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Forum: HF, Funk und Felder Einfache EMV-Tester


Autor: Winfried (Gast)
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Hallo zusammen,

das Thema kommt hier ja immer wieder auf: Wie testet man mit Hausmitteln 
seine Geräte auf elektromagnetische Abstrahlung und Robustheit? Hier 
wurde auch schon viel an Ideen und Tipps geschrieben.

Um Ideen und Wissen darüber mal komprimiert festzuhalten, hab ich mal 
mit einem Artikel begonnen. Schaut doch mal drüber und 
korrigiert/ergänzt gegebenfalls.

Wäre wirklich Klasse, wenn daraus ein erstklassiger Artikel entstehen 
würde.

http://www.mikrocontroller.net/articles/EMV_Einfache_Tester

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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Schöner Artikel!

Autor: Slowflyer (Gast)
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Klasse Artikel!

Zum Ralais-Test: Mir schwebt da in Erinnerung, dass wir mal in der 
Ausbildung ebenfalls viel "Dreck" erzeugen mussten, um ähnliches zu 
testen. Dabei haben wird die Versorgungspannung des Relais mit Hilfe 
eines Bananensteckers über eine grobe Feile gezogen (schöne 
Funkenbildung). Ich denke ist ebenfalls eine nette Idee.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Die Bauanleitung für Messantennen und das Feldstärkemessgerät dazu ( 
ebenfalls ein AD8307)  aus der CQ-DL wären noch zu erwähnen, eigentlich 
für die "Selbterklärung" zur EMV-Konformität einer Amateurfunkanlage 
gedacht. Abgedruckt auch im "DARC-Antennenbuch" 
http://www.darcverlag.de/
ISBN 3-88692-28-3

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Die ISBN-Nummer scheint nicht zu funktionieren, auch hier erhältlich:
http://www.ukw-berichte.de/ukw-docs/literatur/Antennen.html

Autor: Thomas (Gast)
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Ein ganz wunderbares Mittel ist es auch mit einem Elektroschocker in der 
Nähe der Schaltung herumzublitzen.

Gruß,
Thomas

Autor: Willi Wacker (williwacker)
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Wie wärs mit einem Handy-Test ?

Oder eine Spazierfahrt mit der neuen Schaltung rund um einen 
Handy-Sendeturm?

Oder eine Spazierfahrt nach Jülich (liegt bei Aachen) zum 
Mittelwellensender Radio Deutsche Welle (da kann man eine 
Leuchtstoffröhre in die Luft halten und sie leuchtet, zumindest tat sie 
das früher).

Ebenfalls gut geeignet, alte Ersa-Lötkolben.

Oder hast Du einen Freund bei der Bundeswehr bei der Flak? Zielradar! 
Aber da verglüht Deine Platine wahrscheinlich (eher ein Joke)

Den ansatz finde ich gut, wir beauftragen regelmäßig ein Prüflabor. 
Dagegen sieht Dein Projekt aus wie Legosteinchen neben einem Kran. Aber 
die Kosten sind dann natürlich auch entsprechend. Für Privatleute 
ungeeignet.

Irgendwie klingt die ganze Sache bescheuert - herrlich bescheuert !!! -, 
aaaber den Ansatz finde ich gut!

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Willi Wacker wrote:
> Oder hast Du einen Freund bei der Bundeswehr bei der Flak? Zielradar!
> Aber da verglüht Deine Platine wahrscheinlich (eher ein Joke)

So ganz ein Witz ist das nicht: Ich habe auch schon Geschichten von 
jemandem gehört, der selbst damit gearbeitet hat. Leuchtstofflampen in 
50m Entfernung zum leuchten bringen: Kein Problem. Vögel kann man damit 
angeblich auch abschießen.

Das kann man aber auch billiger und einfacher machen: Der ultimative 
Test: Platine in die Mikrowelle und einschalten... Wenn eine Schaltung 
das überlebt, dann ist sie wirklich gut.

Autor: Winfried (Gast)
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Gute Anregungen, ich hab schonmal einiges im Artikel nachgetragen.

Autor: Willi Wacker (williwacker)
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Wie ich schon einmal schrieb: Herrlich Bescheuert (mit Betonung auf 
herrlich).

