Hi, ich habe ein ZigBee-System, das nach ATEX(Explosionsschutz) zertifiziert werden soll. (2.4GHz) Antennen für diesem Ex-Bereich sind extrem teuer. Sie gewährleisten eigentlich nur, dass eine Sendeleisung von 2W nicht überschritten wird. Da mein ZigBee System maximal mit 10mW sendet, würde ich ein überschreiten der Sendeleistung im Fehlerfall gern mit einer Begrenzer-Schaltung verhindern. Gibt es dafür Standartd-Schaltungen? Wie hier beschreieben http://www.chemietechnik.de/texte/anzeigen/106346/Sicherheit-Umwelt/Anlagensicherheit/Keine-Explosion-durch-Funken/PHOENIX-CONTACT-Deutschland-GmbH sollte dies möglich sein " Ein besseres Konzept ist die Verwendung einer Barriere in der Hochfrequenz-Antennenleitung. Damit wird das Austreten eines Zündfunkens über die Antennenleitung auch im Fehlerfall verhindert. Der Vorteil: An die Barriere können passive Standardantennen und Antennenverlängerungskabel angeschlossen werden, die als sichere elektrische Betriebsmittel gelten. Dadurch lassen sich viel preisgünstigere Antennen nutzen und in der optimalen Position in der Anlage installieren." Derzeit habe ich eine Testantenne dran(u.fl-connector), das Empfangsmodul besitzt eine "interne Antenne(PCB?)" Gruß lueis
Louis ~~~~ schrieb: > Da mein ZigBee System maximal mit 10mW sendet, würde ich ein > überschreiten der Sendeleistung im Fehlerfall gern mit einer > Begrenzer-Schaltung verhindern. Das mußt du nochmal genau erklären. Du willst sicherstellen, daß dein Zigbee, welches eine Ausgangsleistung von 10mW hat, im Fehlerfalle auf 2W begrenzt wird? Wenn ich das so gemeint sein sollte, brauchst du gar nichts zu machen. Das Zigbee kann auch im Fehlerfalle keine 2W an den Ausgang bringen, weil es die dafür erforderliche Sendeendstufe gar nicht hat. Und mit 10mW kannst du auch keinen Zündfunken erzeugen. Wenn das ganze dann noch in einem druckbeaufschlagten isolierten Gehäuse sitzt, bist du auf jeden Fall auf der sicheren Seite. Aber selbst ohne dieses Gehäuse kann nichts passieren. Im verlinkten Artikel ist ja auch erwähnt, daß eine Funkenbildung erst oberhalb einer Sendeleistung von 6W möglich ist. Und auch das nur im Fehlerfalle.
Louis ~~~~ schrieb: > das > Empfangsmodul besitzt eine "interne Antenne(PCB?)" kein Problem. Die erfüllt die Anforderungen, weil sie mit im Gehäuse steckt Louis ~~~~ schrieb: > Antennen für diesem Ex-Bereich sind extrem teuer. Sie gewährleisten > eigentlich nur, dass eine Sendeleisung von 2W nicht überschritten wird. mal genauer Lesen. Die Antennen begrenzen die EIRP nicht. Louis ~~~~ schrieb: > Da mein ZigBee System maximal mit 10mW sendet, würde ich ein > überschreiten der Sendeleistung im Fehlerfall gern mit einer > Begrenzer-Schaltung verhindern. Gibt es dafür Standartd-Schaltungen? woher soll die Sendeleistung kommen? Wenn die Endstufe im ZigBee-Modul nur 10mW Ausgangsleistung hat, dass kann die auch im Fehlerfall keine 2W abgeben Louis ~~~~ schrieb: > Ein besseres Konzept ist die Verwendung einer Barriere in der > Hochfrequenz-Antennenleitung. Damit wird das Austreten eines Zündfunkens > über die Antennenleitung auch im Fehlerfall verhindert. Die Barriere wird vermutlich ein durchschlagfester Kondensator (einige pF sollten bei der Frequenz ausreichend sein) und ein hochohmiger Widerstand (gegen elektrostatische Aufladung) gegen Masse sein.
