Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik EMV - Tester im Eigenbau


von UC (Gast)


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Hallo!

Ich würde gerne die EMV-Festigkeit einer selbst gebauten Platine 
einigermaßen ermitteln. Es ist ein rein privates Projekt, daher geht es 
nicht um Erfüllung von EMV-Normen, sondern rein darum, zu sehen, ob das 
Gerät empfindlich auf elektromagnetische Störungen reagiert.

Ich würde dazu sowas ähnliches bauen wollen, wie hier vorgestellt:
https://langer-emv.de/de/category/mini-burstfeldgeneratoren/13

Dazu würde ich eine größere Schraube oder einen Nagel nehmen (natürlich 
ferromagnetisch) und dann Kupferlackdraht draufwickeln.

Was würdet ihr für eine Windungszahl nehmen und welchen Strom würdet ihr 
ungefähr durchschicken, damit man realistisch stärkere Störungen 
simulieren könnte?



Der Strom wäre natürlich gepulst, am besten mit Frequenz-Sweep 
(10Hz-100kHz z.B.) (mit µC kein Problem...)

Für eure Ideen danke ich schon mal im Voraus!

von Mark S. (voltwide)


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UC schrieb:
> zu sehen, ob das
> Gerät empfindlich auf elektromagnetische Störungen reagiert.

So ziemlich jedes elektronische Gerät reagiert auf elektromagnetische 
Störungen. Ist eben eine Frage der jeweiligen Frequenz und Intensität 
des Störers.
Die EMV-Normen machen da quantitative Vorgaben mit Grenzwerten.
Wenn Du das nicht willst, kannst Du eigentlich nur vergleichende 
Messungen machen. Also mit dieser oder jener Massnahme ist die Schaltung 
unempfindlicher gegenüber meinem Störer.
EM-Verträglichkeit wird heutzutage betrachtet in einem Frequenzbereich 
von 9kHz bis 300GHz.
Da aber Dein Messaufbau immer nur Pulse eines recht begrenzten Frequenz- 
und Energiebereiches einkoppelt, hast Du nur ein kleines Fenster aus dem 
in Frage kommenden Frequenzbereich untersucht. Das ist erst mal besser 
als nichts, aber doch nur ein Anfang.

von Marek N. (Gast)


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EMV ist aber schon ein ziemlich breites Feld:

* leitungsgebundene Emission
* abgestrahlte Emission
* leitungsgebundene Beeinflussung
* eingestrahle Beeinflussung

** jeweil elektrische und magnetische Komponente

* ESD-Festigkeit
* Transienten & Flickertest
....

Dazu der weite Frequenzbereich von 4 kHz bis weit in den GHz-Bereich.
So ein Test für eine Baugruppe dauert in einem professionellem Labor 
locker 1 bis 2 Wochen und erfordert Equippment für einige 100 k€.

von MaWin (Gast)


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UC schrieb:
> Dazu würde ich eine größere Schraube oder einen Nagel nehmen (natürlich
> ferromagnetisch) und dann Kupferlackdraht draufwickeln

Vergiss es, Eisen transportiert keine hochfrequenten Felder, dazu 
brauchst du Ferrit, und in diesen Fall so geformt, dass vorne ein 
Luftspalt ist, also Hufeisenmagnet.

Das Tool wäre aber recht sinnlos, du kannst den Pegel aufdrehen, bis es 
deine Schaltung stört, und dann ?

Ach übrigens: Können solche Burstgeneratoren eigentlich ein CE Zeichen 
bekommen, als Zeichen dass sie keine Störungen aussenden ?

von Anja (Gast)


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UC schrieb:
> Was würdet ihr für eine Windungszahl nehmen und welchen Strom würdet ihr
> ungefähr durchschicken, damit man realistisch stärkere Störungen
> simulieren könnte?

Ich nehme einfach ein 12V Relais als "Summer" beschaltet.
(Natürlich ohne Freilaufdiode).
Das macht genug Störungen.

