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3分鐘看懂工業(yè)交換機(jī)EMS試驗(yàn)和高低溫測(cè)試

瀏覽次數(shù)：發(fā)布時(shí)間：2020-11-13

機(jī)子行不行，全靠試驗(yàn)評(píng)。上期IES6312的開(kāi)箱視頻中提到，我們?cè)撊绾未_定產(chǎn)品的穩(wěn)定和可靠性，本期就是12口全千兆二層網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)系列測(cè)試視頻，全視頻一共做了4項(xiàng)試驗(yàn)：高低溫測(cè)試、EMS試驗(yàn)三個(gè)（靜電放電測(cè)試、浪涌測(cè)試、EFT測(cè)試）。通過(guò)以上4個(gè)測(cè)試，能夠有代表性地檢測(cè)此款交換機(jī)的可靠性及穩(wěn)定性。接下來(lái)我們就跟隨飛暢科技的小編一起來(lái)詳細(xì)了解下吧！

4項(xiàng)測(cè)試的必要性

你可能會(huì)問(wèn)，這些測(cè)試真的有必要嗎？

干這行的都知道，工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)大部分的工作環(huán)境都不在空調(diào)房?jī)?nèi)。這意味著交換機(jī)必須能夠保證，即使在惡劣的環(huán)境中，也能穩(wěn)定可靠的正常運(yùn)作。

特別是一些重要的領(lǐng)域，一個(gè)細(xì)微的差錯(cuò)，都會(huì)引起重大損失，威脅人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，如智能電網(wǎng)、城市地下綜合管廊、軍工等工業(yè)領(lǐng)域。

一款產(chǎn)品投入使用之前，都要先檢測(cè)其是否安全、可靠、穩(wěn)定，以驗(yàn)證在未來(lái)的使用環(huán)境中的真實(shí)運(yùn)行狀況。而這4項(xiàng)測(cè)試，就是檢測(cè)交換機(jī)能否確保在不同惡劣環(huán)境下正常運(yùn)行的最重要保障。

其中，高低溫測(cè)試屬于環(huán)境可靠性測(cè)試，主要檢驗(yàn)交換機(jī)在極端溫度環(huán)境下的運(yùn)行情況。

靜電放電測(cè)試、浪涌測(cè)試、EFT測(cè)試都屬于EMS（電磁敏感性）試驗(yàn)，主要檢測(cè)電子設(shè)備受到外界的電磁能量，造成自身性能下降的容易程度。

工業(yè)交換機(jī)EMS試驗(yàn)和高低溫測(cè)試

1、高低溫試驗(yàn)

高低溫測(cè)試僅是檢測(cè)交換機(jī)在不同溫度的運(yùn)行情況嗎？

事情沒(méi)這么簡(jiǎn)單，如果試驗(yàn)中僅規(guī)定溫度而未規(guī)定濕度，工業(yè)交換機(jī)對(duì)此類(lèi)溫度測(cè)試一般不會(huì)出現(xiàn)品質(zhì)問(wèn)題，更考驗(yàn)產(chǎn)品的是高溫+高濕，因此除了溫度，還要調(diào)整相對(duì)濕度。

視頻中分別做了試驗(yàn)A（低溫測(cè)試）和試驗(yàn)B（高溫測(cè)試），低溫試驗(yàn)采用的嚴(yán)酷等級(jí)是-40℃，并遵循 GB/T2423.1和IEC60068-2-1標(biāo)準(zhǔn)。

工業(yè)交換機(jī)EMS試驗(yàn)和高低溫測(cè)試 ▲低溫試驗(yàn)結(jié)果（點(diǎn)擊圖片可放大）

高溫嚴(yán)酷等級(jí)是75℃，相對(duì)濕度95%，嚴(yán)格遵循 GB/T2423.2和IEC60068-2-2標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)時(shí)間均為16個(gè)小時(shí)。

工業(yè)交換機(jī)EMS試驗(yàn)和高低溫測(cè)試 ▲高溫試驗(yàn)結(jié)果

AB試驗(yàn)都是溫度漸變?cè)囼?yàn)，也就是先把 EUT放進(jìn)試驗(yàn)箱，再將溫度升至試驗(yàn)溫度，待溫度穩(wěn)定后分別做貯存、啟動(dòng)、長(zhǎng)時(shí)間工作試驗(yàn)。

以上所采取的嚴(yán)酷等級(jí)較高，且標(biāo)準(zhǔn)高于各工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。等級(jí)越高，交換機(jī)通過(guò)測(cè)試的幾率越小，試驗(yàn)中浮現(xiàn)潛在硬件材料問(wèn)題、制程問(wèn)題和工藝問(wèn)題的可能性越大。一旦測(cè)試通過(guò)，則說(shuō)明該交換機(jī)的環(huán)境可靠性越強(qiáng)。

