工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場如何檢測電磁干擾信號

現(xiàn)場電磁干擾的尋找和記錄其實(shí)是個(gè)非常復(fù)雜的問題，牽涉到很多因素。

1.記錄時(shí)長：當(dāng)干擾一直都存在時(shí)，那么沿著鏈路有可能較快找到，但通常情況下干擾時(shí)斷時(shí)續(xù)、時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，根本無法準(zhǔn)確記錄。如果一個(gè)干擾源出現(xiàn)的頻次很低（一年才幾次），那就需要監(jiān)控/記錄很長時(shí)間才有可能像大海撈針一樣找到干擾源，這是非常困難的事情。而對于間歇性故障，記錄時(shí)長持續(xù)一天、一周甚至一個(gè)月是常事。

2.記錄位置：不幸的是，干擾進(jìn)入的位置是不一樣的甚至是隨機(jī)的，所以不同位置記錄到的干擾是不同的，當(dāng)干擾信號探測天線(頻譜儀)放在某個(gè)固定位置時(shí)檢測出來的干擾很小，可能是因?yàn)闆]有靠近真正的干擾源。一條鏈路的總長會(huì)超過100米，記錄不穩(wěn)定出現(xiàn)的干擾，極端情況可能需要每間隔0.5米就放置一臺測試儀，另外，由于頻譜探測天線有一系列的尺寸，線纜在經(jīng)過穿越管/槽/橋/架/井時(shí)幾乎沒有可供安置探測儀的任何空間。所以，現(xiàn)場準(zhǔn)確探測干擾源有時(shí)候是幾乎不太可能的事情。

3. 頻譜和功率分布：實(shí)際上每個(gè)頻率上的干擾強(qiáng)度都需要檢測，這需要頻譜儀以連續(xù)掃描的方式進(jìn)行探測，有可能錯(cuò)過被探測的干擾頻譜。現(xiàn)場探測與實(shí)驗(yàn)室探測差別很大，實(shí)驗(yàn)可進(jìn)行仿真環(huán)境下針對單個(gè)對象/設(shè)備進(jìn)行EMC（電磁兼容）測試，例如測試家用微波爐釋放的干擾，只要微波爐一直開機(jī)工作，在周圍用測試儀器對靜態(tài)連續(xù)釋放干擾的設(shè)備在整個(gè)頻譜范圍都進(jìn)行測試，但在工業(yè)現(xiàn)場干擾源眾多且干擾時(shí)間不連續(xù)、頻譜分布復(fù)雜且不穩(wěn)定。有時(shí)，干擾能量是由瞬間多個(gè)干擾源疊加達(dá)到的合成頻譜干擾功率，出現(xiàn)的時(shí)機(jī)非常難以被捕獲。

因此，由于記錄時(shí)長、探測位置、干擾出現(xiàn)時(shí)機(jī)、干擾頻譜及其功率分布/合成等因素，加上復(fù)雜的布線路由(穿越管/槽/橋/架/井系統(tǒng))，在工業(yè)環(huán)境現(xiàn)場測試電磁干擾事實(shí)上會(huì)變得非常困難，是一個(gè)幾乎不可能完成的任務(wù)！所以，人們轉(zhuǎn)而更重視對已知設(shè)備的EMC合格性檢測。為了最大程度減少合格EMC設(shè)備的偶發(fā)干擾(例如因設(shè)備損壞、安裝不規(guī)范、開關(guān)接觸不良、電源故障打火、接地不良時(shí)釋放出較強(qiáng)的干擾等)，各國的國家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)均要求對設(shè)備做定型EMC檢測、出廠EMC檢測、定期EMC檢測或輪檢、巡檢。但有時(shí)候，即便知道某些設(shè)備EMC不合格，也無法找到在經(jīng)過現(xiàn)場安裝后仍然能有效徹底屏蔽所有干擾的方法。

那么，對于現(xiàn)場復(fù)雜電磁干擾帶來的困擾就真的束手無策嗎？當(dāng)然不是！當(dāng)上述原因干擾源難以探測的時(shí)候，人們開始轉(zhuǎn)換思路，轉(zhuǎn)而測試布線系統(tǒng)接收到的干擾頻譜或測試布線系統(tǒng)的抗干擾能力。如果抗干擾能力足夠強(qiáng)(例如EMI達(dá)到了3級)，則幾乎就不懼怕那些在不確定時(shí)間、不確定位置、以不確定頻譜(或合成頻譜)、不確定(合成)強(qiáng)度侵入的復(fù)雜電磁干擾能量了。

如何驗(yàn)證線纜的抗干擾能力？工業(yè)以太網(wǎng)要依據(jù)什么國際標(biāo)準(zhǔn)測試？具體需要測試哪些參數(shù)？怎樣對布線全周期進(jìn)行測試？后期的工業(yè)以太網(wǎng)布線問答系列將繼續(xù)講解。