Amatorski miernik pola elektromagnetycznego - ocena (nie)przydatności, cz. 2

"Czy telefon jest bezpieczny dla zdrowia? […] Miernik jasno pokazuje, że nie powinien on trafić na rynek". "Jak sobie zakupicie miernik i pochodzicie na osiedlu, […] okaże się, że wszystkie te osoby mają bardzo wysoki poziom promieniowania mikrofalowego w mieszkaniu". Fałszywe przekonanie o tym, że dzięki amatorskim miernikom pola elektromagnetycznego jesteśmy w stanie lepiej chronić się przed "szkodliwym działaniem PEM", napędza popyt na te urządzenia. Tym bardziej że posty z tego typu alarmistycznymi treściami, publikowane w Internecie, nierzadko zawierają gotowe rozwiązanie "problemu" – link do sklepu z "miernikami". Czy jednak wartość wyników pomiarów uzyskanych za pomocą amatorskiego sprzętu odpowiada choć ułamkowi jego wartości handlowej? Mocno wątpliwe.

Dodaj do ulubionych źródeł w Google
Posłuchaj
00:00

W pierwszej części tekstu podjęliśmy próbę oceny tego, czy amatorskie mierniki pola elektromagnetycznego mogą stanowić wiarygodne źródło informacji nt. poziomów PEM o częstotliwościach radiowych występujących w środowisku. Nie wypadła ona pomyślnie dla tych urządzeń. Wykonaliśmy pomiary w otoczeniu czterech stacji bazowych (po jednej stacji sieci Play, Orange, T-Mobile oraz Plus), a punkty pomiarowe dobraliśmy tak, aby możliwie najwierniej odpowiadały one punktom pomiarowym ujętym w Systemie Informacyjnym o Instalacjach Wytwarzających Promieniowanie Elektromagnetyczne (SI2PEM, si2pem.gov.pl), co miało stworzyć warunki do jak najlepszego porównania zmierzonych wartości. Uzyskane wyniki pomiarów zestawiliśmy z wynikami pomiarów wykonanych przez akredytowane laboratoria i udostępnionych w SI2PEM. W największym skrócie – amatorski miernik HFE35C, z którego korzystaliśmy, nie zapewnia parametrów deklarowanych przez producenta, tj. wyniki pomiarów wykonanych tym urządzeniem nie odpowiadają faktycznemu poziomowi PEM.

Skoro miernik HFE35C oblał testy terenowe, postanowiliśmy dać mu drugą szansę w bardziej sprzyjających warunkach (o ile takie dla niego w ogóle istnieją). By jednak nie było za łatwo, porównaliśmy go z profesjonalnym miernikiem firmy NARDA, używanym przez akredytowane laboratoria do pomiarów pola elektromagnetycznego w środowisku.

Środowisko testowe

Pomiary PEM wykonywano w tym samym miejscu i czasie, tzn. obydwa testowane mierniki były ustawione obok siebie, odczytywano najwyższy zarejestrowany pomiar w danym okresie.

Do miernika firmy NARDA model SRM3006 dołączono sondę trzyosiową L3Harris do pracy w zakresie częstotliwości od 420 MHz do 6 GHz. Ten zestaw posiadał aktualne świadectwo wzorcowania. Natomiast do miernika firmy Gigahertz Solutions model HFE35C dołączono antenę UBB27 o charakterystyce Omni i zakresie częstotliwości pracy odpowiadającym zakresowi pracy miernika. Ten zestaw, co oczywiste, nie był wzorcowany.

Za względu na różnicę w deklarowanym zakresie częstotliwości pracy mierników (HFE35C od 27 MHz do 2700 MHz, SRM3006 od 420 MHz do 6 GHz) parametr Fmax w mierniku firmy NARDA ustawiono na 2700 MHz.

Różnica w dolnej granicy zakresu pracy (parametr Fmin dla miernika HFE35C wynosił 27 MHz, a dla miernika SRM3006 wynosił 420 MHz) była nieistotna – miejsce pomiaru skutecznie ekranowano od sygnałów zewnętrznych, natomiast wewnątrz przestrzeni pomiarowej jedynym źródłem pola elektromagnetycznego o częstotliwościach radiowych była wewnątrzbudynkowa instalacja telefonii komórkowej o znanej konfiguracji.