Mir ist noch etwas eingefallen, um die Schaltung zu quälen. Im 
industriellen Umfeld sollte eine Schaltung einen totalen 
Spannungsausfall von 10ms verkraften (1 Halbwelle bei 50Hz). Genau: 10ms 
keine Spannung, 90ms normale Versorgungsspannung, usw. ... Normalerweise 
ist das kein größeres Problem, ein "dicker" Elko hat da schon so manches 
Problem gelöst. Problematisch wird es, wenn Lasten getrieben werden 
sollen.

Ciao

Autor: Winfried (Gast)
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Versteh ich jetzt nicht: Was ist für dich herrlich bescheuert? Mach's 
mal etwas konkreter.

Autor: Stefan102 (Gast)
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Hallo Zusammen!

Der Artikel ist einfach hahnebüchen!
Wenn ich da so lese das man einen Surge-Test mit einem Piezo-Gasanzünder 
durchführen kann dann ist das schon voll verfehlt.
Piezokristalle erzeugen eine Spannung von ca. 10-13KV bei sehr geringen 
Energiegehalt. (diese, welche in Gasanzündern verwand werden)
Ein Surge-Test ist ein ganz anderes Verfahren als jenes welches hier 
beschrieben wird!
Der Prüfling wird an ein Gerät angeschlossen welches im Wesentlichen 
eine Kondensatorbank beinhaltet und weiterhin die Stromversorgung des 
Prüflings
übernimmt.
Die Kondensatorbank wird auf eine Spannung von ca.1000V bzw.2000V (Je 
nach Prüfanforderung) geladen  ,mit dieser Ladung werden Impulse erzeugt 
welche in verschiedenen Phasenwinkeln der Versorgungsspannung 
eingekoppelt werden.
Hierbei sollen als Beispiel indirekte Blitzeinschläge in das versorgende 
Netz bzw. das Ausschalten induktiver Verbraucher simuliert werden.
Das dürfte mit einem "aufgebohrten" Gasanzünder kaum möglich sein.
Das was auf den beschriebenen Test mit den Piezokristallen am Ehesten 
zutreffen würde wäre ein ESD-Test.
Aber auch dieser findet mit deutlich niedrigeren Spannungen statt,deren 
Höhe auch hier wieder von Testanforderungen abhängig ist.
Wer aber seine selbst aufgebauten Schaltungen gerne ruiniert darf auch 
schon mal den "Gasanzünder" nehmen, wenn man lange Weile hat, warum 
nicht...
Zum Thema Störabstrahlungsmessung  kann man nur sagen, 
EMV-Laborbetreiber wissen schon warum es HF-dichte Messzellen und 
Spektrumanalysatoren gibt...
Und Strahlungseinwirkungstests werden mit verschiedenen 
Frequenzbereichen und Leistungsdichten bzw.Feldstärken durchgeführt,da 
dürfte ein Handy nur unzureichend sein.
Die Werte nach denen EMV-konform oder nicht befunden wird unterliegen 
auch nicht umsonst einer Normung...
Abschliessend kann man sagen daß der überwiegende Anteil aller 
Selbstbaugeräte noch nicht einmal den geltenden VDE-Bestimmungen gerecht 
wird.
Was soll hier also eine Diskussion um EMV-konform oder nicht???
MFG

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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Dass man mit den beschriebenen Verfahren EMV-Konformität nachweisen kann 
hat doch niemand behauptet. Sie sind allerdings brauchbar um 
Schwachstellen in einem Gerät zu finden: wenn ich ein Handy daneben lege 
und der Prozessor abstürzt, dann sagt mir das genauso wie eine 
normgerechte 1-300 GHz Bestrahlung mit vierstelligen Kosten, dass das 
Gerät überarbeitet werden muss.

Autor: Michele B.. (luxx) Benutzerseite
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Andreas hat vollkommen recht, was meint Stefan eig. dass er is, der hat 
wahrscheinlich ein 5M€ EMV-Labor daheim um seine DIY-AVR-Schaltungen zu 
testen. Ich finds klasse, dass hier solche Tipps gegeben werden.

Autor: Steffen (Gast)
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@Stefan102 :

>Zum Thema Störabstrahlungsmessung  kann man nur sagen,
>EMV-Laborbetreiber wissen schon warum es HF-dichte Messzellen und
>Spektrumanalysatoren gibt...

noch nichts vom Freifeld-Test gehöhrt. Nur mit Fachgbegriffen 
rumschmeissen und nicht wissen was es bedeutet, das sind die richtigen 
Typen.