UC schrieb:
> (mit µC kein Problem...)
Glaub ich nicht. (ohne massive Entstörmaßnahmen)

Gruß Anja

von Michael B. (laberkopp)


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Anja schrieb:
> Ich nehme einfach ein 12V Relais als "Summer" beschaltet.
> (Natürlich ohne Freilaufdiode).
> Das macht genug Störungen.

Wie willst du denn bei der Induktivität den Strom (und um den geht es 
beim Magnetfeld) schnell ändern ?

Das einzige, was beim abschalten springt, ist die Spannung.

von Ralph B. (rberres)


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Michael B. schrieb:
> Wie willst du denn bei der Induktivität den Strom (und um den geht es
> beim Magnetfeld) schnell ändern ?
>
> Das einzige, was beim abschalten springt, ist die Spannung.

Nein aber wenn das Relais als Wagnerscher Hammer beschaltet ist, wird es 
an den Schaltkontakten Funken erzeugen, welche recht breitbandig recht 
massive HF-Störungen verursacht.

das ist zwar kein exakt definierter Störimpuls, aber vermutlich 
ausreichend, um jede Mikrokontrollerschaltung zum Absturz zu bringen, 
wenn man an dem Anschluss der Relaisspule-Schalter ein Stück Draht als 
Antenne anschließt.

Wer es hardcoremäßiger will nimmt sich eine Autozündspule und einen 
Unterbrecherkontakt und lässt an der Zündspule einen Funken berspringen.

Ralph Berres

von Marek N. (Gast)


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Ich hatte damals (als ich noch jung und schön war), meine Schaltungen 
mit einem Piezo-Feuerzeug ohne Gasfüllung "gezappt".
Heute bin ich nicht mehr jung... ;-)

von Hans (Gast)


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von HildeK (Gast)


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Anja schrieb:
> Ich nehme einfach ein 12V Relais als "Summer" beschaltet.
> (Natürlich ohne Freilaufdiode).
> Das macht genug Störungen.

Ja - auch eine old-style Türklingel mit Wagner'schem Hammer leistet gute 
Dienste.
Oder, Lötkolben oder Leuchtstofflampen ein- und ausschalten.
Oder, das Mobiltelefon in der Nähe lagern und anrufen.
Oder, einen Heizlüfter mit 2kW dimmen.

(Bzw. alles UND-verknüpft :-)).

von Michael K. (Gast)


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Ein fettes Relais, mit Selbstunterbrecher und ohne Freilaufdiode wird 
Dir da viel Freude bereiten.
(Verdammt, das war schon dran ...)

Nur was sagt Dir das dann?
Bei einer vollkommen unbekannten Störgröße, in einem unbekannten 
Frequenzspektrum, steigt Dein Gerät aus, oder eben nicht.
Toll.

von klara (Gast)


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Marek N. schrieb:
> Ich hatte damals (als ich noch jung und schön war), meine
> Schaltungen
> mit einem Piezo-Feuerzeug ohne Gasfüllung "gezappt".
> Heute bin ich nicht mehr jung... ;-)

Dieser test funktioniert. Abstand ca. 10 cm. Wenn der controller nicht 
aus dem takt kommt, z.b. beim debuggen, ist die schaltung für das 
gröbste schon mal ok.

von MiWi (Gast)


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Michael K. schrieb:
> Ein fettes Relais, mit Selbstunterbrecher und ohne Freilaufdiode wird
> Dir da viel Freude bereiten.
> (Verdammt, das war schon dran ...)
>
> Nur was sagt Dir das dann?
> Bei einer vollkommen unbekannten Störgröße, in einem unbekannten
> Frequenzspektrum, steigt Dein Gerät aus, oder eben nicht.
> Toll.

Fast alle Störgrößen wissen nix von den Normen, mit denen die Geräte 
traktiert werden. Daher - der Test mit einem selbstunterbrechenden 
Relais ist ausreichend aussagekräftig um festzustellen ob das Gerät im 
Feld überlebt.

Besser ist`s wenn die Relaisspannung hoch ist, denn dann bruzelt es 
mehr, aber auch bei 12V oder 24V wird genug herumgesaut um eine 
belastbare Aussagen für den Alltag treffen zu können.

