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電子機器のノイズ対策とは?課題と対策・製品を解説

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解析・検証における電子機器のノイズ対策とは?

製造業における設計・開発プロセスでは、電子機器を用いた精密な解析や検証が不可欠です。しかし、これらの機器は外部からの電磁ノイズや内部発生ノイズの影響を受けやすく、誤った測定結果や解析エラーを引き起こす可能性があります。本テーマでは、解析・検証の精度を維持・向上させるための電子機器のノイズ対策について解説します。

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■3次元電磁波解析ソフト(周波数応答)  WAVEjω

■3次元電磁波解析ソフト(周波数応答)  WAVEjω
有限要素法による3次元高周波電磁場解析ソフト (高周波電磁界シミュレータ)で、周波数応答解析を行うモジュール ■□■特徴■□■ ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、 データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行える ■他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、 電磁場解析(電磁界解析)によって求まった発熱から、温度分布を 求めるような連成解析が簡単にできる ■エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が 達成されています。従って、3次元電磁波解析(高周波解析)が パソコンで可能となる ■有限要素法を使っているので、閉領域とくに多媒質を 扱う解析に適している ■熱伝導解析ソフト PHOTO-THERMO と連成すれば、 誘電体内の発熱から温度分布の計算をすることが可能

■磁場解析ソフト(静磁場・磁気モーメント法)  MAGTZ

■磁場解析ソフト(静磁場・磁気モーメント法)  MAGTZ
静解析をおこなう磁気モーメント法による磁場(磁界)解析ソフト(シミュレータ) ■□■特徴■□■ ■空気領域を作らずに解析モデルを作成できます。 ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ■解析タイプを逆問題と設定することで、磁束密度分布ファイルから磁性体の磁化を類推することができます。 ■表示用要素を作成して空間の解析値を評価することができます。

■磁場解析ソフト(併用法・周波数応答)  EDDYTMjω

■磁場解析ソフト(併用法・周波数応答)  EDDYTMjω
■有限要素法とH法の併用による磁場/磁界解析ソフトウェア (磁界シミュレータ)で、静解析及び周波数応答解析をおこないます。 ■3次元問題を扱うことができます。 ■□■特徴■□■ ■空気領域を作らずに解析モデルを作成できます。 ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ■エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されています。(従来の有限要素法の数十倍) ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。

■磁場解析ソフト(併用法・過渡応答)  EDDYTM

■磁場解析ソフト(併用法・過渡応答)  EDDYTM
■有限要素法とH法の併用による磁場/磁界解析ソフトウェア (磁界シミュレータ)で、静解析及び過渡応答解析をおこないます。 ■3次元問題を扱うことができます。 ■□■特徴■□■ ■空気領域を作らずに解析モデルを作成できます。 ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ■エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されています。(従来の有限要素法の数十倍) ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。

■連成解析(動磁場+熱伝導) EDDYjω & THERMO

■連成解析(動磁場+熱伝導) EDDYjω & THERMO
有限要素法による磁場/磁界と熱伝導の連成解析ソフトウェアで、静解析及び周波数応答解析をおこないます。 3次元・2次元及び軸対称問題を扱うことが出来ます。 ■□■特徴■□■ ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ■エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な 高速化が達成されています(従来の有限要素法の数十倍) ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。 ■EDDYjω(磁場/磁界解析モジュール)とTHERMO(熱伝導解析モジュール)が一体となっているため発熱密度の受け渡しがファイルを介さず自動で実行されます。 ■EDDYjω、THERMOをそれぞれ単独で使用することも可能です。

■電場/電界解析ソフト(境界要素法) VOLTBM

■電場/電界解析ソフト(境界要素法) VOLTBM
静解析をおこなう、境界要素法による3次元電場(電界)解析ソフトウェア(電界シミュレータ) ■□■特徴■□■ ■空気領域を作らずに解析モデルを作成できます。 ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ■表示用要素を作成して空間の解析値を評価することができます。

■磁場解析ソフト(動磁場・運動及び運動方程式考慮) MOTION

■磁場解析ソフト(動磁場・運動及び運動方程式考慮) MOTION
運動を考慮した、有限要素法による2次元・軸対称及び 3次元動磁場過渡応答解析(動磁界シミュレータ) ■□■特徴■□■ ■他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、 電磁場解析(電磁界解析)によって求まった発熱から、温度分布を 求めるような連成解析が簡単にできます。 ■エッジエレメント法及びICCG法の併用により画期的な高速化が 達成されています(従来の有限要素法の数十倍) ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。 ■2次元、軸対称、3次元問題におけるスライドインターフェイスを 取り入れることにより、物体の運動を簡単に取り扱うことができます。 ■電磁力による物体の運動を、運動方程式を解くことにより時々刻々と 求めることが可能です。

■磁場解析ソフト(静磁場) MAG

■磁場解析ソフト(静磁場) MAG
静解析をおこなう有限要素法による磁場(磁界)解析ソフト(シミュレータ) ■□■特徴■□■ ■ PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、 そして結果処理が一連の操作として行えます。 ■ 他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、電磁場解析( 電磁界解析)によって求まった発熱から、温度分布を求めるような連成解析が簡 単にできます。 ■ エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されています。 (従来の有限要素法の数十倍) ■ 有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。 ■ 応力解析、及び流体解析との連成計算が容易です。

