Immuniteettimittausten vertailu
Schumacher, Harry (2010)
Schumacher, Harry
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2010
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2010052110160
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2010052110160
Tiivistelmä
Tässä insinöörityössä tutkittiin testattavan laitteen häiriönsietokykyä säteilevien sähkö- ja magneettikenttien häiritsevien vaikutusten alaisena sekä toimintakykyä jännite- ja virtainjektiolla tehdyn häirinnän alaisena. Erityisen tärkeä tutkimuskohde oli säteilevän ja injektoidun testisignaalin häiriövaikutusten vertailu.
Tähän työhön liittyvä teoria ja testausstandardien IEC 61000-4-6/ENV 50141 ja EN50082-2 (IEC 801-6) keskeiset asiat on esitelty tiivistetysti. Käytännön osassa toteutettiin tarvittavat koekytkennät ja testaukset. Työssä käytettiin testausstandardien mukaisia testi- ja mittauslaitteita. Koska häiriövaikutustestaukset tehtiin noudattamalla työtä koskevia standardeja, saatiin testauksille toistettavuutta ja validiteettia.
Vertailu tehtiin taajuusalueella, jolla säteilevä kenttä aiheutti selvän häiriön. Tämä taajuusalue poikkesi injektiostandardien taajuusalueesta. Standardin mukaista virtainjektiotestausta liitäntäjohtimiin ei voitu toteuttaa, koska siinä tarvittavien laitteiden käyttäytyminen standardin määräämän taajuusalueen ulkopuolella oli tuntematon.
Lopuksi pohdittiin, voitaisiinko tässä työssä säteilevän ja injektoidun häirinnän välillä vallitsevan korrelaation perusteella korvata säteilytystestaus kokonaan injektiotestauksella. Säteilytystestaus edellytti häiriösuojattua huonetta. Injektoimalla suoritetut testaukset voitiin sen sijaan tehdä merkittävästi kevyemmällä kalustolla. Tämän työn vertailulla saatiin siten aineistoa testausmenetelmien käytännöllisyyden ja kustannustehokkuuden väliseen vertailuun.
Sähkökentän häiriövaikutuksen kanssa samaan häiriintymisasteeseen vaaditaan mittausten perusteella yleisesti suurempi jännite- tai virtainjektion taso (häirintägeneraattorin sähkömotorinen voima) taajuuden noustessa. Häiriintymisvaikutus pienenee korkeammilla taajuuksilla, jollei injektion taso samalla nouse taajuuden mukana.
Työn tuloksista voidaan nähdä säteilevän häirinnän ja injektoitujen häirintätapojen häiritsevyysasteiden vastaavuudet, jotka ovat voimassa työn testattavan laitteen tapauksessa. Tulosten perusteella tutkitun laitteen säteilevän häiriön immuniteettitestaus voitiin korvata injektiotesteillä, kun otettiin käyttöön standardista poikkeava taajuusalue.
Tähän työhön liittyvä teoria ja testausstandardien IEC 61000-4-6/ENV 50141 ja EN50082-2 (IEC 801-6) keskeiset asiat on esitelty tiivistetysti. Käytännön osassa toteutettiin tarvittavat koekytkennät ja testaukset. Työssä käytettiin testausstandardien mukaisia testi- ja mittauslaitteita. Koska häiriövaikutustestaukset tehtiin noudattamalla työtä koskevia standardeja, saatiin testauksille toistettavuutta ja validiteettia.
Vertailu tehtiin taajuusalueella, jolla säteilevä kenttä aiheutti selvän häiriön. Tämä taajuusalue poikkesi injektiostandardien taajuusalueesta. Standardin mukaista virtainjektiotestausta liitäntäjohtimiin ei voitu toteuttaa, koska siinä tarvittavien laitteiden käyttäytyminen standardin määräämän taajuusalueen ulkopuolella oli tuntematon.
Lopuksi pohdittiin, voitaisiinko tässä työssä säteilevän ja injektoidun häirinnän välillä vallitsevan korrelaation perusteella korvata säteilytystestaus kokonaan injektiotestauksella. Säteilytystestaus edellytti häiriösuojattua huonetta. Injektoimalla suoritetut testaukset voitiin sen sijaan tehdä merkittävästi kevyemmällä kalustolla. Tämän työn vertailulla saatiin siten aineistoa testausmenetelmien käytännöllisyyden ja kustannustehokkuuden väliseen vertailuun.
Sähkökentän häiriövaikutuksen kanssa samaan häiriintymisasteeseen vaaditaan mittausten perusteella yleisesti suurempi jännite- tai virtainjektion taso (häirintägeneraattorin sähkömotorinen voima) taajuuden noustessa. Häiriintymisvaikutus pienenee korkeammilla taajuuksilla, jollei injektion taso samalla nouse taajuuden mukana.
Työn tuloksista voidaan nähdä säteilevän häirinnän ja injektoitujen häirintätapojen häiritsevyysasteiden vastaavuudet, jotka ovat voimassa työn testattavan laitteen tapauksessa. Tulosten perusteella tutkitun laitteen säteilevän häiriön immuniteettitestaus voitiin korvata injektiotesteillä, kun otettiin käyttöön standardista poikkeava taajuusalue.