JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.
Det finns redan idag krav på att mäta magnetfält från olika typer av elektriska produkter för att dessa ska kunna CE-märkas. Det gäller bland annat hushållsprodukter och inom de närmaste åren kommer det liknande krav för andra typer av produkter.
ImageHjalmar Bondestam är vd och en av grundarna till Combinova som startade 1981. Han har varit utvecklingsansvarig för flera olika instrument för magnetfält och elektriska fält. Han har också deltagit vid framtagning av flera olika standarder bland annat för mätning av elektromagnetiska fält från bildskärmar.

ImageEftersom det inte finns detaljerade produktstandarder för andra produkter än hushållsprodukter så kan det vara en bra förberedelse att testa dessa produkter enligt EN50366 (för hushållsprodukter) eller baserat på den genreriska standarden EN50392. Genom att göra tidiga tester kan man på ett planerat sätt förbereda sig för kommande krav och undvika att i ett sent skede behöva modifiera de produkter, som beroende på sitt yttre magnetfält, kan komma att kräva omkonstruktion eller förändringar för att möta kommande krav.

Med tanke på de referensvärden som finns är det framförallt produkter som har högre effekter och då särskilt om detta sker vid högre frekvenser. En annan viktig typ av produkter är naturligtvis sådana där avståndet till användaren är litet. På korta avstånd från en apparat blir magnetfältet väsentligt större eftersom avståndet till källan då blir litet.

Det kommer också att komma krav på att mäta magnetfält i arbetsmiljön och i anslutning till olika typer av installationer där allmänheten kan tänkas bli exponerad. Gemensamt för alla dessa typer av mätningar är att man behöver en magnetfältsmätare som både möter dagens krav och som är väl förberedd för att klara nya och troligen förändrade krav i framtiden.

Den internationella organisationen ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) publicerade i april 1998 riktlinjer för begränsning av exponeringen för elektromagnetiska fält. Dessa riktlinjer täcker ett frekvensområde upp till 300 GHz och är baserade på utvärdering av vetenskapligt belagda biologiska effekter av exponering vid olika frekvenser. På europeisk nivå finns motsvarande grunddokument i form av en rekommendation från Europarådet 1999/519/EC och ett direktiv 2004/40/EC.

Image
Combinovas Magnet Field Meter 3000
De referensvärden man kommit fram till för magnetfält är starkt frekvensberoende och dessutom skiljer man på exponering av allmänheten och yrkesmässig exponering. De olika referensnivåerna för magnetfält framgår av figuren till vänster.

Med utgångspunkt från de nämnda generella rekommendationerna kommer nu ett antal standarder som ställer krav på magnetfält från olika elektriska apparater. Den första av dessa standarder är EN 50366:2003 som beskriver mätmetoder och krav på magnetfält från hushållsapparater och liknande bruksföremål. Standarden är från och med 1 februari, 2006 en del av lågspänningsdirektivet och är därmed ett krav för att kunna CE-märka denna typ av produkter.

En generisk standard EN 50392 finns sedan 2004 och i den läggs grunden för kommande produktstandarder avseende magnetfält från alla olika typer av elektriska apparater.

Man kan förvänta sig att det under de närmaste åren kommer ett antal mer produktspecifika standarder, som på samma sätt som för den nu gällande standarden EN 50366 fastställer detaljer kring mätning av magnetfält. Gemensamt för kommande standarder lär bli att de alla baserar sina rekommendationer på de presenterade referensvärdena, men att man beroende på produkttyp kommer att begränsa det frekvensområde som är aktuellt och dessutom föreskriva mer detaljer om driftbetingelser och på vilka avstånd mätning skall ske.

För att kunna beskriva kraven på ett mätinstrument för den här typen av standarder är det viktigt att förstå vilka magnetfält en testad apparat kan tänkas skapa och vilka andra krav som den här typen av standarder kan komma att innehålla. I en typisk hushållsprodukt som en tvättmaskin ingår flera olika komponenter som värmeelementet, motor för tvättrumman, en vattenpump, magnetventil för vatten och någon typ av elektroniskt programverk. Var och en av dessa komponenter ger upphov till ett yttre magnetfält med olika utbredning i rummet och varierande frekvensinnehåll. Den mest förekommande grundfrekvensen på magnetfältet för hushållsprodukter är kopplat till nätfrekvensen 50 Hz med eventuella övertoner. Det börjar också bli vanligt med switchade nätaggregat i hushållsprodukter och då är normala frekvenser några tiotal kHz.

