Blindage magnétique

Le blindage magnétique consiste à isoler un système des champ magnétiques continus ou de basse fréquence. Les techniques de blindage électromagnétique sont en effet inefficaces pour cette gamme de fréquence.



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Compatibilité électromagnétique - Électronique - Physique

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Le blindage magnétique consiste à isoler un système des champ magnétiques continus ou de basse fréquence. Les techniques de blindage électromagnétique sont en effet inefficaces pour cette gamme de fréquence. De façon générale, un blindage magnétique doit être fait d'un matériau capable de concentrer les lignes de champ magnétique créées dans l'espace par des sources de champ magnétique, comme les aimants.

Matériaux

Les matériaux servant à réaliser un blindage magnétique sont les matériaux présentant une susceptibilité magnétique élevée. En effet, la susceptibilité magnétique décrit l'intensité de la réponse du matériau à une excitation magnétique. Un matériau présentant une susceptibilité magnétique élevée aura tendance à concentrer les lignes de champ magnétique en son sein. Le champ de fuite issu d'un tel matériau est par conséquent, corrélativement, particulièrement faible.

D'autre part, dans le cas d'un matériau ferromagnétique, il est important que le champ cœrcitif du matériau soit le plus faible envisageable, afin d'éviter les effets d'hystérésis et surtout pour que le blindage magnétique soit efficace dès les champs les plus faibles.

Le mu-métal, qui présente une susceptibilité extrêmement élevée, est spécifiquement adapté à cet usage. Le permalloy et le supermalloy, qui sont aussi des alliages composés essentiellement de fer et de nickel, peuvent aussi être utilisés.

En théorie, les matériaux paramagnétiques pourraient aussi être utilisés pour le blindage. Leur aimantation rémanente et leur champ cœrcitif nuls par définition en font de très bon candidats. Cependant en pratique, leur susceptibilité magnétique est trop faible pour être des matériaux de blindage efficaces. Des recherches actuelles portent sur les matériaux superparamagnétiques, qui pourraient résoudre cet inconvénient.

Considérations pratiques

En pratique, le blindage magnétique d'un système consiste à le placer dans une boite recouverte avec plaques du matériau choisi. De la même façon que dans le cas du blindage électromagnétique, le blindage ne doit pas laisser de trous qui pourraient laisser passer le champ. Cette isolation convient spécifiquement pour isoler un système électronique de l'ensemble des influences magnétiques extérieures, surtout du champ magnétique terrestre.

Cependant, dans le cas de l'isolation d'un système donné d'une source de champ connue et de faible taille (un aimant puissant localisé à proximité du système), il peut être plus avantageux de réaliser un blindage autour de la source de champ plutôt qu'autour des systèmes électroniques sensibles au champ. D'autre part, il peut n'être pas indispensable d'entourer totalement une source de champ ou un système électronique avec un matériau de blindage. Si la source de champ et l'objet sont chacun de petite taille et de position connue, le blindage magnétique peut être une feuille du matériau de blindage, localisée entre les deux objets et de taille significativement plus grande qu'eux.

Enfin, il est indispensable de laisser un espace entre la source de champ ou l'objet à protéger et le matériau de blindage. Un espace même de faible épaisseur permet en effet de diminuer énormément le champ concentré au sein du blindage et ainsi de diminuer le champ de fuite parasite.

Si une boite contenant un système est protégée avec plaques pliées aux dimensions, les traitements mécaniques appliqués aux plaques (pliage, sciage) sont susceptibles de diminuer l'efficacité du blindage. En effet, l'écrouissage du matériau peut, en augmentant le nombre de défauts cristallins, augmenter son champ cœrcitif. Un recuit du matériau de blindage (sous vide ou sous atmosphère réductrice) est parfois utilisé pour recouvrer une efficacité maximale du blindage.

Applications

Les applications sont l'ensemble des systèmes mesurant des champs faibles, comme les capteurs magnétiques, et pour lesquels l'effet du champ magnétique terrestre serait gênante pour la mesure.

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