Kompatybilność Elektromagnetyczna

1. Dopuszczalny poziom zaburzeń przewodzonych do środowiska według norm amerykańskich określane są dla wartości:

a)       szczytowej

b)       średniej

c)       skutecznej

d)       quasiszczytowej

2. Minimalna częstotliwość pomiaru zaburzeń promieniowanych na otwartym poligonie pomiarowym:

a)       jest tym mniejsza im większa jest średnica oczka siatki metalowej, którą wyłożono obszar Elipsy Fresnela

b)       jest tym mniejsza im mniejsza jest średnica oczka siatki metalowej, którą wyłożono obszar Elipsy Fresnela

c)       nie zależy od przewodności blachy, ani średnicy oczka siatki, którymi wykładany jest obszar Elipsy Fresnela

d)       zależy od przewodności blachy, którą wyłożono obszar Elipsy Fresnela

(…)Aby wyeliminować wpływ zmiennych warunków atmosferycznych na pomiar natężenia pola elektromagnetycznego poprzez zmiany parametrów elektrycznych ziemi, większość norm zaleca stosowanie jako ziemi odniesienia metalowej płyty lub też siatki metalowej o oczkach nie większych niż 1/10 najkrótszej długości badanej fali elektromagnetycznej.
Istotnym czynnikiem decydującym o poziomie mierzonego natężenia pola elektromagnetycznego jest również rozmiar ziemi odniesienia. Oceny niezbędnych
wymiarów i kształtu ziemi odniesienia oraz najmniejszej odległości od innych
obiektów odbijających można dokonać korzystając z kryterium Fresnella dla 30 MHz
- najniższej częstotliwości pomiarowej. W niektórych normach dla pewnych grup
badanych urządzeń określono nie tylko minimalne rozmiary przewodzącej
płaszczyzny, ale również jej kształt.(…)
(…) O przydatności komory bezodbiciowej decydują jej rozmiary i minimalna częstotliwość pomiarowa. Wymiary komory określa odległość między krawędziami materiału pochłaniającego, ułożonego na przeciwległych ścianach. Obszar pomiarowy nie jest wyznaczony przez elipsę Fresnella, jak to ma miejsce w przypadku poligonu pomiarowego, ponieważ zastosowane absorbery wytłumiają fale odbite od  ścian komory. O minimalnej częstotliwości pomiarowej decyduje rozmiar elementów pochłaniających energię elektromagnetyczną- wysokość klinów. Uzyskanie w komorze bezodbiciowej wymaganego tłumienia fal elektro-magnetycznych o częstotliwości 30 MHz wymaga zastosowania klinów o wysokości 5 m. Odpowiada to połowie długości fali.

3. Do definicji związanych z rozpraszaniem informacji użytecznej dopasuj właściwe pojęcia:

a)  proces fizyczny mający na celu odtworzenie sygnału żródłowego z sygnału, który wydostaje się na zewnątrz urządzenia - detekcja informacji użytecznej

b)   droga, którą sygnał powinien być przesyłany - kanał podstawowy

c)   droga, którą sygnał wydostaje się w sposób niezamierzony na zewnątrz - kanał podsłuchowy

Detekcja informacji użytecznej- jest to proces fizyczny mający na celu odtworzenie sygnału
źródłowego z sygnału, który wydostaje się na zewnątrz urządzenia
Kanał podstawowy – jest to droga, którą sygnał powinien być przesyłany,
Kanał podsłuchujący – jest to droga, którą sygnał wydostaje się na zewnętrz kanału podstawowego

4. Wysokość umieszczenia badanego urządzenia na poligonie pomiarowym podczas pomiaru zaburzeń promieniowanych:

a)       zależy od rozmiarów badanego urządzenia

b)       nie jest zdefiniowana

c)       zależy od warunków eksploatacji urządzenia i jest stawiane na ziemi odniesienia

d)       wynosi 1,5 m

Stolik obrotowy powinien zapewnić umieszczenie EUT na wysokości 1m nad powierzchnią płaszczyzny odniesienia. Podczas pomiaru badane urządzenie umieszcza się na izolowanej

podstawie na wysokości 1m nad ziemią odniesienia (2 m dla odległości pomiarowej 30m).

