电场和低频电磁场。CRT显示器的成像原理,决定了它在使用过程中难以完全消除有害辐射,因为它在工作时,其内部的高频电子枪、偏转线圈、高压包以及周边电路,会产生诸如电离辐射(低能X射线)、非电离辐射(低频、高频辐射)、静电电场、光辐射(包括紫外线、红外线辐射和可见光)等多种射线及电磁波。其中对人体健康损害最严重的是低频电场，它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直/水平扫描电场所产生，电磁场频率在5Hz～400Hz之间。
2、机箱部件辐射源。
机箱内部的各种部件,包括高频率、功耗大的CPU,带有芯片的各种板卡,带有高速直流伺服电机的光驱、软驱和硬盘,若干个散热风扇以及电源内部的变压器等等,这些部件工作时也会发出低频电磁波等辐射和噪音干扰。
4 健盘、鼠标辐射源
人们通常以为对人体危害最大的是电脑显示器和主机，其辐射强度在200V/M--2000V/M 之间，但人们可以用拉开距离的方法减少辐射，可是，键盘、鼠标是人们必须用手直接接触的部件，其辐射强度在 900V/M--2000V/M 之间，它们正通过您的双手直接侵害您的身体。而辐射强度超过 200V/M 就会对人体伤害很大.电脑的键盘、鼠标为何会有电磁辐射呢？因为它们是通过主机的交流电能产生交变信号实现所有功能的，所以能产生低频辐射。简便的说：因为键盘、鼠标都是和电脑的主机相连接的。
3 周边设备辐射源。
UPS、外置音箱、打印机、扫描仪等周边设备辐射源也是一个不容忽视的“源头”。
二、电磁辐射对人体的危害
电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。
高尔生教授指出电磁辐射对人体的危害，表现为热效应和非热效应两大方面。热效应，当人体接受电磁辐射时，体内分子会随着电磁场的转换快速运动，使人体升温，热效应会引起中枢神经和植物精神系统的功能障碍，主要表现为头晕、失眠、健忘等亚健康表现。非热效应，即吸收辐射不足以引起体温增高，但也引起生理变化和反应。生活和工作在这种环境中过久，会出现头晕、疲乏无力、记忆力衰退、食欲减退等临床症状。电脑辐射是心血管病、糖尿病、癌突变的主要诱因。电磁辐射对人体的危害主要体现在以下几个方面
1、电磁辐射对人体生殖系统、神经系统、免疫系统造成伤害；
电脑的低能量X射线和低频电磁辐射,可引起人的中枢神经失调。英国一项研究证实,电脑屏幕发出的低频辐射与磁场,会导致10多种病症,包括流鼻涕、眼睛痒、颈背痛、短暂失忆、暴躁及抑郁等。我国有有初步观察到，长期接触电磁辐射的人和同龄正常人相比，其体液与细胞免疫指标中的免疫球蛋白1gG降低，T细胞花环与淋巴细胞转换率的乘积减小，使人体的体液与细胞免疫能力下降。
2、电磁辐射是孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素；
对女性的影响。从1984年起,美国、加拿大、日本、芬兰、瑞典等国家都曾有关于电磁辐射与自然流产和子代出生缺陷的报道。有些学者认为,孕妇头3个月接触视屏显示终端每周超过20小时,流产率较未接触者明显升高,但未见出生缺陷增加的现象。有的学者认为,这可能与孕妇暴露在辐射强烈的屏幕前有关。有的学者尽管否认电磁辐射引起流产和畸形,但不能因此认为对怀孕妇女毫无影响。据调查显示,我国每年出生的2000万儿童中,有35万为缺陷儿,其中25万为智力残缺。因此我国有专家认为,电磁辐射也是影响因素之一。尽管国内外资料关于电磁辐射对育龄妇女生殖的影响说法不一,但对女性来说,电磁辐射会引起痛经、经期延长等症状,少数准妈妈还可能发生早产或流产,这是大家基本已达成的共识。对于男性,主要表现为男子质量降低。因为男性生殖细胞和对电磁辐射更为敏感,因此,男性也应尽量减少与电磁辐射太频繁密集的接触,必须接触时也要保持安全距离。曾有医生怀疑,日本女婴出生率显著增加的原因是电脑电磁辐射影响人类生育能力所致。日本池下妇女科诊所的池下郁子院长曾有过这样的发现:一段时间内,发现女婴出生率显著地增加,而当她替前来就诊妇女的丈夫测量数量时,发现从事电脑工程的男士数量较少。因此,常用电脑难生男孩这一现象也应引起大家的注意。
