ЭМС-тесты

Испытания на ЭМС отвечают на двусторонний вопрос: излучает ли устройство недопустимый уровень электромагнитных помех в окружающую среду (эмиссия) и выдерживает ли оно помехи, поступающие извне (устойчивость)? Обе стороны измеряются отдельными испытаниями и отдельными установками, и обе обязательны.

Эта область существует из-за простого физического факта: любой проводник с током ведёт себя как антенна. Импульсный блок питания, привод двигателя или тактовый сигнал микроконтроллера излучают радиочастотную энергию, даже если это не было заложено в конструкцию. Тот же проводник работает и в обратную сторону: внешнее поле наводит в нём напряжение. В среде, насыщенной устройствами, это взаимное влияние означает, что устройства мешают друг другу.

Со стороны эмиссии кондуктивная и излучаемая эмиссия измеряются отдельно. Кондуктивная эмиссия — это помеха, которую устройство создаёт в сетевых и коммуникационных кабелях, и она преобладает на низких частотах. Излучаемая эмиссия — это поле, которое устройство выпускает в воздух, и она выходит на первый план на высоких частотах. Обе измеряются в разных установках, а пределы различаются по группам продукции.

На стороне устойчивости имитируются реальные источники помех: электростатический разряд (прикосновение человека), излучаемые радиочастотные поля (близкий передатчик), быстрые электрические переходные процессы (коммутация), импульсные перенапряжения (молния и сетевые события), кондуктивная радиочастота, магнитные поля промышленной частоты, провалы напряжения и короткие прерывания.

Применяемый стандарт зависит от того, ГДЕ используется продукт, и этот выбор определяет весь результат. Жилая и промышленная среда имеют разные наборы пределов; для транспортных средств действует регламент UNECE R10, а не CE; для медицинских изделий IEC 60601-1-2 добавляет требования; а для изделий с радиомодулем вступает в силу радиозаконодательство с гармонизированными стандартами ETSI.

При испытаниях на устойчивость критерий приёмки — это класс КРИТЕРИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ, а не бинарное годен/негоден. Продолжение работы устройства без прерывания во время испытания, временное нарушение работы с самостоятельным восстановлением или восстановление только вмешательством пользователя — разные классы. Какой класс приемлем, определяет стандарт на продукцию; допуск для устройства с функцией безопасности отличается от допуска для бытового устройства.

Наиболее частый недостаток досье по ЭМС в том, что оно охватывает только одну сторону. Досье, содержащее только отчёт об эмиссии, не является полным с точки зрения директивы по ЭМС. Второй частый пробел — испытательная установка, не отражающая реальное применение: если устройство измеряется на голом стенде с кабелями, отличными от реальных, результат не переносится в полевые условия.