DE19701753A1 - H-Feld Indikator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur einfachen Feststellung und Lokalisierung von Störausendungen an al­ len elektrischen Geräten und Leitungen mit einer gegen das elektrische Feld abgeschirmten Spule als Magnetfeldaufneh­ mer und einer elektronischen Auswerteschaltung mit opti­ scher und/oder akustischer Anzeige, mit automatischer und/oder manueller Verstärkungs- und Dämpfungsregelung.

Störaussendungen betreffen die Umwelt von elektrischen Ge­ räten, Systemen und Anlagen und können - bei oft unbekann­ ten Dritten - Probleme verursachen, ohne daß der Betreiber des störenden Gerätes hiervon weiß. Auch Einwirkungen von elektromagnetischen Erscheinungen auf biologische Systeme, d. h. Menschen, Tiere und Pflanzen sind möglich.

Deshalb müssen seit einiger Zeit alle elektrischen Geräte, die auf den deutschen oder europäischen Markt in den Ver­ kehr gebracht werden, den EMV-Richtlinien der Europäischen Gemeinschaft entsprechen. Die Einhaltung wird durch das "CE"-Zeichen auf dem Gerät und einer beiliegenden Konfor­ mitätserklärung bescheinigt.

Die Normen müssen in einem zugelassenen (akkreditierten) Labor geprüft werden. Die dazu nötigen Einrichtungen und Meßgeräte sind sehr aufwendig und teuer. Die Bedienung der Geräte kann nur durch hochqualifiziertes Personal erfol­ gen. Der Transport großer Geräte zum Labor ist sehr um­ ständlich. Daraus ergeben sich für die Inanspruchnahme ei­ nes Prüflabors hohe Kosten und großer Zeitaufwand.

Um bereits im Vorfeld der Entwicklung von Geräten oder An­ lagen eine Vorprüfung ohne Labor durchführen zu können, oder die Wirksamkeit von Entstörmaßnahmen sofort abzu­ schätzen, wird ein einfach zu handhabendes Hilfsmittel be­ nötigt, das Störaussendungen erkennen kann.

Sinnvoll erscheint es deshalb, eine einfache, kleine und batteriebetriebene Vorrichtung zur Feststellung von Störausstrahlungen zu benutzen. Mit diesem Gerät kann je­ der Entwicklungsschritt sofort und einfach überprüft wer­ den. Oft genügt schon eine örtliche Verlagerung eines Na­ belbaums an eine Gehäusewand, oder eine kleines Abschirm­ blech, um ein Störfeld wirkungsvoll einzudämmen.

Übliche Indikatoren benutzen für die Erfassung des elek­ trischen Feldes ein einfaches Stück Draht als Antenne. Nachteilig wirken sich dabei statische Aufladungen aus, z. B. an Plastikteilen oder Bildschirmen, die den E-Feld Indikator negativ beeinflussen können. Ein Stück Draht läßt auch keine eindeutige Lokalisierung der Störquelle zu, die aber in der Praxis sehr wichtig ist.

Besser ist es, das magnetische Feld als Indikator für die Störleistung zu benutzen. Der fließende Strom erzeugt kreisförmige, magnetische Feldlinien um eine Leitung. Mit einer Spule und deren eindeutiger Polarisationsebene ist das H-Feld und damit die Lage der störabstrahlenden Drähte oder Leiterbahnen auf Platinen sehr gut zu lokalisieren.

Die Spule besteht bei bekannten, marktüblichen H-Feld In­ dikatoren aus einer Spule mit einer oder mehreren Windun­ gen Draht. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß nicht nur das magnetische Feld, sondern mit zunehmender Frequenz auch immer mehr das elektrische Feld die Spule beeinflußt und damit die eindeutige Polarisationsebene verloren geht.

Deshalb werden üblicherweise zwei Indikatoren benötigt. Ein H-Feld Indikator, um die Vorteile der Spule und des magnetischen Feldes in einem unteren Frequenzbereich bis etwa 80 MHz zu nutzen und ein E-Feld Indikator, der mit einem Stück Draht als Antenne das elektrische Feld im obe­ ren Frequenzbereich bis etwa 1000 MHz erfassen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät zu schaffen, das bis etwa 1000 MHz das magnetische Wechselfeld, ohne stö­ rende Einflüsse des elektrischen Feldes, erfassen und lo­ kalisieren kann.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die erfindungsgemä­ ße Vorrichtung eine Spule nach Fig. 2 benutzt, die vor den Einflüssen des elektrischen Feldes abgeschirmt ist und dadurch auch in hohen Frequenzbereichen zuverlässig nur das magnetische Wechselfeld aufnimmt. Die elektronische Auswerteschaltung (Fig. 3) mit signalabhängiger, opti­ scher und/oder akustischer Anzeige, läßt eine verläßliche Abschätzung des Störfeldes in weiten Bereichen zu. Der Frequenzbereich reicht von unter I MHz bis weit über 1000 MHz. Mit der extrem ausgeprägten Richtcharakteristik der elektrisch abgeschirmten Spule und der manuellen oder automatischen Verstärkungsregelung, kann die Vorrichtung einzelne Drähte oder Leiterbahnen, die ein Störfeld abge­ ben, präzise lokalisieren.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel für den Aufbau der erfindungs­ gemäßen Anordnung mit Magnetfeldaufnehmer (1), Empfind­ lichkeits/Dämpfungsregler (2), optische Signalanzeige als Leuchtband (3), akustische Anzeige (4) und dem Einschalter (5), der in diesem Fall als Taster ausgebildet ist.

Fig. 2 zeigt den Magnetfeldaufnehmer, der aus einem ge­ eigneten, metallischen Rohr (7) besteht, das zweckmäßiger­ weise als Ring oder Halbring ausgebildet ist. Das Rohr dient zur Abschirmung des elektrischen Feldes. Um keinen magnetischen Kurzschluß zu verursachen, muß der Ring an einer Stelle elektrisch unterbrochen sein (8). Im Inneren des Rohres ist ein Draht (6) isoliert zum Rohr verlegt. Die Drahtenden (9) und die Rohrenden werden mit der Aus­ werteschaltung verbunden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Aufspüren und Lokalisieren von magneti­ schen Wechselfeldern (Fig. 1), umfassend einen Aufnehmer für das magnetische Wechselfeld (1), eine Auswerteschal­ tung zur Bewertung des magnetischen Wechselfeldes (Fig.

3), einer Eingabe zur Regelung der Verstärkung und Dämp­ fung (2), einer signalabhängigen optischen (3) und/oder einer akustischen Ausgabe (4) zur Darstellung der Stärke des magnetischen Wechselfeldes; gekennzeichnet durch einen Aufnehmer für das magnetische Wechselfeld (Fig. 2) der als Spule mit einer beliebigen Anzahl von Windungen ausgebildet ist (6), wobei die Spule koaxial mit geeigne­ ten Metall (7) gegen das elektrische Feld abgeschirmt ist und die Abschirmung an einer Stelle (8) unterbrochen ist; eine Auswerteschaltung (Fig. 3), die eine Eingabe zur Dämpfungs- und Verstärkungsregelung (13) und eine signal­ abhängige, optische (15) und/oder akustische Ausgabe (17) besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabe der Auswerteschaltung (Fig. 3) eine digi­ tale, numerische Ausgabe besitzt (18).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung eine Schnittstelle zur digitalen Ausgabe der festgestellten Werte besitzt (19).