5. Najbardziej ogólne (środowiskowe) normy EMC dotyczące odporności urządzeń, które obowiązują w Polsce to (wybierz dwie odpowiedzi):

a)       PN-EN61000-6-3

b)       PN-EN61000-6-2

c)       PN-EN55014-2

d)       PN-EN61000-6-1

e)       PN-EN55022

f)        PN-EN55014-1

PN-EN 61000-6-1: 2002zastępująca normę PN-EN 50082-1:1999 - Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) - Wymagania ogólne dotyczące odporności na zaburzenia - Środowisko mieszkalne, handlowe i lekko uprzemysłowione
PN-EN 61000-6-2: 2003zastępująca normę PN-EN 61000-6-2:2002(U) - Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) - Część 6-2: Normy ogólne - Odporność w środowiskach przemysłowych

6. Potencjałem odniesienia przy pomiarze zaburzeń niesymtrycznych jest:

a)       elektrycznie środkowy punkt przewodów sieciowych

b)       zacisk fazowy

c)       płyta sztucznej ziemi

d)       przewód neutralny

7. Współczynnik SAR jest:

a)       miarą wewnętrzną

b)       miarą prądu indukowanego

c)       miarą zewnętrzną

d)       miarą natężenia pola elektromagnetycznego

SAR (Specific Absorption Rate) – stopnień wchłaniania przez materie

8. Maksymalną częstotliwość pola elektrycznego powstającego podczas wyładowania atmosferycznego jest:

a)       wprost proporcjonalna do czasu narastania impulsu prądu płynącego w kanale wyładowania

b)       odwrotnie proporcjonalna do czasu narastania impulsu prądu płynącego w kanale wyładowania

c)       wprost proporcjonalna do amplitudy prądu płynącego w kanale wyładowania

d)       odwrotnie proporcjonalna do amplitudy prądu płynącego w kanale wyładowania

9. Transformator prądowy umożliwia pomiar:

a)       prądu zaburzeń w torach sygnałowych

b)       mocy zaburzeń elektromagnetycznych promieniowanych z przewodów zasilających

c)       natężenia pola

d)       napięcia zaburzeń elektromagnetycznych (zakłóceń)

Pomiar prądu zaburzeń – transformator prądowy

10. Impuls napięcia 1.2/50 8/20 mikrosekund stosowany jest podczas badania wrażliwości urządzenia:

a)       metodą bezpośrednią na ciągłe pole elektromagnetyczne

b)       metodą pośrednią na zaburzenia rozchodzące się w przewodach zasilających

c)       metodą pośrednią na zaburzenia rozchodzące się w przewodach antenowych

d)       metodą bezpośrednią na impulsowe pole elektromagnetyczne

Bezpośrednie metody badania wrażliwości:
- Kształty i amplitudy impulsów powstających w wyniku opisanych oddziaływań w liniach zasilających, sygnałowych i telekomunikacyjnych zależą w decydujący sposób od długości tych linii, a także od ich rodzaju i umieszczenia względem ziemi.
- Impulsy powstające w dostatecznie długich liniach mają charakter unipolarny, o czasach narostu i opadania zależnych od wymienionych wyżej czynników.
Przyjęto dwa typu impulsów:
• impulsu 1,2/50 µs - 8/20 µs,
• impulsu 10/700 µs – 5/320 µs

11. Wartości parametrów charakterystycznych prądu wyładowania ESD o czasie narostu impulsu od 0.7 do … ns należy sprawdzać wyposażeniem pomiarowym o szerokości pasma:

a)       1 Hz

b)       1 MHz

c)       100 kHz

d)       1000 MHz

e)       100 Hz

12. W bezpośrednim otoczeniu symulatora impulsów elektromagnetycznych wykorzystującego antenę liniową:

a)       dominuje składowa elektryczna pola

b)       dominuje składowa magnetyczna pola

c)       nie występuje pole EM

d)       składowe pola EM są obie równe

Parametry zaburzeń promieniowanych

Natężenie pola elektromagnetycznego w punkcie obserwacji

E [V/m, dBµV/m] – składowa elektryczna – ten parametr wykorzystujemy w badaniach EMC

Badane urządzenia i obiekty umieszczone w bezpośrednim otoczeniu anteny:

antena liniowa głównie impuls pola elektrycznego

13.     Która z poniżej wymienionych  instytucji zajmuje się przydziałem częstotliwości i kontrolą emisji w Polsce?

a) PKN (Polski Komitet Normalizacyjny)

b) KRRiT (Krajowa Rada Radiofonii i Telewizji)

c) UKE (Urząd Komunikacji Elektronicznej)

d) URTIP (Urząd Regulacji Telekomunikacji i Poczty)

Polska – gospodarka widmem
• Krajowa Tablica Przeznaczeń Częstotliwości (Rozp. URM, 12 luty
2003 r., Dz.U. Nr 22 poz. 187)
• UKE
• Przydziały częstotliwości
• Kontrola emisji (nieuprawnione korzystanie – przestępstwo)
• KRRiT – radio i telewizja