3、电磁辐射直接影响儿童的发育、骨骼发育，导致视力下降、视网膜脱落、肝脏造血功能下降；
世界卫生组织认为,计算机等的电磁辐射对胎儿有不良影响,过量的电磁辐射直接影响儿童组织发育、骨骼发育、视力下降以及肝脏造血功能下降,严重者可导致视网膜脱落。长期与电脑为伴,使荷尔蒙不正常，会产生眼睛酸疼、皮肤发干、少许脱发、面部色素沉淀、食欲不振和身体各机能的免疫力下降等。
三、图书馆以下几种人要特别注意电磁辐射
经常使用电脑、电器设备、办公自动化设备的人员,如信息部主机房、电脑实验室、电子阅览室、还书处、外借处等工作人员等，特别是电子阅览室的工作人员，一个阅览室有一百多台电脑，加上交换器，那辐射远远大于辐射安全所规定的辐射暴露量。
四、电磁辐射的防护
1、电脑摆放位置很重要。尽量别让屏幕的背面朝着有人的地方，因为电脑辐射最强的是背面，其次为左右两侧，屏幕的正面反而辐射最弱。避免长时间连续操作电脑，注意中间休息。要保持一个最适当的姿势，眼睛与屏幕的距离应在40~50厘米，使双眼平视或轻度向下注视荧光屏。、电脑的荧光屏上要使用滤色镜，以减轻视疲劳。最好使用玻璃或高质量的塑料滤光器。
2、室内要保持良好的工作环境，如舒适的温度、清洁的空气、合适的阴离子浓度和臭氧浓度等。光线要适宜，不可过亮或过暗，避免光线直接照射在荧光屏上而产生干扰光线。工作室要保持通风干爽。科学研究证实，电脑的荧屏能产生一种叫溴化二苯并呋喃的致癌物质。所以，放置电脑的房间最好能安装换气扇，倘若没有，上网时尤其要注意通风。室内不要放置闲杂金属物品，以免形成电磁波的再次发射。
3、注意保持皮肤清洁。电脑荧光屏表面存在着大量静电，其集聚的灰尘可转射到脸部和手部皮肤裸露处，时间久了，易发生斑疹、色素沉着，严重者甚至会引起皮肤病变等。
4、注意饮食，补充营养对于生活紧张而忙碌的人群来说，抵御电脑辐射最简单的办法就是在每天上午喝2至3杯的绿茶，吃一个橘子。茶叶中含有丰富的维生素A原，它被人体吸收后，能迅速转化为维生素A。维生素A不但能合成视紫红质，还能使眼睛在暗光下看东西更清楚，因此，绿茶不但能消除电脑辐射的危害，还能保护和提高视力。应多吃些胡萝卜、白菜、豆芽、豆腐、红枣、橘子以及牛奶、鸡蛋、动物肝脏、瘦肉等食物，以补充人体内维生素A。
5、安装防护装置，削弱电磁辐射的强度。在无法远离电子产品和电磁辐射环境的情况下，人们可以利用有效的方法，将电磁能量限制在规定的空间内，阻止其传播扩散；另一方面，人们也可以穿戴专用的防护衣帽和眼镜，加强对自己的内脏系统、泌尿生殖系统和眼部进行防护。目前，世界各国的专家们已经研制出了大量的电磁防护产品，如防护墙纸、防护透明薄膜、屏蔽服、防护眼镜、“护胎宝”围裙、移动电话防辐射屏、计算机显示器防护屏、计算机电磁辐射防护罩等，这些产品都能起到很好的防护作用。
总之，图书情报界员工从事电脑工作的较多,每天都与电脑密切接触,有些人还是工作狂,整天与电脑为伴,他们或多或少要受到电脑电磁辐射的危害,因此预防电磁辐射问题应当引起我们足够的重视。
参考文献
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2 夏文.在安全距离之外,电磁波辐射无大碍[N].大河报, 2007-12-15(14).
3 田欣.电脑族谨防“干眼症”[N].京华时报, 2006-04-12(109).