Autor: Stefan102 (Gast)
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@Steffen
>>noch nichts vom Freifeld-Test gehöhrt. Nur mit Fachgbegriffen
>>rumschmeissen und nicht wissen was es bedeutet, das sind die richtigen
>>Typen.

Du bist schon der so richtige Typ!
Es müsste richtiger heißen: ...was diese bedeuten...
Wenn Du richtig gelesen hättest, dann hättest Du bemerkt das ich zu 
allen Verfahren eine kurze Beschreibung gegeben habe.
Zu Deiner Beruhigung weiß ich worum es geht...
Ich kann es auch gerne ausführlicher und bis ins kleinste Detail 
ausführen,doch würde ich mir diese Mühe gerne ersparen,schließlich kann 
man vieles auch nachlesen.
Es ist unstrittig das man einen Surge-Test nicht mit einem ESD-Test 
verwechseln darf...
Der ESD-Test wird allerdings auch nicht mit 10-13kV ausgeführt.
(Welche MCUs halten das denn aus? Die möchte ich auch gerne haben!)
Weiterhin ist unstrittig das man mindestens für definierte Testgrößen 
sorge tragen muß, sonst kann man schlecht und wenig objektiv bewerten,ab 
wann denn der Ausfall eintritt.
Man kann natürlich auch verschrotten bis der Arzt oder die Erkenntnis 
kommt!
Da hilft es auch nicht mit so dümmlicher Arroganz von Deiner Seite her 
herum zu posten.
Ich hatte eigentlich gedacht das man hier eine ernsthafte Disskusion 
führen kann ,in wie fern man mit "Bordmitteln" solche Feststellungen 
treffen kann.
Aber Aussichtslos!
Viel Spaß dann noch beim sinnlosen Verschrotten!



Autor: Willi Wacker (williwacker)
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Winfried wrote:
> Versteh ich jetzt nicht: Was ist für dich herrlich bescheuert? Mach's
> mal etwas konkreter.

Schwierig! Die nachfolgenden Beiträge beschreiben eigentlich schon ganz 
gut, was ich mit "bescheuert" meine.

Bevor Ihr mich jetzt lyncht, es ist nicht so hart gemeint, wie es sich 
anhört.

Für den Hobby-Bereich finde ich die Ideen irgendwie spannend. Man will 
irgendwie was machen, was auch Hand und Fuß hat und nicht bei jedem 
Öffnen des Kühlschranks oder was-auch-immer eine Störung hat. 
Selbstverständlich kann das keinen Einsatz eines hochqualifizierten 
Prüflaborteams mit entsprechendem Equipment - und den entprechenden 
Preisen - ersetzen. Auch hat nicht jeder einen Kumpel, der ihn am 
Wochenende da mal reinlässt.

Es ist halt improvisiert. Man muss sich zu helfen wissen! Und das gut! 
Und das ist HERRLICH!

Ciao
Willi Wacker

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Solange es nur um einen Test ohne zuverlässige Absolutmesungen geht, 
sind die einfachen Mittel schon recht.
Von uns Funkamateuern wird aber seit einigen Jahren erwartet, dass wir 
die Einhaltung von Grenzwerten im Umfeld der Antennenanlage angeben, 
also echte Zahlenwerte. Als Beispiel wurden Störungen von 
Herzschrittmachern genannt, die vermieden werden müssten. Untersuchungen 
ergaben, dass nur uralte Herzschrittmacher, die schon lange nicht mehr 
betrieben werden, sich mit amateurmäßigen Feldstärken stören ließen. Für 
meinen Antennen ergab sich ein Sicherheitsabstand von wenigen 
Zentimentern, dazu müßte also schon jemand aufs Dach steigen und neben 
der Antenne stehen während ich sende.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Hier die Abbildung der H-Feld-Messantenne aus CQ-DL Nr. 6/1999
"Feldstärkemessungen leicht gemacht (1)", im folgenden Heft ist noch ein 
AD8307-HF-Detektor dazu. Autor Thomas Molière DL7AV. Der Nachbau ist vom 
Autor für nicht kommerzielle Zwecke gestattet.