Es gibt "Limiter" als Schutz z.B. für den Eingang eines Spektrumanalyzers. http://217.34.103.131/products/Limiters.shtml Früher hatten Radarantennen ein "Nullode" am Empfängereingang. http://de.wikipedia.org/wiki/Nullode
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Christoph Kessler (db1uq) schrieb: > Es gibt "Limiter" als Schutz z.B. für den Eingang eines > Spektrumanalyzers. > http://217.34.103.131/products/Limiters.shtml > Früher hatten Radarantennen ein "Nullode" am Empfängereingang. Dort hat es ja auch seinen Sinn. Da vermeiden sie eine teure Reparatur mit anschließendem Neuabgleich. Aber bei einem Senderchen von 10mW, weil man Angst hat, daß da mehr als 2W rauskommen?
npn schrieb: > Aber bei einem Senderchen von 10mW, weil man Angst hat, daß da mehr als > 2W rauskommen? Bei sog. "Ex-Geräten" kommt man mit gesundem Menschenverstand, der einige recht unwahrscheinliche Szenarien ausschliesst, nicht weiter. Dort gibt es eben eindeutige Vorschriften und wenn man die nicht einhält, gibts eben keine Zulassung. Die genehmigende Stelle wird sich da auch auf keine Diskussion einlassen. Deshalb ist es für den "Normalelektroniker" auch schwierig, da Tipps zu geben, wenn man mit der "Ex-Scene" bislang keine Berührung hatte. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Dort gibt es eben eindeutige Vorschriften Deswegen wäre es gut, wenn sich Louis nochmal melden würde und die Anforderungen der ATEX nennen würde. Dann kann man auch gezielter Tipps geben, wie diese Anforderungen dann zu erfüllen sind. Eingangs sprach er eben von seiner Sorge, daß im Fehlerfalle die 2W überschritten werden. Ich nahm an, daß das eine entsprechende Forderung war. Deswegen auch meine Antworten :-)
Sorry, dass ich jetzt erst antworte. Es ist wohl tatsächlich so, dass die Antenne an sich eingensicher (Ex e)sein muss (also die Antenne keine Explosion zurfolge haben kann) und die Sendeleistung auf max. 2W begrenzt ist. Mit dem iSolate500 gibt es dafür sogar extra eine entkoppelte Lösungen. Wegen der Eigensicherheit überlege ich, ob die Antenne nicht sowieso in das geschützte Gehäuse eingebaut wird. Da in dem gehäuse auch eine Vergussmasse benötigt wird, würde ich gern wissen, inwiefern das meine Sendeleistung beeinträchtigt. Gibt es dafür Materialparameter? Wonach muss ich da ausschau halten/nachfragen? oder geht das generell nicht? Ist es Hardware-Technische für ein Sendemodul(XBee) überhaupt möglich, mehr als einen bestimmten Leisuntgswert zu senden? Ich denke, soeine Begründung würde der Zertifizierungsstelle auch genügen. (ggf kann ich auch die von der Batterie entnommende Leistung begrenzen. Evtl reicht auch das). Für Interessenten noch das hier: http://www.stahl.de/fileadmin/Dateien/ex-zeitschrift/2012/de/Funkanwendungen_PDF.pdf besonders der Absatz "Vereinfachte Fehlerfallbetrachtung gemäß der neuen Ausgabe von IEC 60079-0"
Louis ~~~~ schrieb: > Da in dem gehäuse auch eine > Vergussmasse benötigt wird, würde ich gern wissen, inwiefern das meine > Sendeleistung beeinträchtigt. Die Sendeleistung nicht, aber die Antennenparameter schon. > Gibt es dafür Materialparameter? Wonach > muss ich da ausschau halten/nachfragen? epsilon_r Das verkürzt dir deine Antenne zusätzlich, sie bekommt also eine völlig andere Resonanz. Irgendwas „von der Stange“ wirst du da kaum finden. > Ist es Hardware-Technische für ein Sendemodul(XBee) überhaupt möglich, > mehr als einen bestimmten Leisuntgswert zu senden? Als Hochfrequenz gewiss nicht. Zwar ist der im Datenblatt angegebene Wert erstmal irgendwo ein Kompromiss zwischen der erzeugten Leistung (von der man im Allgemeinen möglichst viel haben will) und den entstehenden Verzerrungen (die ein gewisses Maß nicht übersteigen dürfen), aber auch als Maximum ist da technisch das 200fache einfach mal nicht drin. Das geben die Transistoren der PA nicht her. Was natürlich im Fehlerfall passieren kann, ist ein Durchschlag innerhalb des Bauteils, sodass am HF-Ausgang plötzlich die Betriebsspannung anliegt. Da ist es dann eine Frage deiner Gleichspannungsversorgung, inwiefern ein an dieser Stelle jetzt entstehender Kurzschluss eine Explosionsgefährdung hervorruft.
