pátek 06. prosinec 2019   |   O nás   |   RSS   |   Mapa stránek   |   Přihlásit se   |   Kontakt
Úvod > Rubriky > Věda a výzkum > Liberecká univerzita nabízí zkoušky na elektromagnetickou kompatibilitu, zkvalitní to i výuku

Liberecká univerzita nabízí zkoušky na elektromagnetickou kompatibilitu, zkvalitní to i výuku

Lubomír Slavík v laboratoři EMC.jpg
Malá, ale užitečná. Lubomír Slavík v laboratoři EMC na fakultě mechatroniky

S rozvojem automatizace a elektronizace přinesla legislativa výrobcům elektroniky nové povinnosti. Nestačí, aby nový výrobek měl certifikát o bezpečnosti a funkčnosti, ale již řadu let by měl mít před uvedením na trh také certifikát o elektromagnetické kompatibilitě (EMC). To znamená, že v prostoru zaplněném elektromagnetickým zářením musí být výrobek vůči tomuto záření imunní a také nesmí svým zářením rušit jiné přístroje.  

Tato problematika se dostává i do popředí pozornosti akademické obce. Problematika EMC je totiž důležitá z pohledu ochrany spotřebitele i samotného výrobku a je potřeba s ní seznamovat i vysokoškolské studenty a vychovávat z nich odborníky pro danou oblast.

„Proto fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií buduje novou vývojovou laboratoř EMC. Její vybavení hradíme z rozvojových projektů a počítáme s jejím využitím i ve výuce v nově připravované specializaci Chytré technologie,“ říká proděkan Fakulty mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Technické univerzity v Liberci (FM) Miloš Hernych. Připomíná, že aktuální vybavení laboratoře představila fakulta před pár týdny na semináři, který pořádala ve spolupráci s významným výrobcem elektronických a elektromechanických komponentů, firmou Würth Elektronik. Zúčastnilo se ho na šedesát účastníků z průmyslové praxe, certifikovaných zkušeben i studentů.

Podle vedoucího laboratoře Lubomíra Slavíka z FM jsou zkoušky EMC stejně nutné jako zkoušky bezpečnosti. Položili jsme mu k tématu několik otázek.

Galerie

Proč vlastně jsou zkoušky EMC tak důležité?

Rušivé záření nám ještě leckdy znepříjemňuje život. Klasickým a stále trvajícím jevem je, když někdo startuje před vaším domem auto a vám se rozsype obraz na obrazovce starší televize. Nové výrobky by už na tyto impulsy neměly vůbec reagovat. Stejně tak by nemělo elektromagnetické záření způsobit nesprávnou funkci mobilu, chodu pračky, holicího strojku, a zejména pak řídicích elektronik v průmyslu. Zároveň ale výrobek nesmí svým zářením rušit jiné přístroje. Zkoušky EMC prokazují funkčnost výrobku i v prostředí přehlceném elektromagnetickým zářením.

Můžete ovlivňování chodu elektroniky elektromagnetickým zářením blíže vysvětlit?

Každá elektronická jednotka vyzařuje a zároveň je zářením ovlivňovaná. Je napájená určitým napětím a čím menší je napájecí napětí, tím se zhoršuje poměr signál-šum, a zhoršuje se odolnost zařízení na vliv rušivých vnějších elektromagnetických vlivů. Každé takové zařízení obsahuje také procesor, který pracuje na čím dál vyšších frekvencích a vyzařuje elektromagnetické záření. Čili zařízení vyzařuje vlastní záření a zároveň je málo odolné na působení jiných vnějších záření. Nutno podotknout, že dnes je elektronika takřka v každém zařízení, například i v kartáčku na zuby.

Každý nový výrobek musí být z tohoto hlediska prověřen?

Když dnes konstruktér něco vyvíjí, musí dávat pozor na bezpečnost a na funkčnost, ale třetí důležitý aspekt je právě toto rušení. Před tím, než jde výrobek do výroby, musí projít testy EMC. Ty zajišťují akreditované zkušebny. Jsou dobře zařízené, ale je jich zatím poměrně málo a jsou přetížené, takže se na zkoušky čeká relativně dlouho. To vývoj nových výrobků zdržuje. Naše nová vývojová zkušebna EMC může vývojovým týmům ušetřit čas.

Budete dělat EMC testy. Chcete konkurovat akreditovaným zkušebnám?