高低溫試驗(yàn)中，IES6312的12個(gè)端口數(shù)據(jù)呈現(xiàn)正常，fps、IP payload錯(cuò)誤、FCS錯(cuò)誤等均為0；發(fā)送端 TX幀數(shù)與接收端 RX幀數(shù)相同，也就是沒(méi)有丟包、宕機(jī)及損壞。

由此可推斷出，IES6312在嚴(yán)寒和高溫高濕環(huán)境中，不僅能正常穩(wěn)定運(yùn)行，還非?？煽浚m用對(duì)溫度有較高要求的布線(xiàn)環(huán)境。

2、EMS試驗(yàn)

EMS到底是什么？一做就是3個(gè)子試驗(yàn)。

實(shí)際上，EMS單單主要試驗(yàn)就有10個(gè)，而靜電放電測(cè)試、浪涌測(cè)試、EFT測(cè)試是電子設(shè)備的重點(diǎn)檢測(cè)項(xiàng)目。

因?yàn)閷?duì)于常年工作于工業(yè)環(huán)境的交換機(jī)來(lái)說(shuō)，自然避免不了來(lái)自各方的干擾。

更令人擔(dān)憂(yōu)的是，如果這些干擾“攻擊”一些重要的電子設(shè)備，如醫(yī)療設(shè)備、電廠重要設(shè)備等，則會(huì)造成不堪設(shè)想的后果。

我們可以把 EMS當(dāng)成一個(gè)盾牌，例如我們同時(shí)使用電視機(jī)和收音機(jī)時(shí)，收音機(jī)就會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，被干擾的電視機(jī)就會(huì)出現(xiàn)雪花。

這表明出現(xiàn)雪花的電視機(jī)“盾牌”就不行，在受到電磁干擾“攻擊”的情況下，電磁敏感度高，容易受傷，抵御能力弱。

沒(méi)有雪花的電視機(jī)“盾牌”抵御能力強(qiáng)，也就是電磁敏感度較低。

我們?nèi)绾闻袛郋MS試驗(yàn)結(jié)果的好壞呢？

對(duì)于 EMS（電磁敏感性）試驗(yàn)，其性能判斷依據(jù)可分為四個(gè)等級(jí)：

A 級(jí)：試驗(yàn)中性能指標(biāo)正常；

B 級(jí)：試驗(yàn)中性能暫時(shí)降低，功能不喪失，試驗(yàn)后能自行恢復(fù)；

C 級(jí)：功能允許喪失，但能自恢復(fù)，或操作者干預(yù)后能恢復(fù)；

R 級(jí)：除保護(hù)元件外，不允許出現(xiàn)因設(shè)備（元件）或軟件損壞或數(shù)據(jù)丟失而造成不能恢復(fù)的功能喪失或性能降低。

1）靜電放電測(cè)試

靜電放電測(cè)試（ESD試驗(yàn)）到底有多重要？

ESD 是一種常見(jiàn)的近場(chǎng)危害源，可形成高電壓，強(qiáng)電場(chǎng)，瞬時(shí)大電流，并伴有強(qiáng)電磁輻射，形成靜電放電電磁脈沖，容易造成電子設(shè)備的損壞。

試驗(yàn)的目的主要是模擬交換機(jī)在實(shí)際使用過(guò)程中，遭遇 ESD靜電放電時(shí)，功能和性能的真實(shí)情況。對(duì)于 IEC標(biāo)準(zhǔn)，接觸放電測(cè)試是首選方式，但在實(shí)際的工作環(huán)境，空氣放電也較為常見(jiàn)，因此一般的試驗(yàn)，兩種測(cè)試方式都會(huì)同時(shí)做。

視頻中的 ESD試驗(yàn)遵循 GB/T17626.2、IEC61000-4-2和EN61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)要求是受試設(shè)備在試驗(yàn)期間，應(yīng)無(wú)數(shù)據(jù)幀丟失。

工業(yè)交換機(jī)EMS試驗(yàn)和高低溫測(cè)試

試驗(yàn)期間，數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，IES6312發(fā)送包總數(shù)與接收包總數(shù)一致，則說(shuō)明無(wú)數(shù)據(jù)幀丟失，性能指標(biāo)正常，結(jié)果評(píng)價(jià)為A級(jí)。

工業(yè)交換機(jī)EMS試驗(yàn)和高低溫測(cè)試 ▲接觸放電試驗(yàn)數(shù)據(jù)