I standarden EN50366 finns en lista som omfattar ett 60-tal olika produkttyper. För var och en av dessa produkter anger standarden ett driftsätt, ett mätavstånd och de ytor man skall söka av för att hitta det största magnetfältet. I motsats till flera andra standarder så anges mätavstånden i just denna standard som ett avstånd till främre delen av mätantennen. Skälen till detta är att mätavstånden är valda i förhållande till normala användaravstånd.

För produkter som till exempel en rakapparat så har man således definierat att man skall mäta med antennen direkt mot skärhuvudet. I år har ett första tillägg kommit ut där man har ändrat mätavstånden för en hel del produkttyper. Ett skäl till detta skulle kunna vara att man jämfört med IEC:s motsvarande standard (IEC62233 2005-10).

Eftersom fälten från hushållsprodukter är inhomogena och avtar med avståndet finns det i listan över produkttyperna en kopplingsfaktor som är en omräkningsfaktor för att med utgångspunkt från det uppmätta magnetfältet få fram en medelexponering för hela kroppsvolymen hos användaren. Beräkningsmodeller för de fall då kopplingsfaktorn inte redan finns angiven för en produkttyp finns i appendix till standarden.

För mätning av hushållsprodukter enligt EN 50366 har man bestämt att frekvensområdet skall vara 10 Hz - 400 kHz och då blir referensvärdena för olika frekvenser enligt tabellen i figur 2.

Vid den vanligaste frekvensen på magnetfältet från hushållsapparater som är 50 Hz blir alltså referensvärdet 100 µT och detta värde skall rapporteras som 100 procent. På motsvarande sätt rapporteras ett magnetfält i frekvensområdet från 800 Hz till 150 kHz med ett värde på 6,25 µT som 100 procent. Då en testad produkt kan ha magnetfält med flera olika frekvenskomponenter vägs dessa samman genom att man kvadratsummerar alla frekvenskomponenters procentvärden i förhållande till deras individuella referensnivåer och sedan drar man kvadratroten ur summan.

Vid mätningen skall man bilda ett medelvärde över 1 s mättid och vidare skall mätningar som innehåller transienter som är kortare än 200 ms inte tas med. Den typ av transienter som detta handlar om är ofta inrusningströmmar i samband med tillslag som bara ger en kortvarig förhöjning av magnetfältet.

Vid utvärdering av mätresultaten kontrollerar man att alla enskilda frekvenskomponenter och dessutom att det sammanvägda resultatet ligger under 100 procent. Om detta är fallet så har den testade produkten mött kraven i standarden. Om det sammanvägda resultatet är över 100 procent så görs en ny beräkning genom att resultatet multipliceras med den testade produktens kopplingsfaktor och om resultatet av detta blir mindre än 100 procent så möter produkten också kraven. Typiska kopplingsfaktorer för hushållsprodukter ligger mellan 0,1 och 0,2 beroende på att magnetfälten i de flesta fall bara är höga alldeles intill produkten och sedan avtar snabbt med ökande
avstånd.
Referensnivåer för magnetfält
enligt EN50366

Frekvensområde (f = frekvens i Hz)

10 Hz - 800 Hz
800 Hz - 150 000 Hz
150 000 Hz - 400 000 Hz

 Magnetfält i µT
 


5 000/f
6,25
920 000/f

De viktiga krav som man bör ha på ett mätinstrument för att klara mätningar enligt existerande och kommande standarder är:

* Ett frekvensområde som minst är från 10 Hz - 400 kHz, med möjligheter att på ett enkelt sätt förändra frekvensgränserna eftersom kommande standarder kan tänkas innehålla andra krav i detta avseende.

* Spektralanalys för hela frekvensområdet för att kunna göra en frekvensberoende utvärdering mot referensvärdena. Detta ger också möjlighet att se hur stora bidragen till det sammanvägda mätvärdet som kommer från olika frekvenskomponenter. Om det sker ändringar i referensvärdenas storlek eller frekvensberoende går dessa att införa utan att det påverkar hårdvaran i instrumentet.

* Registrering av kurvformer för magnetfältet för att kunna avgöra om det förekommit korta transienter under mätförloppet.

* En standardiserad ortogonal antenn med en spolarea på 100 cm2.

* Ett dynamiskt mätområde som vid alla frekvenser klarar ett magnetfält som är minst 10 gånger referensvärdet med tanke på att kopplingsfaktorn kan vara så låg som 0,1.

* Hög mätnoggrannhet i hela frekvensområdet med lågt signalbrus för att inte mätinstruments prestanda skall påverka mätresultatet.

* Möjligheter att spara och till dator överföra både mätresultat, spektra och vågformer för att kunna sammanställa och dokumentera mätresultat.

MER LÄSNING:
 
SENASTE KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus