Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Literatur/Forschungsartikel zum Thema EMV


von Jakob H. (holderbaum)


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Hallo Mikrocontroller-Board,

aktuell schreibe ich an meiner Masterarbeit. Gegenstand der Masterarbeit 
ist die Spezifikation und prototypische Entwicklung eines Messgerätes, 
welches Einsatz in autonomen Fertigungsanlagen u.A. in der 
Automobilbranche finden soll.

Die kommunikation zwischen unterschiedlichen Komponenten würde ich gerne 
durch eine optische Datenstrecke realisieren, da ich so unter Umständen 
von vornherein Probleme mit (elektro)mangetischen Wechselfeldern in Nähe 
der Übetragungsleitungen vermeiden kann.

In der notwendigen schriftlichen Diskussion der Pro- und Kontrapunkte 
der verschiedenen möglichen Lösungen (Kupfercoax, KupferTP, LWL, ..) 
würde ich mich ganz gerne auf ein paar wissenschaftlich Fundierte 
Studien zum Thema EMV berufen.

Meine Suche auf IEEE Xplore hat bisher lediglich sehr spezifische Paper 
aus Luft- oder Raumfahrt und der Automobilbranche zutage gefördert, die 
sich nur schwerlich zu allgemeineren Aussagen generalisieren lassen. :)

Ist euch da zufällig das ein oder andere Paper bekannt, das sich mit dem 
Thema im Kontext unterschiedlicher Übertragungmedien beschäftigt?

Viele Grüße und danke für's Lesen
Jakob

von Troll (Gast)


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Das gute daran,ist, dass man sich niht auf Fachartikel berufen muss. 
Denn solche Felder lassen sich leicht rechnen. Das Magnetfeld eines 
Leiters laesst sich mit Biot-Savart genau rechnen. Wie man Felder 
schirmt, und wie man Stoereinfluesse wegmacht ist bekannt und nicht 
allzu schwierig. Das Thema EMV geht viel eher darum, wie macht man's 
billigst und trotzdem Zuverlaessig. Consumergeraete sind ueblicherweise 
im Plastikgehaeuse. Also wie mache ich in Click und Schnapp billigst 
Gehaeuse, das trotzdem genuegend schirmt. Und darueber publiziert man 
keine Papers, das sind Herstellergeheimnisse. Das wuerd ich auch nicht 
verschenken, auch nicht patentieren.

von oszi40 (Gast)


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Jakob Holderbaum schrieb:
> Die kommunikation zwischen unterschiedlichen Komponenten würde ich gerne
> durch eine optische Datenstrecke realisieren, da ich so unter Umständen

1.Da spart einige EMV-Probleme, könnte aber bei viel Schmutz noch 
"interessant" werden.
2.Strom brauchen die meisten Geräte trotzdem?
3.Fragen kostet nix 
http://www.sachsenkabel.de/lwl_singlemode_multimode.html

von Jakob H. (holderbaum)


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@Troll:
Interessanter Aspekt, da habe ich so tatsächlich noch garnicht drüber 
nachgedacht! :)
Ich werde mal schauen, evtl bringe ich tatsächlich ein paar 
exemplarische Rechnungen in die Thesis ein, guter Tipp.

@oszi40:
Was genau meinst Du mit "interessant bei viel Schmutz"? :)
Eine Stromversorgung ist ebenfalls erforderlich, ja. Siehst Du da 
weitere Probleme? Mit entsprechenden Entstörungsfiltern im 
Leistungszulauf sehe ich das nicht so kritisch.
Der Tipp bei Sachsenkabel nachzufragen ist auch nicht schlecht, werde 
jetzt mal ein kleines Schreiben aufsetzen.


Wen es interessiert, ich habe nach entsprechender Recherche ein ganz 
interessantes Paper zu dem Thema gefunden:

https://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=467494&contentType=Standards

Vielen Dank für eure Beiträge, das hat mir geholfen! :)

von oszi40 (Gast)


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>>"interessant bei viel Schmutz"?

In Maschinenhallen sind Spannungprobleme und Schmutz durchaus möglich. 
Falls Du schon mal selbst GF gemessen hast, dann weißt Du bestimmt auch, 
daß die Grenzflächen der jeweiligen Stecker "hygienisch" sauber sein 
sollten?

von Jakob H. (holderbaum)


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Ach, es geht um Schmutz im Sinne von Dreck! :D
Recht hast Du, ein Faktor den ich definitv berücksichtigen sollte.
Auch hier würden ja LWL punkten, da die Steckverbindungen ohne 
metallischen Kontakt auskommen (punkten, solange die optischen Endpunkte 
sauber bleiben - versteht sich).

von 6A66 (Gast)


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Jakob Holderbaum schrieb:
> Eine Stromversorgung ist ebenfalls erforderlich, ja. Siehst Du da
> weitere Probleme? Mit entsprechenden Entstörungsfiltern im
> Leistungszulauf sehe ich das nicht so kritisch.