Wenn der Testling auch ein aktives Mobiltelefon neben sich überlebt ist 
das gröbste schon überstanden.

MiWi

von A. K. (Gast)


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Kann eine EMV Kanone bzw. ein EMV Tester eigentlich ein CE Siegel 
bekommen?
xD
LG

von Pandur S. (jetztnicht)


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Der Poster soll mal das Design zeigen. Allenfalls koennen wir ein paar 
Aussagen machen.

von Hans (Gast)


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Arno K. schrieb:
> Kann eine EMV Kanone bzw. ein EMV Tester eigentlich ein CE Siegel
> bekommen?

Sicher...warum denn nicht? risiko analyse machen, im manual beschreiben 
wie das ding zu verwenden ist (z.B. im schirmraum) und gut ists.

eine flex ist auch sau gefährlich.. gibt's aber in jedem baumarkt...

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von UC (Gast)


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Danke schon mal für alle Antworten bislang!

Mark S. schrieb:
> Die EMV-Normen machen da quantitative Vorgaben mit Grenzwerten.
> Wenn Du das nicht willst, kannst Du eigentlich nur vergleichende
> Messungen machen. Also mit dieser oder jener Massnahme ist die Schaltung
> unempfindlicher gegenüber meinem Störer.

Genau das möchte ich...

Mark S. schrieb:
> Da aber Dein Messaufbau immer nur Pulse eines recht begrenzten Frequenz-
> und Energiebereiches einkoppelt, hast Du nur ein kleines Fenster aus dem
> in Frage kommenden Frequenzbereich untersucht. Das ist erst mal besser
> als nichts, aber doch nur ein Anfang.

Deshalb der Sweep:

UC schrieb:
> Der Strom wäre natürlich gepulst, am besten mit Frequenz-Sweep
> (10Hz-100kHz z.B.) (mit µC kein Problem...)

Marek N. schrieb:
> EMV ist aber schon ein ziemlich breites Feld:
>
> * leitungsgebundene Emission
> * abgestrahlte Emission
> * leitungsgebundene Beeinflussung
> * eingestrahle Beeinflussung
>
> ** jeweil elektrische und magnetische Komponente
>
> * ESD-Festigkeit
> * Transienten & Flickertest
> ....
>
> Dazu der weite Frequenzbereich von 4 kHz bis weit in den GHz-Bereich.
> So ein Test für eine Baugruppe dauert in einem professionellem Labor
> locker 1 bis 2 Wochen und erfordert Equippment für einige 100 k€.

Mich interessiert vor allem, ob meine Elektronik empfindlich auf 
elektromagnetische Einstreuungen ist...

MaWin schrieb:
> Vergiss es, Eisen transportiert keine hochfrequenten Felder, dazu
> brauchst du Ferrit, und in diesen Fall so geformt, dass vorne ein
> Luftspalt ist, also Hufeisenmagnet.

Ok, ich könnte einen Ferritring aus einem alten Drucker ausbauen 
(Netzteilplatine) und den entzwei sägen, das wäre dann sowas, nicht?

MaWin schrieb:
> Das Tool wäre aber recht sinnlos, du kannst den Pegel aufdrehen, bis es
> deine Schaltung stört, und dann ?

... halte ich den "Störer" auf ein kommerzielles Gerät und schaue, ob 
der auch schon bei dieser Amplitude gestört wird...
Dann verbessere ich noch meine Schaltung und versuche es wieder...

HildeK schrieb:
> Ja - auch eine old-style Türklingel mit Wagner'schem Hammer leistet gute
> Dienste.

Habe mal mit einer Schreibtischlampe mit eingebautem Trafo Störungen 
produzieren können. Habe dann die Schaltung verbessert und es war dann 
nicht mehr empfindlich...
War mir aber damals schon zu ungenau...

Ich würde gerne die Frequenz wissen, wo die Störung greift und die 
Intensität ändern können....

Zitronen F. schrieb:
> Der Poster soll mal das Design zeigen. Allenfalls koennen wir ein paar
> Aussagen machen.

Den gibt es noch nicht. Das möchte ich erst mit eurer Hilfe erarbeiten!

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