14.     Amplitudy impulsów pola magnetycznego powstające podczas wybuchu jądrowego na wysokości 100km sięgają:

a) 100/377kA/m

b) 500/377kA/m

c) 50/377kA/m

d) 25/377kA/m

Podstawowe parametry impulsu elektromagnetycznego powstającego
podczas wybuchu jądrowego na dużej wysokości :
•  czas narastania impulsu < 10 ns,
•  czas trwania impulsu> 100 ns,
•  E < 100 kV/m,
•  H <300 A/m

15.   Stopień protekcji – ps – systemu powinien spełnić następujący warunek:
gdy:
Ed – minimalny poziom emisji widma wiadomości przy którym istnieje potencjalna możliwość detekcji elekromagnetycznej wiadomości
Ep – emisja widma wiadomości przez system jako całość

a) ps=Ed/Ep<1

b) ps=Ed/Ep=1

c) ps=Ep/Ed>1

d) ps=Ed/Ep>1

Stopień protekcji ps systemu wyraża się zależnością:

ps= Ed/Ep>1

16.    Za pomocą sondy różnicowej można zmierzyć:

a) Zaburzenia przewodzone symetrycznie

b) Zaburzenia promieniowane przez przewody zasilające

c) Parametry sieci sztucznej

d) Zaburzenia przewodzone w komorach GTEM

Napięcie symetryczne zaburzeń mierzy się między przewodami wejść aktywnych układu (zwykle za pomocą tzw. sond różnicowych).

17. Wzajemne usytuowanie badanych urządzeń i okablowania podczas badania wrażliwości:

a) Powinno maksymalizować wrażliwość

b) Powinno uśrednić zaburzenia

c) Powinno maksymalizować emitowane zaburzenia

d) Powinno minimalizować zaburzenia

Cytat z wykładu „ Od konstrukcji oczekujemy takich rozwiązań w budowanym urządzeniu, które zminimalizują efekty oddziaływań elektromagnetycznych w stopniu zapewniającym prawidłowe funkcjonowanie urządzenia w środowisku pracy”


18. Odporność jest to:

a)      Maksymalny poziom sygnału zaburzającego przy którym badane urządzenie działa poprawnie

b)      Reakcja badanego urządzenia na sygnał zaburzający - to jest podatność

c)      Minimalny poziom sygnału zaburzającego, który uszkadza badane urządzenie

d)     Poziom sygnału zaburzającego przy którym nie obserwuje się reakcji badanego urządzenia

odporność (ang. Immunity) - wyróżniony system musi być odporny na pola występujące w środowisku elektromagnetycznym.
Odporność na zaburzenia elektromagnetyczne - właściwość przyrządu, urządzenia lub systemu, charakteryzująca zdolność do działania bez obniżenia jakości w obecności zaburzenia elektromagnetycznego.

19. Generator udarowy 5/50 nanosekund może być sprzęgany z przewodami dołączonymi do badanego przez:

a)     Klamrę pojemnościową

b)     Bezpośrednie podłączenie do zacisków wejściowych badanego urządzenia

c)     Transformator prądowy

d)     Kondensator sprzęgany o pojemności 16 mikrofarwadów

Z podręcznika Więckowskiego rozdział 5.2.2.4:

Sprzężenie generatora wytwarzającego umowne impulsy testujące z zaciskami wejściowymi lub przewodami zasilającymi badane urządzenie oraz dołączonymi do niego przewodami interfejsowymi realizuje się za pomocą kondensatorów sprzągających, klamry pojemnościowej lub przewodu testowego. zaleca się użycie kondensatora o pojemności 33nF

20. Element przedstawiony na rysunku to (wybierz dwie)

a) warystor

b) element ograniczający

c) piorunochron

d) surge arrester

e) filtr dolnoprzepustowy

f) element zwierające

Odgromniki (ang. surge arresters)
Po doprowadzeniu do odgromnika impulsu przepięcia następuje jonizacja gazu, która powoduje wyładowanie jarzeniowe, które ze wzrostem napięcia przechodzi w wyładowanie łukowe. W tym stanie odgromnik przedstawia sobą element o rezystancji ok. 0,1, co praktycznie powoduje zwarcie w układzie.

21.   Wartości parametrów charakterystycznych impulsów typu „surge” będących efektem wyładowań piorunowych należy sprawdzać wyposażeniem pomiarowym o szerokości pasma:

a)      1MKz

b)      10Hz

c)      1000MHz

d)     100kHz

e)      100Hz

22.  Które z poniższych pojęć dotyczy ekranowania przed polami elekromagnetycznych? (wybierz trzy)

a)     Tłumienność strat odbicia

b)     Tłumienność sprzężenia

c)     Zysk antenowy

d)     Częstotliwość rezonansowa

e)     Impedancja sprzężenia

f)     Skuteczność ekranowania

23.   Impuls elektromagnetyczny powstający podczas wybuchu jądrowego na bardzo dużej wysokości oddziałuje na powierzchni ziemi na obszarze o promieniu:

a)      Ponad kilku tysięcy km

b)      Do 100 km

c)      Impuls elekromagnetyczny nie dociera do powierzchni Ziemi

d)     Do 10 km

Wybuch na dużej wysokości
24.   Znak na rysunku oznacza strefie:

a)      Pośrednią

b)      Niebezpieczną

c)      Zagrożenia

d)     Bezpieczną

Strefa zagrożenia   Barwa tła znaku żółta, małe koło czerwone

25.   Fala elektromagnetyczna w przewodzącym ekranie ulega:

a)      Wydłuża się

b)      Skraca się wraz ze zmniejszeniem przewodności materiału, z którego wykonano ekran

c)      Skraca się

d)     Nie ulega zmianie

26. Badanie odporności urządzeń elektronicznych na wyładowania atmosferyczne metodą bezpośrednią polega na:

a)      Wstrzykiwaniu do badanego obiektu impulsów prądowych

b)      Badaniu w symulatorze równoległopłytkowym

c)      Wstrzykiwaniu do badanego obiektu impulsów napięciowych

d)     Badaniu w komorze GTEM

Bezpośrednie metody badania wrażliwości
Metody bezpośrednie:
Wstrzykiwania:
- narażanie badanego urządzenia umownymi prądami symulującymi prądy płynące w kanale
wyładowania atmosferycznego lub wyładowania elektrostatycznego-wytwarzane przez
generatory udarowe bezpośrednio dołączane do badanych rządzeń.

27. Maksymalna wysokość zawieszenia anteny pomiarowej podczas pomiaru zaburzeń promieniowanych z odległości 10m:

a)      Wynosi 4m

b)      Zmienia się od 1m do 4m

c)      Zmienia się od 2m do 6m

d)     Wynosi 6m

Antena powinna być zamocowana na dielektrycznym maszcie pomiarowym, który musi
zapewnić przemieszczanie jej w pionie w zakresie 1-4 m nad poziomem płaszczyzny
odniesienia dla l=3 lub 10 m i 2-6m dla l=30m

28. Sondą napięciową są mierzone zaburzenia przewodzone na kablach zasilających urządzanie gdy:

a)      W kablach zasilających urządzenie płyną bardzo duże prądy

b)      Sygnał zaburzeń przewodzonych jest bardzo małych

c)      Można dołączyć sondę do wejścia sieci sztucznej ?

d)     Brak płyty sztucznej ziemi

W większości przypadków zaburzenia przewodzone są mierzone na kablach zasilających, przy wykorzystaniu sieci sztucznych (LISN, lub AMN ). Przy bardzo dużych prądach pomiar za pomocą LISN jest trudny do przeprowadzenia i wtedy może zostać użyta prosta sonda napięciowa.

29. Najmniej odporne na wyładowania elektrostatyczne są półprzewodnikowe struktury i tranzystory typu:

a)      TTL (Transistor- Transistor Logic)

b)      Rezystory cienko – i grubowarstwowe

c)      MOS (Metal – Oxide – Semiconductor)

d)     Diody Schottkyego

e)      Tranzystory bipolarne

Najmniej odporne na wyładowania elektrostatyczne są półprzewodnikowe struktury i tranzystory typu MOS (metal-tlenek-półprzewodnik), które mogą ulec uszkodzeniu już przy napięciach niewiele większych od 100V. Następnie można wymienić pamięci półprzewodnikowe, tranzystory polowe złączowe, wzmacniacze operacyjne i elementy mikrofalowe.

30. Do celów obliczeniowych i modelowania przyjmuje się, że średnia wartość pojemności człowieka względem ziemi wynosi:

a)      1500 mF

b)      300 mF

c)      30 nF

d)     3000 pF

e)      150 pF

Pojemność człowieka względem ziemi, przy grubości podeszwy buta 5 ÷10 mm wynosi 70 (100) ÷250 (300) pF; dla celów obliczeniowych i modelowania przyjmuje się wartość pośrednią równą 150 pF.