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电磁辐射测量原理范文第5篇
关键词：计算机电磁辐射电磁场
一、概述
任何带电物体的周围都存在电场，而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场，也就存在电磁波，产生电磁辐射，如果这种辐射的量超过限定条件，那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样，电磁辐射同样无处不在，这使它成为公认的“第四污染源”。
只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前，能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大，对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康，在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下，诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中，与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源：微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射，对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
二、计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户，它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增，严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛)，以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等，发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大，大脑处于高度集中和紧张状态，这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现，亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕，长时间近距离盯着闪烁的荧光屏，易使眼睛充血、干燥、怕光，严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调，晶体受损，暗适应能力降低，造成视力减退，甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常，男性生殖能力下降，人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群，而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多，心脏起搏器佩戴者的死亡率增加，电磁辐射难逃其咎。
三、计算机辐射的主要来源
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量，但幸运的是，除显示器之外，这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面，阻挡了大部分电磁辐射。所以，我们通常受到的辐射一方面来自显示器，而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨，那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射，对健康的危害显而易见。而机箱同样如此，设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏，如果机箱与用户之间的距离太近，外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。
上述表明，计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器（阴极射线管显示器）和LCD显示器（液晶显示器）。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示，对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射，尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射，但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以，如何削弱这部分辐射至关重要。
按照物理学的定义，来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线，只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生，但因为能量极低，其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出，强度非常弱，经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生，最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场，它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直／水平扫描电场所产生，电磁场频率在5Hz～400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说，LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕，进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件，因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外，LCD和CRT显示器一样，机内同样需要一个高压电源，只是电源驱动的并不是电子枪，而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样，都需要较高的电压才能驱动，只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此，LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态（可达到l000V），然后转为常压甚至低压状态，而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言，LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多，加上LCD的摆放位置往往贴近墙面．所以不会背对着人体，这种辐射对人的影响可减弱到零。
显示器之外，第二辐射源就是主机。众所周知，金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用，但不同材料，不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同，如果设计不良，主机外泄的电磁辐射仍可能超标。
首先，机箱的材料至关重要，目前大多数机箱都是使用镀锌铜板，它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金材料，同样具有良好的防辐射能力。材料仅是防辐射要求的基本方面，更关键的地方在于机箱制造工艺，只有模具精细，制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要体现在机箱面板、前置接口，后侧挡板及其他所有存在任何接缝的地方，劣质机箱与优质机箱在这方面差异甚大，前者的接缝处通常很不严密，设计、制造过程中都没通过辐射实验室进行严格检测、电磁辐射外泄情况严重。尤其是在前置接口方面，电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比较严谨，基本不存在接缝不够密合的问题，样品制造出来后都必项在电磁实验室中测量辐射是否达标，选标之后方可进行大批量制造。此外，不少机箱为了制造方便都采用双面喷漆，但内部表面如果被喷漆的话，机箱板就无法直接吸收电磁坡，电磁波会出现四处散射的情况。倘若在机箱接缝处不够严密就很容易因电磁波散射而造成泄漏现象。相较之下，外表面喷漆、内部镀锌的做法更值得提倡。钢板内表面所镀的锌(防氧化需要)同样也是金属，电磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不会出现散射现象，这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的——从健康角度考虑，我们认为多花点预算购买品质优良的机箱还是值得提倡的。
因此，对于广大计算机用户来说，选择LCD显示器，购买选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是非常重要的。这样可以最大限度的保证计算机用户免于受到过度的电磁辐射危害。
除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外，还可以根据情况采取下列措施。平时饮食应选择富含维生素类的食品，以降低辐射的危害，有必要选用防护产品，如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等。长时间使用计算机，应注意间隔与调剂，孕妇操作计算机一天不宜超过2h。人体与计算机，应保持一定的安全距离。室内办公和家用电器的设置不宜过密，不要把家用电器摆放得过于集中，以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。
随着计算机走进人们的日常生活，它给现代人的工作、学习带来了极大的便利，成为人们生产生活所必不可少的一件工具。在给人们带来便利的同时，应该注意到，计算机所产生的电磁辐射也给人们的健康带来了危害。如何有效地防止和降低计算机对人身健康的威胁，是人们生产生活中所应该关心和关注的一个问题。计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机，选择LCD显示器和具有良好防辐射效果的机箱是防止用户免于过度电磁辐射的关键。另外加强维生素的摄入，选择防护用具，避免长时间近距离接触计算机也是重要的防护措施。
参考文献：
[1]胡焱弟，白志鹏等.大学生受电脑电磁辐射的研究.安全与环境学报.2005.5（3）.37～41.
[2]刘英杰.电磁辐射与劳动保护.水利电力劳动保护.2002.（1）.17～18.26.
[3]吴忠智.关于电源污染及电磁辐射的探讨.电工技术杂志.2001.（11）.30～31.
[4]张剑.关注健康——从设计的角度看待电磁辐射.微型计算机.2003.（23）.112～118.