■磁場解析ソフト(動磁場・周波数応答)  EDDYjω

■磁場解析ソフト(動磁場・周波数応答)  EDDYjω
周波数応答解析をおこなう 有限要素法の磁場解析ソフト(磁界シミュレータ) ■□■特徴■□■ ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、 データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行える ■他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、 電磁場解析によって求まった発熱から、温度分布を求めるような 連成解析が簡単にできる ■エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が 達成されている(従来の有限要素法の数十倍)。 ■正弦波入力でなおかつ線形近似が成り立つ場合、時間ステップを おって計算しなくても一回の計算で結果が得られる ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使える ■熱伝導解析、応力解析、及び流体解析との連成計算が容易

■電場/電界解析ソフト(周波数応答)VOLTjω

■電場/電界解析ソフト(周波数応答)VOLTjω
静解析及び周波数応答解析をおこなう 有限要素法による電場解析ソフト(電界シミュレータ) ■□■特徴■□■ ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、 データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行えます。 ■他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、 電磁場解析(電磁界解析)によって求まった発熱から、温度分布を 求めるような連成解析が簡単にできます。 ■ICCG 法を使っていますので計算が速く、パソコンでの解析が可能です。 ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。

MULCOS-2

MULCOS-2
MULCOS-2は、ARM(R) TrustZone(R) テクノロジを使用したベアメタル型ハイパーバイザとしてマルチOSの動作環境と、OS間の同期通信機能を併せ持ち、シングルコア、マルチコアのどちらにも対応しています。 クアッドコアでは、セキュア空間に最大4つのRTOSとノンセキュア空間に1~4個のコアを使用した一つのLinuxを実装でき、シングルコアでもRTOSとLinuxの両方を実装できます。 同期通信機能として、メッセージキュー、セマフォ、イベントフラグ、共有メモリの4つの機能があります。(共有メモリ機能は次のバージョンにて対応)

■連成解析(動磁場+熱伝導)  EDDY & THERMO

■連成解析(動磁場+熱伝導)  EDDY & THERMO
有限要素法による磁場/磁界と熱伝導の連成解析ソフトウェアで、静解析及び過渡応答解析をおこないます。 3次元・2次元及び軸対称問題を扱うことが出来ます。 ■□■特徴■□■ ■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。 ■エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されています(従来の有限要素法の数十倍) ■有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。 ■EDDY(磁場/磁界解析モジュール)とTHERMO(熱伝導モジュール)が一体となっているため発熱密度の受け渡しがファイルを介さず自動で実行されます。 ■EDDY、THERMOをそれぞれ単独で使用することも可能です。
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解析・検証における電子機器のノイズ対策

解析・検証における電子機器のノイズ対策とは?

製造業における設計・開発プロセスでは、電子機器を用いた精密な解析や検証が不可欠です。しかし、これらの機器は外部からの電磁ノイズや内部発生ノイズの影響を受けやすく、誤った測定結果や解析エラーを引き起こす可能性があります。本テーマでは、解析・検証の精度を維持・向上させるための電子機器のノイズ対策について解説します。

​課題

測定値の信頼性低下

外部からのノイズ混入により、本来の信号が歪み、正確な測定ができなくなることで、設計判断に誤りが生じるリスクがあります。

解析ツールの誤動作

ノイズが解析ソフトウェアやハードウェアに影響を与え、予期せぬエラーや処理速度の低下、最悪の場合はデータ破損を引き起こす可能性があります。

開発期間の長期化

ノイズに起因する問題の特定と修正に時間を要し、開発スケジュールの遅延やコスト増加を招くことがあります。

機器の寿命短縮

継続的なノイズの影響は、電子機器の部品にストレスを与え、早期の故障や寿命の短縮につながる可能性があります。

​対策

シールドとフィルタリング

ノイズ源を物理的に遮断するシールド処理や、不要な周波数成分を除去するフィルタリング技術を適用します。

適切な配線と接地

ノイズの伝搬経路を最小限にするための配線設計と、ノイズ電流を安全に逃がすための確実な接地を行います。

ノイズ対策部品の活用

フェライトコアやノイズサプレッサーなどの専用部品を適切に配置し、ノイズの発生源や伝搬経路を抑制します。

環境整備と運用管理

ノイズ源となる他の電子機器との距離確保や、定期的な機器のメンテナンス、運用ルールの遵守を徹底します。

​対策に役立つ製品例

電磁波シールド材

外部からの電磁波を遮断し、解析・検証機器をノイズから保護する素材や構造体です。

ノイズフィルタ

電源ラインや信号ラインに挿入することで、特定の周波数帯のノイズを除去し、信号品質を安定させます。

ノイズ対策ケーブル

シールド構造や特殊な絶縁材を採用し、外部ノイズの侵入や内部ノイズの放射を低減するケーブルです。

接地抵抗低減材

接地抵抗を低く保つことで、ノイズ電流を効率的に大地へ逃がし、機器への影響を最小限に抑えます。

⭐今週のピックアップ

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