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O processo de fabricação de equipamentos eletroeletrônicos que não segue as normas estabelecidas para sua disponibilização no mercado pode prejudicar o meio ambiente e interferir na saúde humana, principalmente, àqueles equipamentos que são constituídos por componentes eletrônicos emissores de radiação eletromagnética (REM) na faixa de microondas e radiofreqüência (RF) devem seguir normas rígidas de compatibilidade e interferência eletromagnéticas. Para proteger os usuários e consumidores desses equipamentos, nos EUA, a Federal Communications Commission (FCC) em conjunto com a Organização Mundial de Saúde (OMS) definiram níveis máximos de potência de radiação não ionizantes (RNI) emitidas por esses equipamentos, esta, definida como uma radiação que não produz ionização, ou seja, não possui energia capaz de produzir emissão de elétrons de átomos ou moléculas com os quais interage. Assim, todo produto eletroeletrônico, para ser disponibilizado no mercado dos EUA é submetido a ensaios de avaliação de emissões irradiadas segundo as normas da FCC. O artigo 15 da norma FCC refere-se à radiofreqüência e essa norma classifica os equipamentos em Classe A e Classe B, referenciando faixas de limites de interferência permitida, dependendo da sua aplicação. Os equipamentos para uso doméstico como televisores, microcomputadores e outros, são classificados como Classe B. Um equipamento utilizado para fins industriais ou que vai ser usado para testes militares, por exemplo, é classificado como Classe A. Para a realização desses ensaios é necessário uma infra-estrutura altamente dispendiosa e recursos humanos especializados. Uma forma de reduzir os gastos das empresas com esses ensaios é torná-los cada vez mais automatizado, reduzindo o seu tempo de execução, bem como garantindo o bom uso da instrumentação associada. Assim, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um programa que faça a interface entre o usuário e a instrumentação empregada nesses ensaios e garanta a aplicação dos procedimentos, seguindo as normas estabelecidas pela FCC. O sistema foi desenvolvido na plataforma VEE Pro 7.5, o que permitiu a integração da instrumentação associada ao ensaio e o acesso completo da funcionalidade do receptor de RF, o analisador de espectro E7405A EMC ANALYZER, da Agilent Co. O processo de validação do sistema consistiu nos ensaios de um monitor de vídeo de computador Samsung modelo SyncMaster 551v e de um notebook Toshiba Satellite modelo 1605CDF/4.3. Os níveis de potências irradiadas medidas nos dois casos não excederam os limites estabelecidos da norma, no entanto, o relatório apresentou alguns níveis excedentes, sendo eles de freqüências já existentes no local. As medições foram submetidas à avaliação do Sistema de Auxilio aos Ensaios de Emissões Irradiadas de Equipamentos (SAE3), que gerou relatórios com os resultados. Tais relatórios foram estruturados com base em normas internacionais.
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UNIVERSIDADE BRAZ CUBAS
Sistema de Auxílio aos Ensaios de Emissões Irradiadas de Equipamentos - SAE³
Alan Fernando Ney BossFernando Santiago
Orientador: Dr. Antonio Carlos da Cunha Migliano
2008
Trabalho de Graduação Interdisciplinar
Engenharia de Computação
Conteúdo
Introdução
Objetivos
Sistema SAE³
Sistema E7415A
Instrumentação
Projeto
Resultados
Conclusão
Implementações futuras
Introdução
Radiação não ionizante (RNI) (≤ 8 1014 Hz)
Efeitos biológicos
Federal Communications Commission (FCC)
FCC Part 15
Freqüência (MHz) Amplitude (dBuV/m)
30 - 88 4088 - 216 43,5
216 - 960 46> 960 54 - 43,5
Tabela FCC Part 15; Classe B - irradiada (3m)
Objetivo
Desenvolvimento de rotina computacional -
SAE³, para auxiliar o usuário na aplicação
de ensaios de emissões irradiadas, de
acordo com as normas da FCC, garantindo
a correta aplicação dos procedimentos.
Sistema SAE³Sistema de Auxilio aos Ensaios de Emissões Irradiadas de Equipamentos
Diagrama de Fluxo de Dados (DFD)
Relatório
Tabela
Gerarlista de
freqüência
Ler dadosde entrada do
programa
Calcularquantidade
de ciclos
Configuraranalisadorde espectro
Ler dadosdo analisador
de espectro
Analisador
Antena
Usuário
Freqüência Ptos. excedentes Tabela
Amplitude
Dados solicitados Amplitude(pontos)
Faixa defreqüência
Freq.X
Ampl.
Freq.X
Ampl.Gerargráfico
Gerarrelatório
Comparardados com
limites FCC
Associarfreqüência eamplitude
Espectro
Sistema SAE³Sistema de Auxilio aos Ensaios de Emissões Irradiadas de Equipamentos
Ambiente de trabalho do sistema SAE³
Sistema E7415ASistema de referência para validação - Estado da Arte
Para validação do sistema SAE³, foi utilizado o software “E7415A EMI Test Measurement Software”, desenvolvido pela Agilent Co. e licenciado por órgãos responsáveis por normas de segurança eletromagnética (EMC), como a FCC. Ambiente de trabalho do sistema E7415A
Instrumentação
Cabo Coleman 8421 com conectores N hembra de 50 Ohm Notebook Acer 3100
Equipamentos utilizados
Analisador de Espectro Agilent E7405A Interface USB/GPIB 82357A
Antena Bicônica Agilent 11966C Antena Log Periódica Agilent 11956A
ProjetoEtapas do ensaio
1 2 3
4 5
ResultadosSAE3 E7415A
Freqüência (MHz) Amplitude (dBuV/m) Freqüência (MHz) Amplitude (dBuV/m)
90.3291778564453 44.4387016296386 90.336 43.791.4064865112304 46.185699462890691.46633148193349 46.533699035644591.52618408203119 46.1106986999511 91.536 45.091.58603668212891 45.226699829101596.3142166137695 44.615699768066496.3740615844726 47.9916992187596.4339141845703 48.750701904296996.4937667846679 48.927700042724696.5536193847656 49.031700134277396.61346435546869 45.590698242187597.331672668457 44.637699127197397.3915176391601 46.8857002258397.4513702392578 46.732700347900397.5112228393554 46.9257011413574 97.536 46.397.5710754394531 44.906700134277399.6059875488281 44.849700927734499.66583251953119 46.936698913574299.72568511962891 46.4976997375488103.795509338378 50.9667015075683103.855361938476 53.5976982116699103.915214538574 53.9827003479003103.975059509277 54.7696990966796 103.968 53.2104.034912109375 54.3347015380859112.773063659667 47.0287017822265112.832916259765 46.6327018737792199.137161254882 45.4897003173828199.197006225585 50.7906990051269199.256851196289 51.5847015380859 199.236 48.8199.316711425781 49.5896987915039
Comparação de
dados excedidos
dos sistemas
SAE³ e E7415A
(30 MHz – 2000
MHz)
Resultados
Untitled Trace
FCC Part 15; Class B Radiated (3m)
-10
0
10
20
30
40
50
60
250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000
dBuV/m
11/21/2008 5:00:49 PM (Start = 30.00, Stop = 2000.00) MHz
Gráfico gerado pelo SAE³
Gráfico gerado pelo sistema E7415A
Conclusões
Foram realizados ensaios de emissão
irradiada no final do desenvolvimento do
programa, onde os resultados obtidos foram
comparados aos resultados gerados com o
programa “E7415A EMI Test Measurement
Software” do fabricante Agilent Co. validando
o sistema SAE³.
Resultados semelhantes ao Estado da Arte
Dados obtidos
Gráfico gerado
Implementações Futuras
Cálculo de atenuação de cabos e antenas
Subtração de ruídos presentes no ambiente
Interação com banco de dados
FIM
Sistema de Auxilio aos Ensaios de Emissões
Irradiadas de Equipamentos – SAE³
UNIVERSIDADE BRAZ CUBAS
Sistema de Auxilio aos Ensaios de Emissões Irradiadas de Equipamentos - SAE³
Alan Fernando Ney BossFernando Santiago
2008
Trabalho de Graduação Interdisciplinar
