ES2310084B1 - Mesa de ensayo para medidas de compatibilidad electromagnetica. - Google Patents

Abstract

Mesa de ensayo para medidas de compatibilidad electromagnética.

Consiste en un soporte de madera con ausencia total de elementos metálicos al que se le dota de una plataforma giratoria y un bastidor de madera en el que se ha devanado dos espiras metálicas, una para emisión/recepción de campos eléctricos y otra para emisión/recepción de campos magnéticos, las cuales se conectan a un generador de radiofrecuencia/analizador de espectros y se perturba/registra el comportamiento de los equipos eléctricos o electrónicos que se introducen dentro de las bobinas.

El soporte es regulable en altura para poder centrar el equipo a medir.

Este sistema permite obtener el diagrama de radiación de un equipo electrónico a múltiples frecuencias, mediante un instrumento de bajo coste.

Igualmente es posible localizar fugas de radiación no ionizante, así como la producción artificial de interferencias eléctricas o/y magnéticas en el plano vertical.

Description

Mesa de ensayo para medidas de compatibilidad electromagnética.

Sector de la técnica

Medida de las ondas eléctricas, magnéticas y electromagnéticas radiadas por los equipos eléctricos y electrónicos, con el fin del estudio de los comportamientos de los mismos ante interferencias producidas por ellos mismos o por otros equipos.

Estado de la técnica

De entre los documentos recuperados, consideramos que están más próximos al objeto de la invención, podemos mencionar los siguientes:

La patente ES 2000427 describe un sistema para la detección de imperfecciones en una cubierta protectora contra la radiación magnética, cuya única similitud con la presente solicitud es que cuenta con unos medios para la generación de un campo eléctrico o magnético, así como medios para la detección de dichos campos. En cuanto a las múltiples diferencias que podríamos mencionar se encuentran básicamente que ni el objeto de la invención "una cubierta protectora que encierra a una habitación para ser protegida contra la radiación electromagnética", ni la disposición de los medios de generación, dispuestos en el exterior de una habitación, y los de detección situados en el interior de la misma, coinciden con el objeto y disposición de los elementos de la presente invención.

La patente US 6037782 recoge un equipo, que si bien comparte con la presente solicitud su finalidad, no coincide con su estructura, ya que cuenta con una serie de posicionadores cilíndricos de naturaleza no metálica, una antena dentro del área de testeo que es usada para transmitir señales durante el test de inmunidad, así como para detectar también emisiones.

La patente US 6205408 recoge un sistema automático para realizar un monitoreo continuo de dispositivos de descarga automática, en el cual sus características estructurales difieren de las descritas en la presente solicitud.

La patente EP 1345034 que recoge una mesa pivotante de medida para la ejecución de test de compatibilidad electromagnética sobre componentes electrónicos, que cuenta con una base con un equipo sobre la que en su cara superior se realiza un primer test de compatibilidad y sobre su parte inferior para realizar un segundo test, con la que no se observan medios estructurales similares a los propuestos en la solicitud de búsqueda.

Finalmente la patente FR 2801983 describe un dispositivo de soporte de antenas que permite efectuar medidas de compatibilidad electromagnética y/o de emisiones radiadas, sobre un dispositivo electrónico en funcionamiento. Este dispositivo cuenta con unos medios estructurales especialmente diseñados para el fin buscado, pero en ningún caso se observa una estructura como la descrita en la solicitud de búsqueda.

Explicación de la invención

La invención que aquí se presenta consiste en una mesa de ensayo para medidas de compatibilidad electromagnética de emisión e inmunidad.

Consiste en un soporte de madera con ausencia total de elementos metálicos al que se le dota de una plataforma giratoria y un bastidor de madera en el que se ha devanado dos espiras metálicas, una para emisión/recepción de campos eléctricos y otra para emisión/recepción de campos magnéticos, las cuales se conectan a un generador de radiofrecuencia/analizador de espectros y se perturba/registra el comportamiento de los equipos eléctricos o electrónicos que se introducen dentro de las bobinas. El soporte es regulable en altura para poder centrar el equipo a medir.

Este sistema permite obtener el diagrama de radiación de un equipo electrónico a múltiples frecuencias, mediante un instrumento de bajo coste. Igualmente es posible localizar fugas de radiación no ionizante, así como la producción artificial de interferencias eléctricas o/y magnéticas en el plano vertical.

Este sistema disminuye los costes de creación de un laboratorio de verificación para pequeñas y medianas empresas, permitiéndoles evaluar el grado de cumplimiento de las Directivas y Normas de producto sobre compatibilidad electromagnética antes de remitir el instrumento a un laboratorio de Certificación.

Breve descripción de las figuras

Figura 1.- Estructura base de la mesa.

Figura 2.- Plataforma fija, sobre la que se distinguen los 36 radios a modo de rosa graduada.