电磁辐射测量原理范文第6篇
【关键词】煤矿冲击矿压；传感器监测；监测网络；关键技术
1.引言
所谓的煤矿动压现象，是指在一定的突然能量影响下，对于煤矿开采过程中的大量的弹性能的煤或岩体存在高应力状态下而进行释放的过程。煤矿动压现象的主要表现则为冲击矿压，对于井巷发生爆炸性事故来说，突然释放的弹性能量会在发生强烈声响的情况下而把煤岩抛向巷道，这样就不可避免出现煤岩体和煤岩体振动破坏现象，造成一定程度的人员伤亡和设备损坏，甚至造成部分巷道垮落破坏的情况。世界各国的不同行业对于冲击矿压现象的定义和称呼存在一定的区别，比如，存在“矿山冲击”、“冲击地压”、“冲击矿压”、“煤爆”、“岩爆”等，煤岩抛向巷道一般情况下则是冲击矿压的作用，使得井巷工程遭到破坏，出现裂缝扩展及岩体的破断，并伴有强烈的岩体振动和巨大声响。复杂性、巨大破坏性、瞬时震动性、突发性则是冲击矿压所具有的明显特征。对于冲击矿压的分类可以从释放能量、显现强度等方面进行[1，2]。
一是，弱冲击。具有不是很大的破坏性，已采空间抛出部分煤或岩石，基本上没有损坏支架、机器和设备，震动在围岩中发生，在2.2级以下的震级能够发生巨大声响，煤尘产生，大量瓦斯可能会在瓦斯煤层中涌出。
二是，矿震，已采空间并没有抛出煤岩，仅为破坏仅发生在深部的煤岩体，尽管有明显的震动，仅为片帮或塌落现象，使得煤尘有时发生，伴有巨大声响。“煤炮”就是指较弱的矿震，也指微震。
三是，强冲击。震级在2.3级以上，已采空间大量抛出急剧破碎的部分煤或岩石，围岩振动，移动设备以及出现支架折损情况，大量煤和冲击波产生。
所以，可以看出，对于生产以及工作人员来说，煤矿开采中冲击矿压能够造成巨大的安全危害，为了更好避免事故发生，应该在煤矿开采中做好相应的关于产生冲击矿压的及时监测预报工作。利用岩石破断向外辐射电磁能量的特性，可以通过电磁辐射监测来进行相应的冲击矿压的监测预测。在我国，中国矿业大学相关研究人员较为深入研究了载荷作用下煤体的电磁辐射特性及规律问题，提供了相应的定量和定性的分析。通过研究，对于电磁辐射进行初步掌握，在煤岩体受载变形破裂过程中中，其可以看作为向外辐射电磁能量的一种现象，是由煤岩体的变形破裂所引起。许多矿物质存在于煤岩体的组成及结构中，这就决定了其复杂性，表现出较为典型的非均质材料。对于产生不均匀应变的煤岩体来说，自由电荷浓度在低应力区域或拉伸区域有所降低，而自由电荷浓度在压缩区则升高，对于自由电荷来说，这就存在由高浓度区域向低浓度区域扩散和运移的情况。低频电磁辐射在低速扩散过程中出现，使得表面电荷在煤体表面进行积累。表面电荷在扩展裂缝过程中裂纹表面受拉区域出现，极性为负，正电荷而在裂纹表面受压的区域中出现。运动的偶极子群则在裂纹尖端而形成。电子加速的产生主要是由于裂纹尖端的煤体本相处的负电荷的受拉区域的影响，正点则在周围的压应力区。大量的带电粒子则是在在电场的作用下加速发射出来的低速运动带电粒子而出现，这样，从低频电磁辐射到x光的宽频带电磁辐射就很有可能产生。煤壁的电磁辐射的变化可以通过传感器测得，煤岩应力变化趋势能够在煤岩应力与电磁辐射的耦合规律影响下而计算分析得到，使得监测预报冲击矿压成为可能，使得安全生产得以保证。
2.煤矿冲击矿压传感监测网络监测设计探讨
设计冲击矿压的监测预报过程中，煤壁的电磁辐射变化可以通过传感器监测实现，另外，煤岩巷道的冲击矿压变化监测中还需要的装置包括红外遥感监测装置、地电监测仪器、重力仪、声波探测装置等，为了能够得到更为客观全面的数据，需要利用多种设备进行数据探测，然后进行相应的综合分析，这就构成了相应的冲击矿压检测网络[3，4]。开采方面的技术和地质相关问题主要通过采矿声波法，其主要具有信息能够在较大范围的岩石体内直接获得，声波研究的非破坏性使其特点。相比其他方法，声波方法技术含量高，而获取信息成本低，分析岩体原有或开采中的变化应力过程中，具有较为准确的观测的声波参数信息。钻孔之间的声波透视法、钻孔中的声波剖面法、巷道之间的声波透视法、采矿巷道中的声波剖面法则是几种常见的采矿声波方法，这些则是根据不同的采矿地质条件及其研究目的所提出。根据相关研究，流动声发射监测探头和固定式连续声发射监测探头则是我国的常用功能的声波检测传感器，传感器收集在变化的煤岩巷道应力中所产生的一定的声发射脉冲能量波以及震荡波，能够在煤矿开采中进行有效监测煤岩巷道。
