EMV Definition

electronicsplanet.ch

Elektronik MakerLab Mikrocontroller Roboter Mehr

Elektronik

EMV Definition

Die EMV wird in der Grundausbildung und dem Studium zum Elektronikingenieur oft gar nicht oder nur oberflächlich behandelt, so dass manch ein Studienabgänger die Definition der EMV kaum kennt und nicht weiss, welche Messungen und Prüfungen für eine EMV zertifizierung gefordert werden. Aus der Definition der EMV können die Anforderungen an ein Gerät hergeleitet werden. Daraus ergeben sich auch die Messungen, die ein System bestehen muss um als EMV konform zu gelten.

Die Definition von EMV steht so im Lehrbuch:

Seit dem ersten störenden Auftreten von EMV Phänomenen hat sich die Definition des Begriffs EMV über mehrere Jahrzehnte hinweg geformt und gebildet und ist heute allgemein in der folgenden Form gültig:

Ein System ist elektromagnetisch verträglich, wenn es in seiner zweckgemässen Betriebsumgebung arbeitet, ohne diese zu stören und ohne von dieser gestört zu werden.

Ein praktisches Beispiel aus dem Alltag der Industrie:

QX-07 ist ein fleissiger, autonomer Roboter in einer Industrie 6.0 Fabrik. Dort fährt er regelmässig an einem Förderband vorbei. Die Motoren des Roboters strahlen ein Magnetfeld ab. Dieses Magnetfeld darf die Geschwindigkeitsregelung des Förderbands nicht stören. Denn sollte das Förderband deshalb pötzlich zu schnell fahren, würden Pakete herunterfallen und könnten dem herumstehenden Manger auf dem Fuss landen. In diesem Beispiel ist QX-07 die Störquelle und die Störsenke ist das Förderband.

Der Motor des besagten Förderbands strahlt ein Magnetfeld ab. QX-07 darf durch dieses Magnetfeld nicht in seiner Orientierung gestört werden, weil er sonst seine Bahn verlassen und dem herumstehenden Manager über den Fuss fahren würde. Das Förderband ist in diesem Fall die Störquelle und die Störsenke ist QX-07.

So setzt man die Definition von EMV in der Prüfpraxis um

In dieser Definition von EMV stecken zwei Kernaussagen, aus denen die grundlegenden Disziplinen der EMV abgeleitet werden können:

Das Gerät erzeugt bei seiner Arbeit keine zu grossen Störungen, die in die Betriebsumgebung gelangen. Daraus ergibt sich die Disziplin der Emission.

Das Gerät arbeitet. Und zwar richtig, sicher und fehlerfrei, auch wenn die in der Betriebsumgebung üblichen Störungen auftreten. Daraus ergibt sich die Disziplin der Immunität.

In der EMV Praxis werden deshalb alle Prüfungen und Aspekte in diese beiden EMV Disziplinen unterteilt.

Die EMV Prüfung teilt sich auf in Emissionsmessungen und Immunitätsmessungen. Ein System darf keine starken Störungen emittieren und muss gegen ortsübliche Störungen immun sein.

Um welche Störungen handelt es sich jetzt genau?

Natürlich betrifft die Definition von EMV nur elektrische Phänomene. Die Störgrössen, die von der EMV behandelt werden, beschränken sich auf:

elektromagnetische Felder
elektrostatische Felder
galvanisch gekoppelte Störungen
elektrostatische Störungen

In der Immunitätsprüfung wird geprüft, ob das System gegen alle diese Störungen immun ist. In der Emissionsprüfung wird geprüft, ob das System die ersten drei genannten Störungen zu fest abstrahlt. Andere Störungesbereiche, wie Lärm, Vibration, Hitze, Brandgefahr, Wasserdichtheit, Gefahr von Datenverlust, Datenfehler, blendend helle Lampen, Lebensdauer, Explosionsschutz, Überstromschutz und ähnliche Gefahren werden von der EMV Definition nicht abgedeckt. Sie sind viel mehr Teil der Sicherheits- und Materialprüfung.

Aber Vorsicht: EMV Performancekriterien umfassen ALLE Störungsbereiche

Leider müssen wir uns in der EMV doch mit Datenverlust, Akkustik, Wärmeentwicklung, Überstromschutz, usw. befassen. Denn wenn eines dieser Probleme wegen mangelnder Immunität gegen die vier im vorigen Abschnitt gelisteten EMV Störgrössen auftritt, gelten sie als Performanceproblem der EMV. Als Beispiel betrachten wir die EMV Prüfung eines Kopfhörers. Wenn der Kopfhörer auf Grund seiner Konstruktion einen konstanten und nervigen Pfeifton erzeugt, ist dieses akustische Problem nicht durch die EMV Definition abgedeckt. Aber wenn der Pfeifton immer dann entsteht, wenn der Kopfhörer einem geringen elektromagnetischen Feld ausgesetzt wird, dann ist es ein Performanceproblem der EMV Immunität. Denn dann kann das Gerät nicht in seiner Betriebsumgebung arbeiten, wie es in der EMV Definition vorgegeben ist.

Auf welche Performancekriterien ein Gerät geprüft wird, hängt davon ab, welche Störungen ein Benutzer als störend empfinden würde.

Ein Funk-Kopfhörer muss z.B. nicht auf Funkdatenverluste geprüft werden, die nur wenige Datenpakete umfassen, weil der Mensch diesen kaum hört. Bei einer PC-Festplatte darf hingegen gar kein Datenverlust geschehen.