工業(yè)交換機(jī)EMS試驗(yàn)和高低溫測(cè)試 ▲空氣放電試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2）浪涌試驗(yàn)

為什么說(shuō)絕大部分用電設(shè)備的損壞都與浪涌有關(guān)？

浪涌包括浪涌電壓和浪涌電流，即電壓或電流瞬間出現(xiàn)超出穩(wěn)定值的峰值。產(chǎn)生浪涌的主要原因有兩個(gè)：電力系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)瞬間和雷電產(chǎn)生瞬間。

對(duì)于處在雷電頻繁地區(qū)的項(xiàng)目，雷雨天氣是最難熬的時(shí)候，即使不直接擊中，雷電通常能夠產(chǎn)生強(qiáng)大的電壓和脈沖電流，給設(shè)備帶來(lái)致命的沖擊，甚至造成永久性的破壞。

浪涌試驗(yàn)的目的便是測(cè)試電氣和電子設(shè)備在遭受浪涌時(shí)的性能狀況，不同的設(shè)備和測(cè)試部位，測(cè)試方式與角度不盡相同，此處不再鋪開(kāi)細(xì)節(jié)。

視頻中浪涌試驗(yàn)采用的標(biāo)準(zhǔn)是 GB/T 17626.5 、IEC61000-4-5和EN61000-4-5。

觀察試驗(yàn)結(jié)果，IES6312發(fā)送包總數(shù)與接收包總數(shù)相同（無(wú)數(shù)據(jù)幀丟失），則被評(píng)定為A。

工業(yè)交換機(jī)EMS試驗(yàn)和高低溫測(cè)試 ▲浪涌試驗(yàn)結(jié)果

3）EFT試驗(yàn)

為什么 EFT干擾的危害比你想象中的還要嚴(yán)重？

因?yàn)镋FT脈沖不僅成群出現(xiàn)，還具有重復(fù)頻率高、波形上升時(shí)間短暫等特點(diǎn)。

因此很有可能因?yàn)槟畴娐返臋C(jī)械開(kāi)關(guān)，對(duì)電感性負(fù)載的切換，而對(duì)同一電路的其它電氣和電子設(shè)備產(chǎn)生干擾，所以交換機(jī)必須做EFT實(shí)驗(yàn)。

試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證由閃電、接地故障、電源開(kāi)關(guān)動(dòng)作、或電路中繼電器等電感性負(fù)載動(dòng)作，而引起的瞬時(shí)擾動(dòng)對(duì)整個(gè)控制回路中產(chǎn)生干擾時(shí)，交換機(jī)的抗干擾能力。

該視頻中，EFT試驗(yàn)遵循的是 GB/T 17626.4、IEC61000-4-4和EN61000-4-4標(biāo)準(zhǔn)。

從視頻中可知，整個(gè)試驗(yàn)期間，12口全千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)能夠正常運(yùn)行（無(wú)宕機(jī)等狀況），性能無(wú)任何下降，評(píng)定為A級(jí)，說(shuō)明抗快速瞬變脈沖群能力強(qiáng)。

工業(yè)交換機(jī)EMS試驗(yàn)和高低溫測(cè)試 ▲EFT試驗(yàn)結(jié)果

由此可見(jiàn)，環(huán)境可靠性試驗(yàn)和EMS試驗(yàn)主要是模擬交換機(jī)在實(shí)際情況下的運(yùn)行狀態(tài)，是交換機(jī)在未來(lái)的惡劣工業(yè)環(huán)境的一種檢驗(yàn)，所以4項(xiàng)測(cè)試必不可少。

綜上所述，環(huán)境可靠性試驗(yàn)和EMS試驗(yàn)共有3套試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，即國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T）、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（IEC）、歐盟標(biāo)準(zhǔn)（EN）。而IES6312每項(xiàng)測(cè)試都順利通過(guò)了3套標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)，也就是說(shuō)未來(lái)遇到惡劣的突發(fā)狀況時(shí)，也會(huì)表現(xiàn)出更完善的防御能力。

好了，以上內(nèi)容就是飛暢科技關(guān)于工業(yè)交換機(jī)EMS試驗(yàn)和高低溫測(cè)試的相關(guān)詳細(xì)介紹，希望能對(duì)大家有所幫助！飛暢科技20年專(zhuān)業(yè)從事光端機(jī)、工業(yè)級(jí)交換機(jī)、光纖收發(fā)器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等工業(yè)通信設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售。歡迎前來(lái)了解、交流，咨詢(xún)熱線(xiàn)：0571-8700-7140。

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