Die Antenne ist so bemessen, dass bei einem H-Feld von 1 A/m gerade 0dBm 
also ein Milliwatt herauskommen. Die Umrechnung auf das E-Feld in V/m 
ist am Ende des 2.Teils kurz gezeigt, über den Wellenwiderstand des 
freien Raumes E/H=377 Ohm ergibt sich 0dB bezüglich 1A/m entspricht 
+51,5 dB bezogen auf 1V/m

73 de DB1UQ
Christoph

Autor: Hagen Re (hagen)
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Kältespray fällt mir noch ein, um die Temperaturen im Zusammenhang mit 
den anderen Tests zu beeinflussen.

Gruß Hagen

Autor: Winfried (Gast)
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In der Tat hatte ich versehentlich im Artikel "Surge-Test" geschrieben 
und "ESD-Test" gemeint. Hab ich jetzt mal geändert, danke Stefan102.

Dann wäre das Thema Surge-Test noch offen, also die Einkopplung von 
hochfrequenten Störungen in die AC-Versorgungsleitung. Ein paar Ideen:

- alle Tests führt man an einer gefilterten Steckdose durch, um das 
restliche Netz nicht zu belasten. Gut wäre auch ein Trenntrafo, der das 
restliche Netz nochmal gut abkoppelt und von der Impedanz her höher ist, 
womit Störungen besser wirksam werden.

- an die Filtersteckdose wird das zu testende Gerät angeschlossen und 
ein altes Computernetzteil, dem man die Entstörmaßnahmen entfernt hat. 
Das Netzteil wird z.B. mit einer Last von 50 Watt betrieben 
(Halogenlampe)

- eine Leuchtstofflampe mit herkömmlichen Starter wird an die 
Teststeckdose angeschlossen, auch diese stört beim einschalten.

- evtl. wird der Filter der Filtersteckdose so ausgelegt, dass der in 
Richtung Testgerät vorhandene Kondensator entfernt wird. Die 
typischerweise 2 Drosseln in jeder Leitung sorgen damit für höhere 
Impedanz und damit zur besseren Ausbreitung. Wahlweise auch einfach 2 
Drosseln in jeden Leiter zusätzlich, die die Impedanz erhöhen.

- Frequenzumrichter erzeugen ordentlich Störungen, kann man ebenso als 
Störer verwenden. Günstige Geräte bekommt man bei Ebay ab 30 Euro. Dazu 
einen kleinen Drehstrommotor, die ebenso günstig bei Ebay zu bekommen 
sind.

- Als Störer kann auch ein Dimmer fungieren, dem man die 
Entstörmaßnahmen entnommen hat (Spule).

- Eine Bohrmaschine oder irgendein bürstenmotorbetriebenes AC-Gerät, 
dem man die Entstörung entfernt, wird als Störer eingesetzt.

- Was gäbe es denn noch für elektromech.-geschaltete Varianten, die 
heftig stören?

Nochmal zum Sinn und Unsinn dieser Idee allgemein: Natürlich kann man 
mit solchen Sachen keine fundierten EMV-Tests machen. Man beaufschlagt 
seine Schaltung aber schonmal mit einem rauen Testumfeld und wenn die 
das besteht, ist die Wahrscheinlichkeit viel höher, dass sie auch durch 
einen EMV-Test kommt. Oder man findet so Fehler, die definitiv zu einenm 
Durchfall bei einer Prüfung geführt hätten. Es ist ungefähr so, wie man 
ein neues Auto durch Testfahrten im rauen Gelände testet. Diese Tests 
offenbaren einiges, ohne dass das raue Gelände ein "Normgelände" wäre.

Kritik ESD-Tests: Stefan102 schrieb, dass Gasanzünder-Piezozünder zu 
energiereich sind. Hier könnte man einerseits mal herausfinden, ob ein 
Feuerzeug-Piezo besser in die Region realer ESD-Tests kommt. 
Andererseits: Man schießt doch damit nicht direkt auf den Chip sondern 
auf Metallteile des Gehäuses oder auf eine Metallplatte, die unter dem 
Gerät liegt. In dieser Form haben wir Geräte getestet, bevor sie ins 
EMV-Labor gingen. Und das funktionierte gut. (Zuerst stürzten uns die 
Geräte heftig ab, dann änderten wir, bis es nicht mehr passierte. Und 
lernten dabei eine Menge...) Wenn dann die realen Tests im Labor 
harmloser sind, auch gut. Etwas besser schadete in unserem Fall nicht, 
weil wir nicht extrem kostenoptimieren mussten.