Figura 3.- Plataforma fija en la que se distingue el tintero que servirá de eje para el desplazamiento de la plataforma móvil.

Figura 4.- Tintero de la plataforma superior que permite la rotación de la plataforma móvil.

Fig. 5.- Índice de madera que al desplazar la plataforma móvil marca el desplazamiento circular de ésta sobre la plataforma fija.

Figura 6.- Cornamusas de soporte de la mesa y sistema de transporte manual.

Figura 7.- Bastidor, sobre el que se enrollan los cables.

Figura 8.- Bastidor.

Figura 9.- Segmento vertical con las perforaciones no pasantes que sirven para la elevación del bastidor sobre la plataforma giratoria.

Figura 10.- Vista general de la mesa de ensayo.

Figura 11.- Detalle de las vigas de madera que pasan por debajo de la plataforma fija y soportan al conjunto.

Figura 12.- Detalle de la fijación de patas de la mesa a la plataforma inferior fija.

Figura 13.- Detalle de la fijación de patas de la mesa a la plataforma inferior fija.

Figura 14.- Tablero, fijado entre las patas de la mesa, con el fin de instalar la regleta de empalme o ficha eléctrica.

Modo de realización de la invención

La estructura base de la mesa de ensayo está formada por una plataforma de madera con ausencia total de elementos metálicos excepto en los sensores.

La plataforma de madera es circular y está soportada por cuatro patas verticales de madera, que se unen casi en su extremo inferior mediante una plancha de conglomerado de madera, lo que le da mayor rigidez. Ver figura 1.

En la plataforma de madera circular se encuentran grabados 36 radios que parten del centro geométrico de la plataforma hasta el perímetro, a modo de rosa graduada cada 10 grados sexagesimales, y entre ellos y equidistantes existen otros 36 puntos que señalan los 5 grados intermedios entre estos. Ver figura 2.

Sobre el centro geométrico de la plataforma fija de aglomerado, se ha realizado una perforación que servirá de tintero para un eje, (ver figura 3) que se ubicará en el fondo de otra plataforma circular móvil, que podrá girar libre y concéntricamente sobre la primera (ver figura 4) y que está dotada de un índice de madera (ver figura 5), que coincide con las indicaciones alfanuméricas de las decenas de grados sexagesimales, acabado en punta afilada (ver figura 6).

El equipo bajo a probar debe instalarse sobre la plataforma giratoria y se hará rotar sobre el eje vertical de la misma, tantos grados cuantos sean necesarios por los protocolos de prueba, al mismo tiempo que se adquieren los datos de interés.

Como sensores/transductores para los campos Magnético y Eléctrico de baja frecuencia se utilizan dos espiras, respectivamente, la primera de ellas formada por cable coaxial RG58U y la segunda por cable de cobre de alimentación eléctrica de 2,5 mm que se fijan a un bastidor (ver figura 7) de madera (que se describirá posteriormente) mediante arrollamiento en forma de espira y ataduras mediante cordel plastificado, de modo que se impida la deformación de la espira. La longitud de ambas espiras se calcula como

L = lv * lh + Xm

Siendo L la longitud total del cable, lv la longitud del lado vertical del bastidor cuadrado, lh la longitud del lado horizontal del bastidor cuadrado y X los metros de reserva utilizados para realizar las conexiones en la tablilla de conexiones.

El bastidor (ver figura 8) está formado por dos cuadros paralelos de madera, separados por 8 separadores igualmente de madera (ver figura). Todos los cantos y filos de los componentes del bastidor han sido lijados para prevenir riesgos laborales y cortar o afectar a la envuelta de los cables de las espiras.

En cada uno de los segmentos verticales se han realizado cinco perforaciones no pasantes horizontales, que forman parte del sistema de elevación del bastidor sobre la plataforma rotatoria. Ver figura 9.

El sistema de elevación vertical del bastidor está formado por unas "cornamusas" que dan a la mesa de ensayo la apariencia de un palafrén o silla medieval (ver figura 10). Éste está formado por dos vigas de madera, que pasan inmediatamente por debajo de la plataforma fija y se soportan al conjunto mediante dos listones de madera horizontales y perpendiculares a las vigas y a los cuadros, fijados a las patas que soportan la plataforma fija. Ver figura 11.

Perpendicularmente a estas vigas e inmediatamente a continuación de la plataforma fija se instalan cuatro viguetas verticales, dotadas de dos perforaciones horizontales, que deben coincidir con las de los segmentos verticales de los cuadros para poder pasar cuatro vástagos de madera que permitan la sujeción del cuadro mediante la gravedad terrestre. Ver figura 7.

Para asegurar la verticalidad, de las viguetas y evitar vibraciones no deseadas se han incluido cuatro consolas formadas por cuatro viguetas de madera, dispuestas oblicuamente a las viguetas verticales y a las vigas horizontales. Ver figuras 7, 9 y 10.