Vlastní vývojovou zkušebnu EMC jsme otevřeli zejména v rámci výuky a spolupráce s univerzitním výzkumným centrem – Ústavem pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace, ale také v rámci spolupráce s průmyslovými partnery. Postupně budeme mít vybavení stejné jako akreditované zkušebny, ale certifikát nemáme a ani o něj nebudeme žádat, protože to vyžaduje rozsáhlou administrativu a další náklady. Smyslem je nabídnout partnerům z průmyslu vývojové zkoušky. Vývojářům se bude určitě hodit, když vyzkouší výrobek dříve, než půjdou do akreditované zkušebny. Nebudou muset tak dlouho čekat a ceny nabídneme také samozřejmě mírnější. Těchto zkoušek se zúčastní i studenti naší fakulty, zejména nově připravované studijní specializace „Chytré technologie“. Budou tak v přímém kontaktu s průmyslem, uvidí, jak zkoušky v praxi vypadají, a naučí se je provádět in natura. To výuku podstatně přiblíží praxi.

Proč si myslíte, že fakultní laboratoř EMC budou chtít využívat i průmysloví vývojáři?

Jeden z nejhorších momentů při vývoji nastane, když konstruktérovi finální prototyp na stole krásně chodí, ale neprojde zkouškou EMC. Pak následuje dlouhá etapa, kdy se konstruktér snaží upravit design tak, aby zkouškám vyhověl – postupně umisťuje do konstrukce různé filtry a ochranné prvky, což může výslednou konstrukci zcela změnit. Proto je důležité zohlednit požadavky EMC již během vývoje, průběžně testovat jednotlivé podcelky (například spínané zdroje) a výsledkem je pak optimalizovaný design, který testům vyhoví. Tím se ušetří mnoho času, potažmo nákladů na vývoj. Po testech během vývoje je velká poptávka, ale čekací doba je dost dlouhá. My máme stejné vybavení jako profesionálové, můžeme proto předpokládat, že když u nás dopadnou zkoušky dobře, projde výrobek i v akreditované zkušebně. Koneckonců, už jsme pro jednu soukromou firmu k její plné spokojenosti testovali první výrobek – elektromagnetický průtokoměr.

V čem ty zkoušky spočívají a co se při nich testuje?

Je několik základních typů zkoušek: zkouší se rušení po výkonové síti 230 voltů (výkonové pulsy „surge“ a skupiny krátkých pulzů „burst“ do 5,5 kV) a testuje se odolnost výrobků na pokles nebo výpadek výkonové sítě. Provádí se také test elektrostatiky (ESD do 16 kV), kdy se zkouší výrobek z hlediska odolnosti proti elektrostatické energii. Důležité jsou také testy přívodů k čidlům (kapacitní lišta) a testy datových linek. Na všechny tyto testy je naše laboratoř vybavená.

Budete vybavení laboratoře ještě rozšiřovat?

Zatím se zaměřujeme na rušení po vodičích, které vedou do přístroje. V příštím roce vybavíme laboratoř zařízením pro zajištění elektromagnetické interference (EMI) a elektromagnetické susceptibility – odolnosti (EMS). To znamená, že budeme zjišťovat, jak výrobek zamořuje prostor elektromagnetickými vlnami, a naopak, jak je odolný proti jejich působení. Zadali jsme už výběrové řízení na nákup speciálního EMI přijímače, tedy speciálního spektrálního analyzátoru (do 7 GHz), určeného pro měření EMI, dále pak výkonového vysokofrekvenčního generátoru a oddělovacích sítí pro třífázové zátěže. Plánujeme také nákup elektromagneticky stíněné komory. Ta odstíní veškeré okolní rušení a na výrobek je pak možné působit přesně definovaným signálem a zjistit tak přesně jeho odolnost (EMS). Také se přesně zjistí intenzita i frekvence záření, které výrobek vyzařuje (EMI). Nepořídíme si drahou velkou elektromagneticky stíněnou komoru, ale menší, tzv. GTEM komoru. V ní lze testovat výrobky o maximálním rozměru 40x40x30 cm, což je prostor dostačující pro většinu elektronických výrobků. Lze říci, že budeme profesionálně vybavení. V případě zájmu od průmyslových firem, budeme v budoucnu usilovat i o velkou standardní odstíněnou komoru.

psáno pro Technický týdeník
- redakčně kráceno

Další články v rubrice

Diskutujte

Diskuse je otevřena pouze pro přihlášené. Přihlásit se
Tuni360v15-www
 
 
 
 
 
TUL
www.facebook.com/TUL.cz
www.youtube.com/user/TULiberec
Universitas
Český rozhlas sever

Stránky T-UNI vznikly za podpory projektu Copernic, reg. č. CZ.1.07/2.4.00/31.0059, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR.

ESF - Investice do vzdělání