Hallo Jakob,

EMV ist ein komplexes Thema. Da geht es nicht nur um leitungsgebundene 
Störeinstrahlung 61000-4-6 (ichd enke auf die schielst Du).
Sondern:
Feldgebundene Einstrahlung 61000-4-3
Emissionen 61000-.....
ESD
Surge, Burst

Und Deine Netzeleitung? Muss die nicht in der EMV berücksichtigt werden?
Was ist mit ESD auf den Geräten, ...

Für Deine Anwednung gibt es sicher eine Norm, notfalls die MRL. Da 
stehen Deine ganzen EMV Anforderungen drinnen.

rgds

von Hauspapa (Gast)


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Ich sehe ein kleines Denkproblem:

Du definierst die Lösung ohne vollständige Anforderungen.

Korrekt währe:

Die Schnittstelle muss aus den und den Gründen folgenden Spezifikationen 
genügen.... (Datenrate, Latenz, Normen hinsichtlich Sicherheit, EMV 
usw.) Folgende Schnittstellen stehen zur Verfügung. Mit Hilfe der 
Nutzwertanalyse wird folgende Schnittstelle als für diese Anwendung 
optimal vorgeschlagen...

Und in die Nutzwertanalyse gehören dann technische, wirtschaftliche usw. 
Begründungen und Verweise.

macht leider Arbeit
Hauspapa

von Jakob H. (holderbaum)


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@6A66:

Ich gebe Dir Recht, die Komplexität des riesigen Themas EMV ist wirklich 
erschlagend. Meine Erfahrungen liegen auch tatsächlich nicht direkt in 
diesem Themengebiet. Ich bin recht fit im Entwurf von Software und 
Hardware, auch die Kombination aus beidem, habe jedoch in meinem 
bisherigen beruflichen, privaten und universitären Umfeld wenig mit dem 
Thema EMS/ESD direkt zutun gehabt.

Danke für die Hinweise bzgl IEC, 61000-4-3 klingt ziemlich genau nach 
den Anforderungen, die ich erfüllen möchte. Könntest Du mir noch kurz 
sagen, für was MRL steht?

Sicherlich ist die Spannungsversorgung ein Punkt, der in der 
Gesamtbetrachtung der EMV-Parameter eine Rolle spielt. Hast Du 
Leseempfehlungen bzgl. dieses speziellen Themas?


@Hauspapa:

Im Grunde hast Du Recht. Es würde durchaus Sinn machen, die 
Anforderungen noch weiter in Betracht zu ziehen. Also zusätzlich zu dem 
schwammigen Term "Störfreiheit" weitere Faktoren in die Begründung 
einzubeziehen.

Ich denke, dass ich diese Themen tatsächlich vor der Diskussion bzgl. 
der Leitungsgestaltung aufgreifen werde, um differenzierter 
argumentieren zu können.

Das "leider" können wir ruhig streichen. Wenn es keine Arbeit machen 
würde, wäre es den Abschluss ja auch nicht wert ;)



Danke euch für die ganzen Hinweise! :)

von 6A66 (Gast)


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Jakob Holderbaum schrieb:
> für was MRL steht?

MaschinenRichtLinie
http://www.maschinenrichtlinie.de/home/

Jakob Holderbaum schrieb:
> Danke für die Hinweise bzgl IEC, 61000-4-3 klingt ziemlich genau nach
> den Anforderungen, die ich erfüllen möchte.

Bei der EMV geht es nicht um "möchte" sondern um "muss". Für jedes Gerät 
gibt es eine Norm die angewendet werden soll/muss. Diese Norm 
spezifiziert auch die ANFORDERUNGEN an die EMV. Und da ist IMMER mehr 
drinnen als die 61000-4-6 sondern meist auch die von mir oben zitierten 
anderen Bestandteile.

rgds

von 6A66 (Gast)


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Jakob Holderbaum schrieb:
> Meine Erfahrungen liegen auch tatsächlich nicht direkt in
> diesem Themengebiet. Ich bin recht fit im Entwurf von Software und
> Hardware,

Tja, das kann sich im rauhen Umfeld des Marktes draußen schnell ändern 
:)

rgds

von oszi40 (Gast)


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>Meine Erfahrungen liegen auch tatsächlich nicht direkt
Der Pessimist ist ein Optimist, der Erfahrungen gesammelt hat.

von Embedded (Gast)


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Jakob Holderbaum schrieb:
> Die kommunikation zwischen unterschiedlichen Komponenten würde ich gerne
> durch eine optische Datenstrecke realisieren, da ich so unter Umständen
> von vornherein Probleme mit (elektro)mangetischen Wechselfeldern in Nähe
> der Übetragungsleitungen vermeiden kann.

Das ist ein Trugschluss. Die optischen Empfänger enthalten eine 
empfindliche Analogstufe, die sich durchaus auch stören lässt. Optische 
Übertragung ist eigentlich nur dann wirklich sicher, wenn nur die 
Strecke störanfällig ist und die Sender/Empfänger "sauber".

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