上下两平巷的煤壁或顶板中进行布置相应的声发射探头，为了能够更好使得巷道周边的破碎带能够避开，在1.5m以上的钻孔中设置探头，监测回采工作面的过程中，远的探头的距离工作面110m，而近的探头的距离工作面40m。如果具有比较好的探头的去噪效果，在距工作面20m处进行探头布置。在距掘进面30～100m之间，进行监测掘进巷道过程中进行布置探头。一般来看，煤层尘灭、断层和老巷等阻尼大的地点应该在布置探头时尽量避开。应该利用重力法进行观测开采引起的重力场，在这种地球物理方法中，重力的异常变化主要是通过不均匀性在地层中岩石介质质量分布情况而确定。这就需要考虑相应的周围岩层和底层、埋藏深度、形式、地层的尺寸的重力的密度差异。重力法在矿井中的应用离不开相应的测量仪器和测量方法的发展。测量传感仪器的高精密度发展要求越来越高，在采矿引起的密度分布变化、岩相变化的测量、小结构中应用日益广泛。目前，我国的采矿重力法主要应用于在开采所引起的局部空洞的定位、小范围内煤层构造的变化、地层震动的预测、岩体体积变化等领域，在进行相关的重力法测量过程中，在危险区域附近布置重力传感仪器，其中，观测区域的上部和下部则是进行测量巷道的最好位置，要求测量巷道的倾角不大于10o，一般能够满足相应的石门穿过2个以上的煤层。10～50m则为测量点的间距，而测量高度的精确值一般为0.01m。其中，重力仪则是主要的重力法测量仪器，具有较高灵敏度，能够对于重力值的变化进行有效测量，主要是利用重力的微小变化就能够产生比较大的倾斜度的原理。
在进行相应的岩石点特征的变化中，对于顶板、地质及采场技术的问题利用采矿点法进行处理，具有较广的应用范围。井下地点法的应用范围主要包括以下几个方面：一是评价自然灾害，二是对于顶底板岩层的地质条件进行认识；三是回采巷道、开拓巷道的应力应变状态进行监测；四是对于支架与围岩的相互作用进行有效评价。在矿井条件下，测量方法主要是有利用安装在在钻孔平底的电极（传感器）进行，一般在0.5～2m之间的深度。地点会在煤岩变形破裂发生时候而产生变化，这样，地电变化趋势图能够通过电极传感器获得，使得冲击矿压的预测成为可能。
通过分析煤壁附近裂隙区域对电阻值的影响，经过具体的测量数据说明，巷道壁0～6m的距离范围之内，电阻值要低于平均值。考虑到增加了巷道边裂隙水的原因，巷道帮附近低电阻值表现异常，这也是由于该区域破裂的影响结果。
在地质调查条件中的热红外图像能够用于岩性的区分，利用热红外遥感技术能够进行有效的地质构造研究，满足某些矿产资源需要。在自然灾害调查中所涉及到的热红外线凸显主要包括相应的现代火山活动、煤堆或矸石自燃、地下煤层等。研究表明，矿井局部温度异常往往也会是由于瓦斯突出或者有一定规模构造的应力场的矿井所造成。对于煤柱承载直到屈服破坏的动力过程来说，其动力过程还包括煤层顶板运动破坏和煤爆煤岩与瓦斯突出等。移动变形则是会在采动应力和地应力的共同作用下产生，这就能够产生一定的成岩物质内部结构的调整和相应的物理化学变化，其中就包括电子跃迁、能量转化等，即一部分固有热能转化为机械能、或者一部分机械能转化为热能等，这些都是通过电磁辐射而表现出来。一些物理化学过程则肯定能够通过电磁辐射之一的热红外辐射的温度特征变化而进行反映，相关的前兆信息也就能够获得。如果通过监测相应的特征变化和前兆信息，这就可以能够应用反应场信息的热红外成像技术，进行相关的冲击矿压，矿柱稳态监测和矿山岩爆，煤与瓦斯突出的热红外遥感监测技术。
3.冲击矿压传感监测网络分析
传感器工作则是当前在矿井中所依靠的监测探测预报中的主流技术，但是，目前，在我国矿井中，技术单一则是在使用探测预报传感技术的问题，大多的煤壁的电磁辐射变化都是通过传感器进行监测。这样相对来说，与实际数据相比，单一的监测方式所得数据就会存在一定误差。数据分析的过程中，很难避免单一测量方式所产生的误差。考虑多种传感器的共同协作而组成的冲击矿压的煤矿监测安全网络，利用以上所述设备构成网络系统多得到的数据也就并非单一数据，可以较为有效进行数据之间的比较和分析，为得到更为准确的结论奠定基础，能够使得矿井巷道内煤壁应力的实际情况能够得以较为客观地反映，通过使用多组数据来有效避免了产生错误结论。在相应的冲击矿压传感监测网络中，在网络传输的作用下，传感器能够把数据传递给数据中心，然后，可以根据接收到的数据，处理中心完成相关的图标分析，这样在大量数据的基础上，就能够使得煤岩巷道应力的变化趋势得以有效反映，通过不间断工作的传感器来监测煤壁应力变化情况，预警警报则会在数据处理中心预测到相应的危险时而自动发出，使得工作面的安全生产成为可能。
4.结语
上述提出的检测方法是利用多种传感器共同合作，这其中的较为复杂的系统安装和较大的前期投资则是自身的缺陷，但是，此监测系统还具有比较大的优势就是对于监测内容的全面性和准确性。未来煤矿安全监测的发展过程中，由于不断的网络集成技术和传感器技术的发展，使得冲击矿压传感监测网络发展具有广阔前景。
参考文献
[1]谢群，窦林名，李宁等.向斜轴部附近微震活动规律及对冲击矿压的影响[J].金属矿山，2013（5）.