Autor: STS (Gast)
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Ein Piezo- Anzünder hat sicher mehr "Bums" als eine ESD-Pistole. Das 
Problem ist nur, daß man mit dem Piezo nicht negative Impulse im Wechsel 
einkoppeln kann, wie mit der ESD-Pistole. Da kann es gut möglich sein, 
daß man positive Beeinflussungen gut im Griff hat, aber im EMV-Labor bei 
negativen Entladungen dumm dasteht.

Beim beschriebenen Surge-Test-Selbstbau sehe ich das Problem der 
korrekten Einkopplung. Der muß ja nicht nur an den Eingängen vorgenommen 
werden, sondern auch am Kabel über die Koppelzange eingespeist werden. 
Wie soll das gehen?

Autor: Chrisi (Gast)
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Ich kann doch die Polarität eine Piezozünders umpolen? Sollte kein 
Problem sein, mal zur Abwechslung den Funken am Masseanschluß zu 
entnehmen und das Zündkabel an Masse anzuschließen...

Autor: µluxx .. (uluxx) Benutzerseite
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ähm wie ware es mit einem schweißgerät (elektro) unter der kaufenden 
schaltung ein paar schweißunkte zu machen, dürfte auch gut stören denke 
ich....

uLuxx

Autor: Andreas (Gast)
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Ist ja alles ganz lustig für Leute die keine Normtests durchführen 
können, aber was den Laien doch letzlich interessieren sollte ist nicht 
unbedingt nur wie er seine Elektronik am besten quälen oder verschrotten 
kann, sondern was er bereits bei der Planung für Massnahmen beim 
Schaltungsaufbau und Layout treffen kann/soll/muss um dem Einfluss von 
Störgrössen entgegenzuwirken.

Jemand der beruflich noch nie mit der Entwicklung oder Prüfung von 
prüfungspflichtigen Elektrogeräten zu tun hatte kennt vermutlich kaum 
die vielen kleinen Tricks und 'Helferchen' die eingesetzt werden um eine 
EMV-Prüfung erfolgreich(er) zu überstehen.

Wäre es da nicht nützlich wenn man auch ein paar Merkpunkte oder Tipps 
zur stabilisierung oder immunisierung der Schaltung mit geben würde?

Z.B. dass man Überspannungen von den Zuleitungen mit Transildioden 
abfangen könnte, die Flankensteilheit von schnellen Datensignalen mit 
kleinen Kapazitäten vergrössert um die Abstrahlcharakteristik zu 
verbessern oder solche Sachen...

Autor: Frank (Gast)
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Gibt es eigentlich neues wegen dem EMV-Test mit dem Piezozünder?
Ich hätte ein konkretes Interesse dran da ich eine Schaltung testen 
muss.
Die soll aber relativ viel aushalten, also wie kann ich einen möglichst 
"schlimmen" Puls damit erzeugen?
Gibt es geeignete Piezozünder und wie groß soll die Metallplatte sein?

Autor: Gast (Gast)
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Schlimmen Impuls? Schalte mehrere parallel, in Reihe, whatever.

Ein Kumpel von mir hat sich mit so einem Aufbau schonmal seinen halben 
Arm für eine Viertelstunde lahmgelegt, reicht das für dich?

Alternativ könntest du auch mit einem Zeilentrafo auf die Anordnung 
losgehen. Den müsstest du halt so ansteuern, dass er Impulse ausgibt. 
HV-Kondensatoren eignen sich da auch für tolle Spielereien, aber das 
wird dann langsam lebensgefährlich.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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der Beitrag hier ist zwar schon etwas älter, aber was solls geht ja ums 
Thema. Wie seht ihr einen 5 cm Funken einer KFZ-Zündspule zwischen 2 ca. 
30cm langen  Klingeldrähten.

Meine µC-Schaltung läuft selbst direkt neben dem Funken unbeeindruckt 
weiter obwohl sie auch von der 12V Schiene der Zündspule versorgt wird, 
der Computer der 3 Meter weiter weg steht, meldet mir aber akustisch 
angestöpselte bzw. abgestöpselte USB-Geräte.

Kann man das als Home-Test verwenden oder schafft das jede Schaltung.

Ist es der sichere tot des µC Pins wenn ich da mal so nen Funken 
drauflasse, oder könnten die Schutzmaßnahmen wie Kondensator, 
Widerstand, Supressordiode... das packen?

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