Miernik HFE35C był skonfigurowany tak, aby pokazywał najwyższe wartości – używano funkcji "Peak". Zrobiliśmy tak z dwóch powodów. Po pierwsze – miernik SRM3006 również pracował w trybie zapisu najwyższych mierzonych wartości. A po drugie – z funkcji tej korzystaliśmy, również wykonując wcześniej pomiary w terenie. Domyślnie z funkcji "Peak" korzystają przede wszystkim użytkownicy amatorzy, którzy wynikami swoich pomiarów dzielą się w internecie. Słowem, zależało nam na jak najwierniejszym odtworzeniu warunków, w których wykonywane są właśnieamatorskie pomiary PEM. Wyniki uzyskanych
pomiarów PEM przedstawiono w tabeli 1.

Jest dużo, będzie jeszcze więcej

Pierwsze, co rzuca się w oczy, to konsekwentne zawyżanie wyniku pomiaru PEM przez miernik HFE35C – w skrajnym przypadku pomiar został zawyżony aż 44-krotnie. Średnio miernik HFE35C zawyżał pomiar 21-krotnie. Skala miernika kończy się na wartości 2000 μW/m2, co stanowi 1/5000 maksymalnego dopuszczalnego poziomu pola elektromagnetycznego w środowisku, wynoszącego 10 W/ m² (10 000 000 μW/m²). 44-krotne zawyżenie wyniku pomiarów sprawia, że sprzęt ten jeszcze bardziej nie nadaje się do jakichkolwiek środowiskowych pomiarów PEM. Nikczemnie małe wartości PEM występujące w środowisku, "zmierzone" tym urządzeniem (w zasadzie wypadałoby zaprzestać stosowania nazwy "miernik" na rzecz "urządzenia" właśnie) powodują przekroczenie skali miernika. Trudno ocenić, na ile jest to działanie celowe, a na ile wynika z jakości zastosowanych komponentów, o których pisaliśmy w części 1 naszej oceny.

Drugą kwestią jest brak powtarzalności wyników z miernika HFE35C – potrafił on bowiem wskazać poziomy >2000 μW/m² przy wartości zmierzonej przez SRM3006 wynoszącej 44,7 μW/m², ale równie dobrze potrafił zmierzyć wartość 1347 μW/m² przy wartości zmierzonej przez SRM3006 wynoszącej 132,0 μW/m². Reasumując - amatorskie urządzenie wskazywało losowo niższe (ale wciąż za wysokie) wartości w czasie, gdy miernik firmy NARDA pokazywała wyższe poziomy i odwrotnie. Nie sposób zatem ustalić korelacji między faktycznym poziomem mierzonego poziomu pola elektromagnetycznego a wynikiem, jaki uzyskamy podczas pomiaru urządzeniem HFE35C. Przy czym słowo "pomiar" konsekwentnie, w kontekście urządzenia HFE35C, powinno występować w cudzysłowie. Być może w grę wchodzą także elementy losowości procesu pomiarowego miernika HFE35C, co może skutkować tym, że zagadnienie to przestaje być deterministyczne, a zyskuje charakter wyraźnie probabilistyczny. Kwestią otwartą zostaje dobór rozkładu gęstości prawdopodobieństwa.

Należy podkreślić, że faktyczna wartość pola elektromagnetycznego wynosiła średnio niecałe 7,5% wartości wskazywanej przez miernik HFE35C. Inaczej ujmując, miernik HFE35C w sposób istotny zawyża wskazywane poziomy pola elektromagnetycznego.

O projekcie

Projekt "Sprawna telekomunikacja mobilna jako klucz do rozwoju i bezpieczeństwa" realizowany przez Ministerstwo Cyfryzacji we współpracy z Instytutem Łączności – Państwowym Instytutem Badawczym w ramach Programu Operacyjnego Polska Cyfrowa Działanie 3.4. Kampania ma na celu zwiększenie świadomości Polaków w zakresie działania, wykorzystania, bezpieczeństwa i znaczenia mobilnych sieci telekomunikacyjnych, a tym samym usług (w tym publicznych) opartych o te sieci. W ramach projektu zrealizowane zostaną działania w następujących obszarach: walka z dezinformacją, edukacja, podstawy prawne procesu inwestycyjnego, bezpieczeństwo i jakość życia.

Niedokładność "by design"

Brak wiarygodności pomiarów wydaje się wspólnym mianownikiem tej klasy sprzętu. W serwisie YouTube można znaleźć porównanie różnych mierników, w tym mierników Safe & Sound PRO II, Acoustimeter AM 11 i Trifield, które są szczególnie popularne w środowisku osób sceptycznych wobec telefonii komórkowej. Na marginesie warto dodać, że należą one do grupy urządzeń stosunkowo drogich, z ceną przewyższającą nawet 2 tys. złotych. Naszą uwagę przykuły zwłaszcza testy opublikowane na kanale 5G RF EMF. Ich istotą, jak się wydaje, jest sprawdzenie zakresu częstotliwości pracy danych mierników i odpowiedzi na zadany sygnał.