[2]刘振江，牟宗龙，窦林名等.深部下山煤柱区矿震规律研究[J].金属矿山，2013（11）.
电磁辐射测量原理范文第7篇
准妈妈的担忧：电脑辐射
你一直期待着宝宝的降临，期盼着能早日体味为人母的幸福，所以，当你知道了有一颗爱的种子在你的体内生长，快乐和喜悦就充满了你的心房，你希望你的孩子是健康的，聪明的，也希望早点看到他可爱的模样，亲亲他粉嘟嘟的小脸蛋。可你的心里还有一丝丝的担心：每天的工作都离不开电脑，电脑的辐射会不会对孩子有影响呢？是不是真的像新闻报道过的那样，在电脑前工作的准妈妈容易发生胚胎停止发育、流产、畸胎呢？要不要请求领导换一下工作岗位，或者干脆辞职，在家里专心等待天使的降临？
准妈妈的这些担心，我们不难理解。因为，现实生活中确实出现过个别在电脑前工作的准妈妈发生流产或生出畸形胎儿的事情。但是，我们不能就此就给电脑定罪，认为在电脑前工作的准妈妈就容易发生胚胎停止发育、流产，生出畸形胎儿。从医学角度来看，引起胚胎停止发育、流产、胎儿畸形的原因是很多的，比如染色体的异常、药物的影响、病毒感染，以及精神过度紧张，严重的糖尿病、甲亢等因素，而且，有一部分准妈妈流产，生出畸形儿的原因并不明确。
电脑的显示器，它的原理和电视机一样，当阴极发射出的电子流撞击在荧光屏上时，即可转变成可见光。在这个过程中会产生对人体有害的X射线，不过显示器外面的玻璃罩可以大量吸收放射线，实际上人体所受到的射线照射量很小。国际上已对市场上近百种型号电脑显示器的X射线进行过监测，绝大多数照射量率仅是天然辐射水平。
除此之外，显示器工作时周围还会产生低频电磁场，在体外实验中，这种电磁场可以在细胞膜水平上干扰细胞的代谢和增殖，从而影响胚胎的正常发育，引起流产，但是，科学家们经过了认真的调查研究后发现，这种情况多见于妊娠头三个月操作电脑每周超过20小时的准妈妈。世界卫生组织的专家们认为，影响电脑操作妇女妊娠结局的原因很多，主要是工作疲劳和过度紧张，其次才是来自电脑的低频电磁场。所以，在怀孕早期，应避免长时间操作电脑，每周不要超过20小时。
目前，许多国家都制定了显视器的安全标准，我们国家制定的显视器的安全标准从1999年12月已经开始实施。按安全标准生产的显示器本身已经具有防电离辐射、防静电、防反光等防护功能。根据测量结果，距离显示器表面70厘米处每天工作8小时，所受辐射的剂量远低于安全标准规定的剂量限值。另外，经专业测量显示，在显示器前装视保屏与没有视保屏时辐射剂量率水平无差异，视保屏对电离辐射不会有任何实际防护效果，相反，还可能会影响视力。而以液晶方式显示的显示器不会产生电磁辐射和声辐射。
电脑前的准妈妈们，看了这些，您的顾虑还很大吗？
准妈妈远离电磁辐射的对策
除了电脑，为我们的生活带来极大便利的通讯、家电等产品，也会产生电磁辐射，为避免可能对胎宝宝的影响，准妈妈在生活中要注意以下几点。
一、保持安全距离
1．电脑显视器背面与两侧的电磁波都比正面强，要与电脑背面保持1米以上的距离，与电脑显视器保持70厘米以上的距离，使用后必须立即远离。
2．使用吹风机时不要将吹风机贴近头部。
3．不使用电热毯。
4．与音响等影音设备、电冰箱、电风扇保持1米以上的距离，与电视机、冷气机、运作中的微波炉及电热器保持2米以上的距离。
二、减少使用时间
1．一般人使用电脑的时间一天不可超过6小时，每小时需要离开10分钟；准妈妈则一周不可超过20小时。
2．使用手机通话每天不可超过30分钟，因为在拨通、接听瞬间的电磁波最强，因此这些时候最好尽量远离人体。
3．尽量少看电视，一般每天不要超过1个小时。
三、不使用时要拔掉插头
平常我们不使用电器时并不会将插头拔掉，是为了使用时只需打开开关就能立即操作，这就是所谓的“待机状态”。但当电气产品插上插头时，即使没有打开开关，仍有微量电流通过，也会产生微量电磁波。若在不使用电器时拔掉插头，则可避免多余电磁波辐射，还可节省10％的电力。
四、经常擦拭
电视机、电脑等电器的显示器特别容易吸附灰尘，如果不及时擦拭，电磁辐射就会滞留在灰尘中，并随着灰尘在室内空气里弥漫，很容易被人体的皮肤吸附，甚至随着呼吸道进入体内，久而久之就会对健康造成不良影响。因此，要经常擦拭，在清除灰尘的同时，也就把滞留在里面的电磁辐射一并清除掉了，可以有效地防止辐射对健康的危害。
正确的除尘方法应该按照以下步骤来进行：先将电源插头拔下，以保证安全。擦拭显示器的荧光屏时，要用专用的清洁剂和干净柔软的布，或是用棉球蘸取磁头清洗液擦拭。很多人为了图省事，用湿布一擦就算了，这样表面上看起来干净了，但有些手指印、污渍及缝隙里的尘垢仍然残留在上面。最后，一定要用干布再擦一遍。