Was mich wundert, ist dass auf die Strahlungsleistung (EIRP) bezogen wird. Das ist doch eine hochgerechnete Größe, die nirgends tatsächlich auftritt. Die höchste Leistungskonzentration ist irgendwo am Einspeisepunkt, ab dort divergiert die Leistung, egal welche Bündelung die Antenne hat. Aber bei solchen Qualitäts- und Schutzvorschriften darf man den normalen Verstand wohl nicht einschalten, da geht es streng nach dem Buchstaben der Vorschrift. Wenn die eingehalten ist ("abgehakt") dann ist alles ok. So ein Sendeempfänger hat die explosionsgefährlichsten Stellen nicht am Senderausgang, sondern in Stromversorgung (z.B. Funken im Netzschalter) und eventuell am Lautsprecherausgang, wenn man den extern anstecken kann. Denkbar wäre, dass die Sendeendstufe schwingt und dadurch die 10mW überschritten werden. Die 2 Watt wird der Transistor aber nicht lange abgeben. Es gibt vielleicht geeignetere Antennenformen (und Senderausgänge), die keine Gleichspannung oder niederfrequente Wechselspannung aus dem geschlossenen Gehäuse herauslassen, die sind auch bei Blitzeinschlag besser dran, wie z.B. Sperrtopfantennen im 2m- oder 70cm-Band. Offene Dipole könnten eher irgendwie Funken abgeben.
Für das, was ich hier sichern will, besteht ie Gefahr einer Funkenentstehung nur, falls im Raum ein "Stab" oder etwas ähnliches ist, das ungewollt als Antenne dienen kann. Die "Eingensicherung" des Systems, also dann in dem System kein Funke entstehen kann, gewährleiste ich anders. Ich glaube, ich lese mich noch ein bisschen in die Norm ein. Eine Kurzschlussicherung muss warscheinlich sowieso durch einen Widerstand gewährleistet sein. Dieser würde den Strom begrenzen. Falls ich dann bei 3V einfach eine Sicherung auf 600mA lege, bzw mit einem Widerstand die 600mA begrenzen würde, würde die maximale Leistung ja sowieso unter 2W liegen. Da Energiespeichernde Elemente auch nur begrenzt(eigl. gar nicht) vorhanden sein dürfen, erledigt sich das Problem eventuell sogar von selbst. Danke Gruß lueis
Nochmal in der Norm nachgelesen (DIN EN 60079-0 Kapitel 6.6), steht da: "Anmerkung 3: Die Werte [Ausgangsstrahlleistung 3.5W, Zündinduktionszeit 80µs, Ausgangsstrahlungsenergie 250µJ] sind für den Normalbetrieb anwendbar, vorausgesetzt, dass der Anwender der Geräte keine Möglichkeit hat, am Gerät höhere Werte einzustellen. Es ist nicht notwendig, einen möglichen Anstieg durch Fehler zu betrachten, weil ein großer Sicherheitsfaktor eingearbeitet wurde und die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass Hochfrequenzverstärker im Fehlerfall eines signifikanten Anstiegs der Ausgangsleistung plötzlich ausfallen." daraus lese ich, dass im Fehlerfall sowieso davon ausgegangen wird, dass der Verstärker kaputt geht und deswegen der Fehlerfall irrelevant ist :) Ich habe einen Funken Menschlichkeit in den Behörden gefunden ;)
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