Z EMC nie jest wcale łatwiej

Dyrektywa EMC określa wymagania formalne związane z kompatybilnością elektromagnetyczną. Dzieli się ona na dwie części. Pierwsza jest związana z emisją, a więc zaburzeniami wytwarzanymi przez urządzenie elektroniczne, na które narzucane są limity po to, aby nie stało się ono źródłem zakłóceń działania innego sprzętu. Wymagania w tym zakresie opisano w normie EN55032, która dotyczy większości popularnego sprzętu elektronicznego, równoważnej regulację EN55015 dotyczącej oświetlenia. Norma definiuje trzy klasy urządzeń (A, B i C) po to, aby wyprowadzić dla nich szczegółowe wymagania tj. poziomy emisji, zakresy częstotliwości. Różnice między EN55032 i EN55015 też w dużej części sprowadzają się do tego, że dzięki rozdziałowi dokumenty te uwzględniają specyfikę produktów. Do tego mamy jeszcze dyrektywę radiową RED, która dotyczy urządzeń wykorzystujących komunikację radiową.

Jakie znaczenie dla firmy/placówki mają usługi badań?

 

Z uwagi na wysoki koszt aparatury badawczej i jej utrzymania w stanie przydatności metrologicznej, a także z uwagi na duże koszty zatrudnienia zespołu specjalistów, dominującym modelem biznesowym jest taki, że laboratorium jest częścią działalności i rzadko tą najważniejszą. Z reguły jest to wydzielona część jednostki naukowej lub dział w firmie produkcyjnej, zajmująca się kształceniem, pracą naukową lub też oceną jakości produkcji własnej. Tak było przed laty, jest teraz i żadne zjawiska nie sugerują, że za kilka lat będzie inaczej.

Procedura badań polega w przybliżeniu na tym, aby badane urządzenie umieścić w ekranowanej komorze pomiarowej, a następnie za pomocą anteny kierunkowej połączonej z analizatorem widma z każdej strony zbadać poziom emitowanych zaburzeń z odległości 3 m.

Druga część badań emisji dotyczy zaburzeń elektromagnetycznych przewodzonych. Pod tą nazwą kryją się sygnały emitowane do sieci energetycznej przez kabel zasilający (wprowadzane do sieci). Ta część jest prostsza w realizacji, bo nie jest potrzebna komora i antena. Pomiarów przewodzonych dokonuje się w paśmie do 30 MHz, zaś emisji do minimum 1 GHz, stąd też koszt analizatora (w branży nazywa się go "odbiornikiem") jest bardziej przystępny.

Czynniki sprzyjające zlecaniu badań do laboratoriów to głównie:

 

Na liście czynników, które w największym stopniu sprzyjają zlecaniu badań w placówkach badawczych, wyróżniają się dwie pozycje: wymagania prawne oraz złożoność zagadnień technicznych składających się na proces oceny. Te dwie pozycje można traktować jako stały element tego zestawienia, gdyż w poprzednich naszych opracowaniach sprzed dwóch i czterech lat było podobnie. Tym razem koszty pracy inżynierskiej i aparatury uplasowały się wyżej, co sygnalizuje, że stają się one jeszcze bardziej istotne niż dawniej.

Po przebadaniu emisji czas na testowanie odporności, gdzie mamy normę EN61000. Tutaj chodzi o sprawdzenie, czy urządzenie będzie działać poprawnie w warunkach nieidealnych, a więc przy ekspozycji na różne zaburzenia. Celem jest doprowadzenie do takiej sytuacji, aby środowisko elektromagnetyczne, w którym mamy wiele źródeł promieniowania, nie doprowadziło do zakłócenia i nieprawidłowego działania badanego sprzętu.

W przypadku badań odporności także nie realizuje się jednego testu, ale cały zestaw wyrafinowanych pomiarów. Badana jest wrażliwość na promieniowanie radiowe o dużym natężeniu płynące z anteny, na wyładowania elektrostatyczne ze specjalnego pistoletu przypominającego zapalniczkę piezo do gazu, na przepięcia w sieci, zarówno jednorazowe, jak i całe serie (bursty), na silne pola magnetyczne itd.

Badania (oczywiście mówiąc w dużym przybliżeniu) polegają na odtworzeniu jednakowych warunków testu podanych w normie w kontekście budowy stanowiska pomiarowego, obwodów separująco- -testowych pozwalających na wstrzyknięcie zaburzenia do działającego sprzętu oraz generatora tworzącego źródło zaburzenia. Konkretne badane zagadnienia opisują liczby wymienione po członie "61000", np. w 61000-2 chodzi o odporność na ESD. Wymagania EN61000 zapisane są na kilkuset stronach, a każda grupa pomiarów wymaga posiadania urządzeń do badań.

Podejście do badań krajowych firm elektronicznych

 

Przez wiele lat podejście krajowych firm do badań i obowiązków związanych z badaniami urządzeń z nimi się wiążących nie wyglądało najlepiej i praktycznie się nie zmieniało. Brakowało jakościowego przełomu, zamiast którego były drobne korekty lub przetasowania. Teraz zmiany są nieco większe i w dobrym kierunku. Liczba tych, którzy badają wyroby w ograniczonym zakresie, zmalała o 8%, tych, którzy robią to rzetelnie i kompleksowo wzrosła aż o 15% Liczba tych przedsiębiorstw na pozycji trzeciej wykresu zmalała z 48% do 36%, a z pozycji czwartej 42% na 27%. Wszystkie wymienione zmiany mają dobry kierunek i są znaczące. Oby przerodziły się w trwały trend.

Ten krótki i bardzo przybliżony opis ilustruje doskonale, że samodzielna analiza wymagań prawnych zapisanych w normach nie jest łatwa. Są to obszerne dokumenty, w których często następują odwołania do innych szczegółowych definicji i analiza jest bardzo złożona. Nie ma też przewodnika zbiorczego, czegoś na kształt poradnika jak poruszać się po normach, gdyż raczej zakłada się, że osoba zainteresowana da sobie radę.

Stąd dla większości osób wniosek jest prosty – trzeba poprosić o pomoc specjalistów.