Es de resaltar que todos los empalmes entre los elementos de madera se han realizado mediante cola de carpintero y espiga o tubillón de madera encolada. En la fijación de las patas que soportan la plataforma fija principal y circular, las espigas encoladas son de un diámetro superior, para dar mayor consistencia al conjunto (ver figura 12) y las cuatro patas a la plataforma inferior (ver figura 13).

Finalmente, entre las patas de la plataforma fija se ha fijado, utilizando cola de carpintero y tubillón, un tablero con el fin de instalar una regleta de empalme o ficha eléctrica de 6 terminales para poder conectar las espiras al cable coaxial de entrada de señales interferentes o salida de señales generadas en el equipo para las pruebas de inmunidad o de emisión. Ver figura 14.

La invención aquí presentada se utiliza para la medida de las ondas eléctricas, magnéticas y electromagnéticas radiadas por los equipos eléctricos y electrónicos con el fin del estudio de los comportamientos de los mismos ante interferencias producidas por ellos mismos o por otros equipos.

Se basa en dos grupos de N espiras en forma de cuadro, sin necesidad de alimentación eléctrica, que rodea al equipo bajo prueba con polarización vertical. Cada grupo de espiras cumple una función distinta, el sensor de campos magnéticos es una espira de cable coaxial la misma impedancia del instrumento de medición y se basa en el apantallamiento del conductor interno de dicho cable, el cual únicamente recibirá la señal mediante el espacio existente entre la malla (puesta por un extremo a tierra) y el conductor interno. El Sensor de campos eléctricos consiste en N espiras de cable de cobre de cobre y ni se encuentra apantallado ni se encuentra conectado a tierra.

Si únicamente se utilizan las espiras, ya sea conectadas a un amplificador de radiofrecuencia como a un generador de señales, decimos que este sistema trabaja en banda ancha, mientras que si lo conectamos a un condensador variable, podremos obtener un circuito resonante LC, con el que se adaptará la interferencia o la señal interferente en banda estrecha.

La mesa de ensayo se puede utilizar para hacer las medidas en dos formas: medidas o ensayos en banda ancha y medidas o ensayos en banda estrecha.

Las medidas en banda ancha utilizan las espiras sin necesidad de conectar ningún elemento de sintonía en paralelo. Es decir, se utiliza tal cual es. Únicamente se les conectará un preamplificador entre la espira y el analizador de espectro si fuera necesario o directamente a un generador de radiofrecuencia para las medidas de inmunidad.

En cambio, en las medidas de banda estrecha y sin necesitar ningún tipo de alimentación, la mesa de ensayo funciona como un circuito resonante formado por bobina y condensador conectados en paralelo. La espira de la antena es el inductor y el condensador de sintonía la hace resonante a la frecuencia deseada. El condensador de sintonía se ubica en el puesto de ensayo del operador con el fin de no introducir ningún elemento metálico ajeno al instrumento de ensayo. Si fuera necesario se podría instalar en la tabla de madera instalada entre las patas.

Aplicación industrial

No se considera necesario hacer más extensa esta descripción para que cualquier experto en la materia comprenda el alcance de la invención y las ventajas que de la misma se derivan.

Los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos serán susceptibles de variación, siempre y cuando ello no suponga una alteración a la esencialidad del invento.

Los términos en que se ha descrito esta memoria deberán ser tomados siempre con carácter amplio y no limitativo.

Claims (4)

1. Mesa de ensayo para medidas de compatibilidad electromagnética, caracterizada por comprender un soporte de madera con ausencia total de elementos metálicos al que se le dota de una plataforma giratoria, sobre el que se dispone un bastidor de madera regulable en altura, sobre el que se devanan dos espiras metálicas, una para emisión recepción de campos magnéticos, y otra para emisión recepción de campos eléctricos.

2. Mesa de ensayo para medidas de compatibilidad electromagnética, según reivindicación 1, caracterizada porque sobre el soporte de madera tiene marcados una serie de radios y sobre el centro geométrico de la plataforma se fija mediante un eje una plataforma giratoria, que gira concéntricamente y de manera libre sobre la plataforma fija.

3. Mesa de ensayo para medidas de compatibilidad electromagnética, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque cuenta con un bastidor formado por dos cuadros paralelos de madera, en los que sobre cada uno de los segmentos verticales hay realizadas unas perforaciones pasantes horizontales, que permiten la regulación en altura del bastidor respecto del resto de la plataforma giratoria.

4. Mesa de ensayo para medidas de compatibilidad electromagnética, según reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el sistema de elevación está formado por unas "cornamusas" formado por dos vigas de madera que pasan por debajo de la mesa, que quedan soportados al conjunto mediante dos listones de madera horizontales y perpendiculares a las vigas y a los cuadros.