www.label.pl | LAB-EL Elektronika Laboratoryjna
Elektronika Laboratoryjna

Oznaczenie CE cz. 3

Andrzej Łobzowski, Wojciech Szkolnikowski
LAB-EL Elektronika Laboratoryjna S.J.
artykuł publikowany w piśmie POMIAR nr 5/2004

W pierwszej części artykułu przedstawione zostały obowiązujące w Polsce dyrektywy UE, w drugiej części opisano normy zharmonizowane, dotyczące aparatury kontrolno-pomiarowej oraz sposoby realizacji oceny zgodności wyrobów, w tej części artykułu przedstawione zostaną niezbędne badania kompatybilnościowe oraz pewna propozycja firmy LAB-EL (o czym wspomniano w części 1 artykułu).

Dyrektywy oraz zharmonizowane normy tworzą tzw. prawo zharmonizowane, które zobowiązuje producentów do oznaczania swoich wyrobów znakiem "CE". Producent chcąc nadać taki znak, powinien stwierdzić i udokumentować zgodność wyrobów z odpowiednimi dyrektywami oraz ze zharmonizowanymi normami. Wyroby elektroniczne, pomijając zastosowania specjalne, (wysokie ciśnienia - dyrektywa ciśnieniowa 97/23/EWG czy też praca w strefach zagrożonych wybuchem - dyrektywa 94/9/EWG tzw. "atex") podlegają pod dwie z dyrektyw, są to: dyrektywa 73/23/EWG zwana niskonapięciową oraz 89/336/EWG zwana kompatybilnościową. Szczególnie druga z wymienionych dyrektyw "spędza sen z powiek" konstruktorom aparatury elektronicznej, może nie tyle sama dyrektywa ile waga problemu, gdyż dotyczy ona odporności urządzeń na zakłócenia oraz narzuca warunki na emisyjność  zakłóceń przez urządzenia. Zakłócenia w elektronice są zmorą, z którą walka powinna być prowadzona od samego początku tworzonej konstrukcji.  Ważną, a może najważniejszą kwestią jest zakwalifikowanie wyrobu do odpowiedniej grupy, dla której określone są odpowiednie normy i wynikające z nich badania jakim dany wyrób powinien być poddany. Aparaturę kontrolno-pomiarową, szczególnie taką, której konstrukcja oparta jest na elementach i podzespołach elektrycznych i elektronicznych,  można zakwalifikować do grupy urządzeń informatycznych, jako że definicja określa tym mianem dowolne urządzenie, którego podstawową funkcją jest: wprowadzanie i przechowywanie danych, wyświetlanie, przeszukiwanie, transmisja, przetwarzanie, przełączanie lub sterowanie danymi, które może być wyposażone w jedno lub więcej przyłączy przeznaczonych do przesyłania danych (z definicji - PN-EN 55022:2000). Urządzenia kontrolno-pomiarowe mają za zadanie przetwarzanie sygnałów z czujników pomiarowych do poziomu i standardu umożliwiającego ich prezentację na wyświetlaczach i/lub ekranach. Posiadają możliwość wprowadzania wartości parametrów do algorytmów przetwarzających z klawiatur, pilotów i/lub poprzez łącza transmisyjne oraz możliwość przesyłania danych do innych urządzeń i/lub systemów pomiarowych. Tak więc taka klasyfikacja, tego typu urządzeń jest ze wszech miar uzasadnioną.  Urządzenia kontrolno-pomiarowe pełnią odpowiedzialne funkcje we wszystkich dziedzinach życia. Oprócz informowania o istotnych wartościach wielkości fizycznych, przetwarzają dane, przysyłają je do systemów informatycznych, rejestrują je w swoich pamięciach wewnętrznych w celu późniejszego odtwarzania historii pomiarów do raportów auditowych, a to wszystko po to, by chronić ludzi, definiować warunki środowiskowe, klimatyczne i inne, nadzorować procesy produkcji żywności, farmaceutyków lub procesy uprawowe czy hodowlane, itp. Urządzenia takie powinny być zatem odporne na wszelkiego typu zakłócenia z zewnątrz czyli przedostające się przez zasilanie (sieć energetyczna), przez wejścia pomiarowe (linie przewodowe łączące czujniki np. termometry termorezystancyjne) z urządzeniami przetwarzającymi), przez linie transmisji sygnałów do systemów informatycznych oraz powinny być odporne na ładunki elektrostatyczne (ESD) przedostające się z otaczającej przestrzeni w tym naładowanego człowieka (poprzez dotknięcie palcem klawiatury urządzenia), wyładowań atmosferycznych, itp. Oprócz odporności urządzeń na tego typu zakłócenia elektromagnetyczne czy też elektrostatyczne, one same nie mogą stanowić źródła zakłóceń, szkodliwych dla zdrowia człowieka czy też wpływających negatywnie na pracę urządzeń znajdujących się w pobliżu.  W procesie badań odporności zachodzi konieczność określenia kryteriów jakie powinny być zachowane, aby wynik badania uznać za pozytywny. Najostrzejsze kryterium, to poprawna praca urządzenia, podczas narażania go wszelkiego rodzaju zakłóceniami opisanymi w odpowiednich normach. Nie może być mowy o utracie danych czy zakłócenia sterowanego procesu na skutek oddziaływania zaburzeń. Komplet badań kompatybilnościowych w zakresie odporności, to:

  • badania odporności na ładunki elektryczności statycznej (ESD), które wykonywane są poprzez dotyk bezpośredni lub poprzez przerwę powietrzną - wartości narażeń oraz sposób ich wykonania opisany jest w normie PN-EN 61000-4-2,
  • badania odporności na pola elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej w zakresie 80...1000MHz - dane techniczne badań opisane są w normie PN-EN 61000-4-3,
  • badania odporności na serie szybkich impulsów (EFT), będących efektem wyłączania obwodów o charakterze indukcyjnym lub pojemnościowym poprzez klucze w wyniku czego uzyskuje się paczki impulsów o malejącej amplitudzie (impulsy grzebieniowe - pojedynczy impuls grzebieniowy nosi nazwę BURST), które dodawane są do napięcia zasilającego urządzenie - norma PN-EN 61000-4-4,
  • badania odporności na udary (SURGE), występujące w liniach zasilających na skutek wyładowań atmosferycznych, procesów łączeniowych dużych mocy, przełączania obciążeń indukcyjnych i/lub pojemnościowych, itp. - norma PN-EN 61000-4-5,
  • badania odporności na zaburzenia przewodzone, indukowane przez pola elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej w przewodach zasilających, sygnałowych czy transmisyjnych - norma PN-EN 61000-4-6,
  • badania odporności na zapady napięcia zasilającego, krótkie przerwy, zmiany napięcia - norma PN-EN 61000-4-11, 
  • badania odporności dla urządzeń informatycznych  - wartości narażeń oraz sposób ich wykonania opisany jest w normie PN-EN 55024:2000,

W zakresie emisyjności zakłóceń:

  • badania emisyjności harmonicznych prądu zasilającego odbiornik, wykonywane jest w celu minimalizacji zakłóceń generowanych przez urządzenia do sieci zasilającej, a więc zakłócania pracy innych podłączonych do tej samej sieci urządzeń - norma PN-EN 61000-3-2,
  • badanie emisyjności w środowisku mieszkalnym, handlowym i lekko uprzemysłowionym -  PN-EN 61000-6-
  • badania emisyjności urządzeń informatycznych polegają na pomiarach zaburzeń przewodzonych na zaciskach zasilania generowanych przez badane urządzenie, zaburzeń wspólnych (asymetrycznych) na przyłączach

Badania urządzeń, w wyniku których producent poprzez dokonanie analizy zgodności, wystawia deklarację zgodności oraz oznacza swój wyrób znakiem "CE", są kosztowne i czasochłonne.

Firma LAB-EL mając świadomość potrzeby konstruowania wyrobów odpornych, bezpiecznych i nie zakłócających pracy urządzeń znajdujących się w pobliżu, postanowiła stworzyć pracownię kompatybilnościową. Z uwagi na wysoki koszt zakupu niezbędnych urządzeń, firma wystąpiła z wnioskiem o dotację z funduszu PHARE 2002. Głównym celem przedsięwzięcia jest utworzenie w firmie LAB-EL pracowni kompatybilnościowej, która będzie prowadziła działalność konsultacyjno-doradczą dla tych wszystkich, którzy będą chcieli sprawdzić swój wyrób (podzespoły, elementy składowe, itp.), zanim przekażą go do kosztownych badań w jednostce notyfikowanej. Nie chcemy uzurpować sobie prawa do orzekania o spełnieniu lub niespełnieniu przez wyrób stawianych mu wymagań, chcemy natomiast podpowiedzieć konstruktorowi, co powinien uczynić na poszczególnych etapach konstrukcji, aby gotowy wyrób z dużym prawdopodobieństwem spełnił te wymagania.

W celu osiągnięcia w/w celu należy zakupić dość kosztowną aparaturę tj. generatory zakłóceń, analizatory widma, urządzenia do badań elektrostatycznych, oscyloskopy z pamięcią, komorę do badania emisyjności (klatka Faraday'a) itp. Proponowany zakres usług konsultacyjno-doradczych w dziedzinie kompatybilności elektromagnetycznej, będzie dla firmy LAB-EL znakomitym uzupełnieniem jej oferty aparaturowej i laboratoryjnej. Z doświadczeń konstruktorsko-wytwórczych, z kontaktów z innymi producentami, z marketingowych obserwacji rynku, itp. można stwierdzić iż zapotrzebowanie na tego typu usługi jest znaczne, a w najbliższych latach będzie wzrastać.

Kompletną ofertę techniczną i handlową przedstawiono w Internecie na stronie: http://www.label.com.pl. Przykładowe rozwiązania systemów do pomiaru mikroklimatu przedstawiono w zamieszczonym tam opisie, a wybór właściwego rozwiazania ułatwia tebelaryczne zestawienie.