清洁电器的内部时，首先要保证断电半小时，再打开显示器后盖，用电吹风机将里面积累的灰尘吹净。然后，用无水酒精棉球擦洗电路板，用干布团轻擦内部线路，最后再用电吹风机吹干。如果有条件，最好请专业技工清洗，以免出现安全问题。
抵御电磁辐射从吃开始
绿色蔬菜新鲜蔬菜是人体内的“清洁剂”，其奥妙在于蔬菜拥有“秘密武器”――碱性成分，可使血液呈碱性，溶解沉淀于细胞内的毒素，使之随尿液排泄掉。
海带海带是放射性物质的“克星”，含有一种称作海带胶质的物质，可促使侵入人体的放射性物质从肠道排出。
猪血猪血的血浆蛋白丰富，血浆蛋白经消化酶分解后，可与进入人体的粉尘、有害金属微粒发生反应，变成难以溶解的新物质沉淀下来，然后排出体外。
电磁辐射测量原理范文第8篇
体域网（BAN）的研究在远程医疗及远程医疗服务方面起着重要的作用，由于无线传感器节点附着在人体表面，人体不可避免地会吸收可能有害的电磁波，因此，对人体处于BAN网络下的SAR值的研究变得格外重要。而由于BAN中通信距离很短，电磁波沿身体表面传播的通道与普通的无线信道不同，需要建立适用于BAN网络环境的计算模型。以FDTD有限时域差分法为依托，建立三维矩形人体组织网格模型以及三维站立式人体网格模型，采用半波偶极子天线在贴近人体皮肤表面处对矩形人体组织模型与站立式人体模型在不同频率下的SAR值进行仿真，得到了在0.9 GHz，2.4 GHz，5 GHz 3种频率下人体SAR值。
关键词：
体域网（BAN）；比吸收率（SAR）；有限时域差分法
中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1005-3824（2014）01-0036-03
0 引 言
随着通信的快速发展，无线技术更广泛地运用到了人们的日常生活之中，如手机、蓝牙耳机等。为了进一步方便人们的生活与工作，近年来越来越多的学者致力于体域网的研究。为了实现对人体健康信息采集的即时性，用于收集人体参数的传感器被放置于人体的各个位置，以便用于测量人体参数，这些节点间的数据传输通常限于很短距离的范围内，这些传感器间组成的网络即称为体域网。体域网（body area network，BAN）是附着在人体身上的一种网络，由一套小巧、可移动，具有通信功能的传感器和一个身体主站（或称BAN协调器）组成，每一传感器既可佩戴在身上，也可植入体内[1]。由于协调器既可以佩戴在身上又可以植入体内，BAN的应用必须满足生物安全，因为他们会导致电磁生物效应。比吸收率（SAR）是评估生物电磁辐射安全的指标，是人体组织暴露在电磁环境中的一般指标，因此如何精确地计算人体SAR值成为一个关键问题。
在国内外的研究中，大多数的研究都是针对身体某一部分（如头部，手臂等）的SAR值研究，还有一些是针对如何进行实际人体测量SAR值的研究。在参考文献[2]中作者设计了一个人体头部模型，对其暴露在0.5～5.5 GHz频率下时的比吸收率进行了研究，并得出随着频率的升高辐射效率降低。参考文献[3]提出一种采用双天线在900～6 000 MHz频率间的SAR值测量方法。参考文献[4]给出了日本研究儿童的人体模型暴露于2.4 GHz和5 GHz学校无线局域网络产生的电磁场环境中的SAR值。上述这些模型或方法均存在一定的不足，用于计算的材料简单，没有足够地精确模拟人体组织，且并不是针对BAN网络环境中的SAR值研究。
1 FDTD计算方法
本文主要采用FDTD（finite difference time domain）时域有限差分方法进行电磁场的计算。FDTD算法所需储存空间只与计算空间所包含的网格数成正比，这就使得FDTD算法优于其它电磁场计算方法。 FDTD算法直接从Maxwell的旋度方程出发采用Yee式网格结构把电磁场的各个分量分别置于不同的空间位置，它们在空间关系上满足Faraday和Ampere定律，根据Yee式网格结构，采用中心差分格式，把Maxwell旋度方程的各个分量方程转化为差分形式[5-7]，电场强度E、磁导率μ、介电常数ε、电导率σ、磁场强度为H的旋度方程如公式（1）和公式（2）所示。
×E=-μHt （1）
×H=εEt+σE （2）
本文根据FDTD算法，建立均匀网格结构，满足稳定性条件网格的空间步长δ与时间步长δt满足公式（3）。
δt≤δVmax （3）
式（3）中：Vmax为计算空间中电磁波的最大速率。为了尽量减小网格的截断效应，在仿真计算程序中设置的边界条件为ML（unsplit perfect matched layer）边界条件。
2 人体头部模型的建立与SAR仿真
