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3分鐘看懂工業(yè)交換機(jī)EMS試驗和高低溫測試

瀏覽次數(shù)：發(fā)布時間：2020-11-13

機(jī)子行不行，全靠試驗評。上期IES6312的開箱視頻中提到，我們該如何確定產(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)系列測試視頻，全視頻一共做了4項試驗：高低溫測試、EMS試驗三個（靜電放電測試、浪涌測試、EFT測試）。通過以上4個測試，能夠有代表性地檢測此款交換機(jī)的可靠性及穩(wěn)定性。接下來我們就跟隨飛暢科技的小編一起來詳細(xì)了解下吧！

4項測試的必要性

你可能會問，這些測試真的有必要嗎？

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)房內(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)定可靠的正常運作。

特別是一些重要的領(lǐng)域，一個細(xì)微的差錯，都會引起重大損失，威脅人民的生命財產(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，都要先檢測其是否安全、可靠、穩(wěn)定，以驗證在未來的使用環(huán)境中的真實運行狀況。而這4項測試，就是檢測交換機(jī)能否確保在不同惡劣環(huán)境下正常運行的最重要保障。

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

靜電放電測試、浪涌測試、EFT測試都屬于EMS（電磁敏感性）試驗，主要檢測電子設(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試驗和高低溫測試

1、高低溫試驗

高低溫測試僅是檢測交換機(jī)在不同溫度的運行情況嗎？

事情沒這么簡單，如果試驗中僅規(guī)定溫度而未規(guī)定濕度，工業(yè)交換機(jī)對此類溫度測試一般不會出現(xiàn)品質(zhì)問題，更考驗產(chǎn)品的是高溫+高濕，因此除了溫度，還要調(diào)整相對濕度。

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

工業(yè)交換機(jī)EMS試驗和高低溫測試 ▲低溫試驗結(jié)果（點擊圖片可放大）

高溫嚴(yán)酷等級是75℃，相對濕度95%，嚴(yán)格遵循 GB/T2423.2和IEC60068-2-2標(biāo)準(zhǔn)，試驗時間均為16個小時。

工業(yè)交換機(jī)EMS試驗和高低溫測試 ▲高溫試驗結(jié)果

AB試驗都是溫度漸變試驗，也就是先把 EUT放進(jìn)試驗箱，再將溫度升至試驗溫度，待溫度穩(wěn)定后分別做貯存、啟動、長時間工作試驗。

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

高低溫試驗中，IES6312的12個端口數(shù)據(jù)呈現(xiàn)正常，fps、IP payload錯誤、FCS錯誤等均為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)定運行，還非?？煽浚m用對溫度有較高要求的布線環(huán)境。

2、EMS試驗

EMS到底是什么？一做就是3個子試驗。

實際上，EMS單單主要試驗就有10個，而靜電放電測試、浪涌測試、EFT測試是電子設(shè)備的重點檢測項目。

因為對于常年工作于工業(yè)環(huán)境的交換機(jī)來說，自然避免不了來自各方的干擾。

更令人擔(dān)憂的是，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，則會造成不堪設(shè)想的后果。

我們可以把 EMS當(dāng)成一個盾牌，例如我們同時使用電視機(jī)和收音機(jī)時，收音機(jī)就會產(chǎn)生電磁干擾，被干擾的電視機(jī)就會出現(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試驗結(jié)果的好壞呢？

對于 EMS（電磁敏感性）試驗，其性能判斷依據(jù)可分為四個等級：

A 級：試驗中性能指標(biāo)正常；

B 級：試驗中性能暫時降低，功能不喪失，試驗后能自行恢復(fù)；

C 級：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：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）靜電放電測試

靜電放電測試（ESD試驗）到底有多重要？

ESD 是一種常見的近場危害源，可形成高電壓，強(qiáng)電場，瞬時大電流，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。

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

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

工業(yè)交換機(jī)EMS試驗和高低溫測試

試驗期間，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，則說明無數(shù)據(jù)幀丟失，性能指標(biāo)正常，結(jié)果評價為A級。

工業(yè)交換機(jī)EMS試驗和高低溫測試 ▲接觸放電試驗數(shù)據(jù)

工業(yè)交換機(jī)EMS試驗和高低溫測試 ▲空氣放電試驗數(shù)據(jù)

2）浪涌試驗

為什么說絕大部分用電設(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：電力系統(tǒng)的開關(guān)瞬間和雷電產(chǎn)生瞬間。

對于處在雷電頻繁地區(qū)的項目，雷雨天氣是最難熬的時候，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)備帶來致命的沖擊，甚至造成永久性的破壞。

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

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

觀察試驗結(jié)果，IES6312發(fā)送包總數(shù)與接收包總數(shù)相同（無數(shù)據(jù)幀丟失），則被評定為A。

工業(yè)交換機(jī)EMS試驗和高低溫測試 ▲浪涌試驗結(jié)果

3）EFT試驗

為什么 EFT干擾的危害比你想象中的還要嚴(yán)重？

因為EFT脈沖不僅成群出現(xiàn)，還具有重復(fù)頻率高、波形上升時間短暫等特點。

因此很有可能因為某電路的機(jī)械開關(guān)，對電感性負(fù)載的切換，而對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實驗。

試驗的目的是驗證由閃電、接地故障、電源開關(guān)動作、或電路中繼電器等電感性負(fù)載動作，而引起的瞬時擾動對整個控制回路中產(chǎn)生干擾時，交換機(jī)的抗干擾能力。

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

從視頻中可知，整個試驗期間，12口全千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)能夠正常運行（無宕機(jī)等狀況），性能無任何下降，評定為A級，說明抗快速瞬變脈沖群能力強(qiáng)。

工業(yè)交換機(jī)EMS試驗和高低溫測試 ▲EFT試驗結(jié)果

由此可見，環(huán)境可靠性試驗和EMS試驗主要是模擬交換機(jī)在實際情況下的運行狀態(tài)，是交換機(jī)在未來的惡劣工業(yè)環(huán)境的一種檢驗，所以4項測試必不可少。

綜上所述，環(huán)境可靠性試驗和EMS試驗共有3套試驗標(biāo)準(zhǔn)，即國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T）、國際標(biāo)準(zhǔn)（IEC）、歐盟標(biāo)準(zhǔn)（EN）。而IES6312每項測試都順利通過了3套標(biāo)準(zhǔn)的檢驗，也就是說未來遇到惡劣的突發(fā)狀況時，也會表現(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試驗和高低溫測試的相關(guān)詳細(xì)介紹，希望能對大家有所幫助！飛暢科技20年專業(yè)從事光端機(jī)、工業(yè)級交換機(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)和銷售。歡迎前來了解、交流，咨詢熱線：0571-8700-7140。

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