A calibração de um analisador EMI A análise de EMI é um dos processos mais importantes em laboratórios de compatibilidade eletromagnética, especialmente em EMC de alta sensibilidade, onde até o menor erro de medição influencia a determinação da conformidade. Os engenheiros utilizam medições precisas para determinar o nível de interferência, a fonte de emissão e o desempenho de um produto. Isso é ainda mais garantido por equipamentos de teste de EMI de alta qualidade, que tornam o processo ainda mais confiável, pois todos os instrumentos de teste utilizados no laboratório operam dentro das variações esperadas.

A calibração não é apenas uma exigência regulamentar; é uma base técnica que garante a precisão e a repetibilidade de todas as medições de EMC. Este artigo abordará alguns dos métodos que podem ser usados ​​para calibrar, discutirá os motivos que levam à necessidade de calibração em sistemas de teste sensíveis e apresentará informações e exemplos práticos que qualquer engenheiro pode utilizar em laboratório.

Papel da Calibração em Testes EMC de Alta Sensibilidade

Existem ambientes de EMC de alta sensibilidade, projetados para detectar a menor interferência. Esses laboratórios normalmente exigem a medição de sinais na faixa de microvolts, e a baixa intensidade de sinal desses instrumentos é facilmente afetada por ruído ambiental, perdas nos cabos, deriva de componentes e envelhecimento interno do instrumento. Devido a esse fato, a calibração frequente do analisador de EMI é obrigatória para que as medições sejam realmente relevantes para o comportamento eletromagnético do dispositivo em questão.
Uma calibração feita corretamente dará ao engenheiro a segurança de que o analisador está exibindo a amplitude, frequência, largura de banda, resposta do detector e níveis de ruído corretos. As emissões irradiadas e conduzidas são medidas com base nas normas internacionais CISPR e IEC, portanto, a precisão do analisador influencia diretamente os resultados de conformidade.

Por que a calibração do analisador EMI é crucial

Tabela 1: Fatores técnicos para calibração

Ao manter uma calibração de rotina do analisador EMI, o laboratório pode ter a segurança de relatar o nível de emissão e manter os resultados dentro dos limites estabelecidos pelas normas.

Técnicas práticas de calibração para analisadores EMI

Os métodos de calibração mais importantes aplicados em instalações EMC modernas incluem:
1. Calibração do Nível de Referência
Os estágios de análise e os atenuadores do analisador devem ser calibrados com um sinal de calibração conhecido. O gerador do sinal estável possui tipicamente um sinal de 50 ohms que insere um sinal de amplitude conhecida na entrada em frequências relevantes. Os engenheiros verificam a leitura no analisador e calibram os fatores internos do analisador em caso de desvios. Para garantir a confiabilidade do trabalho em altas frequências, o sinal de referência deve ter uma incerteza inferior a 0.2 dB.
2. Calibração da Precisão de Frequência
Existe a possibilidade de o oscilador local do analisador sofrer uma pequena deriva. A medição dos desvios de frequência é realizada e fatores de correção devem ser aplicados. Isso é especialmente importante ao testar interferências de banda estreita, pois erros de frequência podem levar à identificação incorreta das fontes de emissão.
3. Verificação do Nível de Ruído de Fundo
Todos os analisadores de EMI possuem uma variação intrínseca do nível de ruído com a temperatura, a vida útil e cada componente individual. O nível de ruído é medido com a entrada em curto-circuito a uma carga de 50 ohms. Qualquer diferença no valor medido superior a 1 dB em relação às especificações do fabricante resultará na necessidade de recalibrar o equipamento. Ambientes de EMC sensíveis podem exigir um nível de ruído extremamente baixo para medir emissões fracas.
4. Calibração do Modo Detector
Os detectores de quase-pico, média e RMS também devem ser verificados para garantir que estejam respondendo conforme o esperado. Nessa calibração, são utilizados sinais de teste modulados com taxa de repetição conhecida. A saída de cada detector é comparada com os valores de referência padrão de calibração. Os limites da norma CISPR são muito sensíveis ao tipo de detector e, portanto, uma boa calibração do mesmo é essencial.
5. Pré-seletor e Calibração do Filtro
Os filtros de banda são instalados para evitar sobrecargas e garantir a precisão das medições. Todos os filtros devem ser verificados quanto à precisão de sua perda de inserção, seletividade e largura de banda. Uma deriva de perda do filtro superior a 0.3 dB causará uma grande alteração nas medições de emissão.
6. Teste de Linearidade
A linearidade garante que qualquer variação no nível de entrada seja reproduzida na saída de forma proporcional. Isso é feito aplicando-se sinais a diferentes níveis de potência, como 40 dBuV, 60 dBuV e 80 dBuV. O analisador deve apresentar uma curva de resposta linear. A presença de não linearidade indica perda no amplificador ou misturador.
7. Verificação da antena e do cabo
As antenas e os cabos não são internos ao analisador, mas afetam a precisão da calibração. Um analisador de redes é usado para medir a perda do cabo, e locais de teste de referência ou bancos de dados calibrados de fator de antena são usados ​​para validar as antenas. A precisão dos dados gerados por equipamentos de teste EMI bem conservados é garantida em todo o percurso de medição.

Tabela 2: Parâmetros de calibração comuns e tolerâncias aceitáveis

Esses valores geralmente aparecem em qualquer laboratório profissional de EMC e são perfeitamente compatíveis com o sistema que LISUN ofertas, em conformidade com as tolerâncias de calibração reconhecidas internacionalmente.

Frequência de calibração e melhores práticas

A calibração do analisador EMI deve levar em consideração a intensidade de uso e o ambiente. Uma diretriz típica é:
• Ambiente de uso intenso
Calibração a cada 6 meses
• Laboratório de uso padrão
Calibração a cada 12 meses
• Laboratório crítico aeroespacial ou de defesa
Calibração a cada 3 a 6 meses
As melhores práticas incluem:
1. Manter um livro de registro de calibração com o registro de todos os ajustes.
2. Aqueça o analisador por pelo menos 30 minutos e, em seguida, inicie a calibração.
3. A calibração deve ser evitada em temperaturas ambientes instáveis.
4. Verificar as fontes de amplitude e frequência relacionadas utilizando apenas fontes certificadas.
5. Também é importante garantir que todos os equipamentos de teste de EMI relacionados estejam calibrados, pois os erros podem se acumular em todos os dispositivos.
Estas são as melhores práticas que mantêm a precisão, a repetibilidade e os padrões de rastreabilidade.
O LISUN A empresa é reconhecida por oferecer sistemas de leitura EMC de alto padrão com funcionalidades de suporte à calibração integradas. A maioria de seus assinantes e analisadores possui programas de calibração integrados, fontes de referência de precisão opcionais e programas integrados para orientar os engenheiros durante o procedimento de calibração.

Conclusão

Uma característica fundamental dos ambientes de EMC de alta sensibilidade é que a calibração prática do analisador de EMI é um fator crítico, pois a precisão e a repetibilidade são essenciais em todas as decisões. A confiabilidade das medições de emissão e a redução da probabilidade de falha de conformidade podem ser aprimoradas com o uso de equipamentos de teste de EMI de alta qualidade e calibração regular. Independentemente de o laboratório de testes estar testando eletrônicos de consumo, peças automotivas, equipamentos médicos ou sistemas de comunicação, a calibração regular equivale a dados confiáveis. Os engenheiros podem garantir um ambiente de teste confiável com as práticas de calibração adequadas, bem como com a assistência profissional do fabricante, como por exemplo... LISUNe garantir os mesmos resultados nos testes de EMC em todos os seus produtos.