目前， 国际上采用SAR值表示物体吸收电磁辐射的大小。比吸收率 （specific absorption rate，SAR）代表生物体（包括人类）每公斤容许吸收的辐射量，SAR值越低表示辐射被吸收的量越少，国际非电离性辐射保护委员会（ICNIRP）规定SAR值的标准为2 W/kg。SAR的计算方法如式（4）所示。
SAR=σρE2
本文采用FDTD算法计算人体在电磁环境中所受影响时的SAR值，关键的一步是建立三维生物组织人体模型，即在采用FDTD算法下建立人体生物组织网格模型。首先建立矩形人体组织模型，如图1所示。模型长225 mm，宽115 mm，高150 mm。最底层为皮肤组织，厚度为2 mm；第二层为脂肪组织，厚度为5 mm；接着是肌肉组织，厚度为10 mm；最上层为体内平均组织，厚度为133 mm。采用长和宽均为2 mm的均匀单元网格为单位，各组织的电导率σ，相对介电常数εr，厚度如表1所示[8]。
4 结果分析
关于SAR的国际通用标准有2个，1个是欧洲标准2 W/kg，其具体含义是10 g人体组织的平均电磁辐射能量不得超过2 W。另1个是美国标准1.6 W/kg，是指1 g人体组织的平均电磁辐射能量不得超过1.6 W。通过对矩形人体组织模型的SAR计算我们可以得出，在0.9 GHz，2.4 GHz，5 GHz频率下的SAR值均符合现有的国际标准。且当天线贴近皮肤表面放置时，随着频率的增加SAR值增大，皮肤、脂肪、肌肉组织的SAR值随着频率的增加也相应增加，如图2所示。站立人体仿真SAR值也同样符合上述规律。
5 结 语
人体局域网技术是一个新兴的热点技术，其中，人体在该网络环境中的安全性是BAN网络是否可用的关键性问题，SAR值又是衡量这一安全性标准的关键指标。目前对人体SAR的研究主要集中在手持设备的SAR研究，但基于BAN系统下的SAR研究还很少。本文以FDTD有限时域差分算法为依托，分别建立三维矩形人体组织网格模型与三维站立人体网格模型。并采用半波偶极子天线在贴近人体皮肤表面2 mm处，对矩形人体组织模型与站立人体模型在不同频率下的SAR值进行仿真。并得到在0.9 GHz，2.4 GHz，5 GHz 3种频率下人体SAR值。比较得出随着频率的增加SAR值增大，但在以上3种频率下的SAR值均符合安全标准。根据上述研究，在未来的研究中将进一步地对人体在更高频率下的SAR值进行仿真，并采取适当的方法进行实际测量。综合分析仿真与实际测量值，得出人体在BAN环境中更为准确的SAR值，为BAN网络中传感器天线的设计提供必要的设计参数。
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SAR computation of body area networks
LEI Qian，PANG Yu
（College of Photoelectrical Engineering， Chongqing University of Posts and Telecommunications，Chongqing 400065，P.R.China）
Abstract：Body area network （BANs） is important for telemedicine and telehealth services， so it has attractiveness for engineers. Since the wireless sensor nodes adhere to the human body surface， the human body unavoidably absorbs the electromagnetic wave which may be harmful， so investigating the specific absorption rate becomes significant in exploration of BANs. Additionally， the BAN channel is different with the common wireless channel because the communication distance is very short and the electromagnetic wave propagates along the body surface. In this paper， we propose a method to compute SAR（specific absorption rate） values in different frequency bands. With the increasing of frequency SAR value increases accordingly.