 
Cechą amatorskich mierników PEM jest to, że każdy pokazuje co innego

Jeden z eksperymentów (Testing 10GHz on Safe-and-Sound-Pro II TF2 ErickHill EMF-390 Acoustimeter RF metres) obejmował podawanie sygnału wysokiej częstotliwości z generatora HP 70340A i odczytaniu wartości zmierzonych przez testowane urządzenia. Różnice w prezentowanych wynikach były znaczne, często kilkudziesięciokrotne. Co ciekawe, do filmu odniósł się w komentarzach producent jednego z mierników, zarzucając autorowi stworzenie "niekorzystnego środowiska testowego" i zapowiadając stworzenie własnego "wiarygodnego" filmu z pomiarów. Mocno wątpliwe, by ta sztuka kiedykolwiek się udała (wciąż czekamy).

Jak widać, problem niewiarygodnych pomiarów nie dotyczy tylko miernika HFE35C, a całej gamy tego typu urządzeń.

Elektrośmieci do pomiaru elektrosmogu?

Przesadą byłoby powiedzenie, że wyniki tego eksperymentu jakkolwiek nas zaskoczyły, zdumiewająca była zaś z pewnością skala, mówiąc dyplomatycznie, niepewności pomiaru. W istocie budżet niepewności pomiaru urządzenia HFE35C, o ile ktokolwiek odważyłby się taki przygotować, powinien pękać w szwach. Podsumowując – wyniki pomiarów wykonywanych za pomocą tej klasy urządzeń mają jedynie wartość psychologiczną – niewątpliwie wpływają na poziom stresu użytkowników, powodując jego eskalację. Dla inżynierów urządzenia te zaliczają się do kategorii drogich zabawek (niestety zbyt drogich, jak na klasę zabawki) i jako takie pełnią niewątpliwie funkcję rozrywkową, dostarczając codzienną porcję wysublimowanego humoru wzbogaconego losowymi elementami zaskoczenia.

 

Pamięci dr. inż. Jerzego Webera
Michał Połzun, Kinga Graczyk
współpraca: Rafał Pawlak


Instytut Łączności – PIB
www.gov.pl/instytut.lacznosci

Chcesz częściej widzieć nasze artykuły w Google? Dodaj ElektronikaB2B do ulubionych źródeł
Zobacz więcej w kategorii: Technika
Produkcja elektroniki
Termopad czy pasta termoprzewodząca? Rozwiązania dla elektroniki przemysłowej i użytkowej
Zasilanie
Zasilacze impulsowe i przetwornice DC/DC oraz DC/AC o mocy od 10 W do 1 kW – parametry, zastosowania i kryteria doboru
Komunikacja
Qualcomm Technologies rozszerza ofertę układów SoC Wi-Fi do zastosowań w IoT
Projektowanie i badania
Badania EMC: dlaczego urządzenia zawodzą i jak przygotować się do certyfikacji?
Komponenty
Zarządzanie alternatywami w prototypowym BOM – klucz do niezawodnego montażu elektroniki
Elektromechanika
Kolej przyszłości napędzana elektroniką. Jak EMC, zarządzanie temperaturą i zasilanie decydują o niezawodności transportu szynowego
Zobacz więcej z tagiem: Pomiary
Opinie
Lokalizacja bez GPS-a coraz bardziej potrzebna
Wywiady
Laboratoria RCS i pomiary sygnatur radarowych: miniwywiad - Łukasz Wilk, Albatross Projects
Prezentacje firmowe
WAVE-TEST: od mierników pól elektromagnetycznych po analizatory RF

Zobaczyć obiekt oczami radaru, czyli dlaczego potrzebujemy laboratorium do pomiarów RCS?

Radar postrzega świat inaczej niż człowiek. Zamiast obrazu tworzonego przez światło widzialne rejestruje echo wysłanej fali elektromagnetycznej. Na odpowiedź radarową obiektu wpływają nie tylko jego rozmiary, lecz także kształt, zastosowane materiały, częstotliwość oraz kierunek obserwacji. Dlatego dwa przedmioty o podobnych wymiarach mogą być dla radaru widoczne zupełnie inaczej. Jak zatem sprawdzić, co radar rzeczywiście "widzi"? Służą temu pomiary RCS, prowadzone między innymi w specjalistycznych laboratoriach, które zapewniają kontrolowane i powtarzalne warunki oraz umożliwiają uzyskanie dokładności wymaganej w danym zastosowaniu.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów