1(7) 1 Allmänt Fältmätinstruktionen följer Radio Innovas handledning för EMM-4 Fig. 1 frontpanel 1. Omkopplare till/från 2. Frekvensbandsomkopplare Band I (5Hz - 2 khz)/band II (2kHz - 400 khz) 3. Digital dispaly. Visar RMS (effektiv)-värdet av det uppmätta E-fältet som indikerar låg batterispänning 4. Direktutgång. Ger en spänning proportionell mot det uppmätta E-fältet i varje ögonblick 5. RMS-utgång. Ger en spänning proportionell mot RMS-värdet av det uppmätta E-fältet 6. Kontakt för extern spänningsmatning (+/-12V) På instrumentets sida 7. Batterihållare 8. Jordkontakt 9. Stativgänga 1.1 Batterier Instrumentet använder 2 st 9V (IEC 6LR61) batterier. Batterierna ska bytas då låg batterispänning indikeras på displayen. Alkaliska batterier rekommenderas. 1.2 Handhavande För att uppnå bäst noggrannhet vid mätning bör instrumentet hållas så stilla som möjligt, t ex genom att monteras på ett stativ. Instrumentet ska jordas med hjälp av den medföljande jordkabeln som ansluts i jordkontakten på instrumentets sida. Jordkabelns andra ände kläms fast i en jordpunkt på mätobjektet eller på elnätets skyddsjord. Vid mätning bör man stå bakom eller minst 1 m på sidan av instrumentet för att undvika att störa det uppmätta fältet. Direktutgången (4) kan t ex anslutas till ett oscilloskop eller en spekrumanalysator för en detaljerad undersökning av signalen. RMS-utgången (5) kan anslutas till en skrivare eller datalogger för långtidsregistreringar.
2(7) Instrumentet kan användas för mätningar av bildskärmar enligt de metoder som finns beskrivna i MPR 1990:8. Frekvensbanden på instrumentet motsvarar band I och II enl. mätnormen MPR 1990:8. Band I täcker in emission från bildskärmar orsakad av den vertikala avlänkningsspänningen, band II den horisontella. 1.3 Mätprincip Mätsonden består av en skiva av glasfiberlaminat belagd med koppar. På framsidan är kopparytan uppdelad i en yttre ring och en inre cirkulär yta. Den inre ytan utgör den aktiva mättytan medan den yttre ringen och baksidan är jordade. Sonden är utformad på detta sätt för att efterlikna den störning en människa utgör på det elektriska fältet. Fig. 2 Mätprincipen Mätytan hålls virtuellt jordad m h a en operationsförstärkare (se fig. 2). Det mot mätytan infallande elektriska fältet E ger upphov till en ström i; i = de xax där A är mätaren och dielektricitetskonstanten. dt Strömmen omvandlas till en spänning u i en integrerande strömspänningsomvandlare enligt u = i dt och blir därmed proportionell mot det elektriska fältet E. Efter filtrering c går signalen till en RMS-omvandlare som bildar RMS-(effektiv-)värde av signalen enligt: U eff = u 2 Mätningar kan göras vid frekvenser mellan 5 Hz och 400 khz. Den tidsvariabla signalen u finns tillgänglig på direktutgången (4) på instrumentets panel.
3(7) 2. Praktisk handledning för mätning av elektriska växelfält enl MPR 1990:8 i kontorsmiljö 2.1 Inledning Denna handledning beskriver de viktigaste momenten för mätning av elektriska växelfält enl MPR 1990:8, Test Methods for Visual Display Units, utgiven av SWEDAC 1990-12-01. En fullständig mätning som uppfyller alla krav enl. MPR 1990:8 är inte möjlig annat än i laboratoriemiljö, därför beskrivs också en del kompromisser man kan tvingas göra vid mätningen i t ex kontor. Avsteg från normen bör alltid noteras i mätprotokollen. Kursiv text anger krav i MPR 1990:8. 2.2 Frekvensområde I normen anges att de elektriska växelfälten skall mätas i två frekvensband: Band I Band II 5 Hz - 2 khz 2 khz - 400 khz I band I finns elektriska växelfält från bildavlänkningen (50-80 Hz) och 50 Hz fält från strömförsörjningen. I band II finns elektriska växelfält från linjeavlänkningen (15 khz - 100 khz), från switchade nätaggregat och lysrör. Alla nätanslutna apparater är potentiella källor till elektriska växelfält i band I. Ojordade apparater och apparater med plasthölje ger ofta höga mätvärden. De elektriska växelfälten avtar snabbt med avståndet till källan (1/r 2 om avståndet r är avsevärt större än källans mått). 2.3 Mätpunkter Mätpunkter enl. MPR Mätpunkterna är förlagda på en cirkel med centrum mitt i bildskärmen. Avståndet från bildytans mittpunkt till mätsondens centrum ska vara 50 cm. I Band I ska mätningen ske i en punkt rakt fram, i band II ska mätningar ske i 4 punkter med 90 mellanrum. Punkter som har mindre än 25 cm avstånd till bildskärmen ska uteslutas.
4(7) Fig. 1 Mätpunkt enligt MPR Mätpunkter enl. TCO: Samma som MPR med tillägg av en mätpunkt på 30 cm avstånd rakt fram. 2.4 Skärmbild Skärmen ska fyllas med H i vitt på svart bakgrund (eller viceversa). Detta är inte alltid möjligt, använd då en för operatören typisk bild. Mätvärden i band I varierar ofta beroende på vilken bild som visas. 2.5 Övrigt Mätproben ska vara ansluten till jord. Anslut mätsonden till elnätets skyddsjord. Använd helst samma uttag som till bildskärmen. Alternativt kan man jorda mätsonden i någon metalldel i bildskärmen, förutsatt att skärmen är skyddsjordad. Under mätningen ska avståndet till alla större metallobjekt vara minst 1 m. Större metallföremål kan både höja bakgrundsnivån och störa mätningen i sig. Flytta undan så mycket som möjligt. Bildskärmen ska mätas med stickkontakten vänd åt båda hållen. Har ofta stor betydelse för de elektriska fält i band I. Om bildskärmen har ett stand-by läge ska mätningar göras i både normal och stand-by läge.
5(7) 2.6 Bakgrundsnivåer Bakgrundsnivåerna i testlaboratoriet inklusive internt brus i mätsystemet ska vara mindre än 2 V/m i band II. Detta är oftast inget problem i band II, medan det är vanligt med bakgrundsnivåer mellan 10 och 50 V/m i band I. Bakgrundsnivåerna med avstängt mätobjekt bör alltid kontrolleras. Det är i allmänhet inte korrekt att subtrahera bakgrunden från mätvärdena, utan den bör noteras separat i mätprotokollet. Om bakgrundsnivåerna är höga kan man ta mätsonden i handen och söka efter källor. Stäng av och dra ur sladden eller flytta bort apparater som ger fältstyrkor. Detta kan vara skrivbordslampor, skrivare, nätanslutna radioapparater, takbelysning, skrivmaskiner och batterieliminatorer. Metallstrukturer leder ofta fram elektriska fält trots att de inte är direkt anslutna till elnätet. Det kan vara lämpligt att tillfälligt jorda dessa om de stör mätningarna. 2.7 Rekommendationer Det finns inte några hygieniska gränsvärden för elektriska och magnetiska fält utsända från bildskärmar. I samband med att MPR-normen fastställdes gavs följande riktvärden: Band I: 5 Hz - 2 khz 25 V/M, mätt på 50 cm mitt framför bildskärmen Band II: 2 khz - 400 khz 2,5 V/m, mätt på 50 cm runt om bildskärmen TCO 03 (Tjänstemännens Centralorganisation) rekommenderar följande riktvärden: Band I: 5 Hz - 2 khz 10 V/M, mätt på 30 cm mitt framför bildskärmen Band II: 2 khz - 400 khz 1 V/m, mätt på 50 cm runt om bildskärmensamt 30 cm rakt framför bildskärmen
6(7) 3. Mätprocedur Detta avsnitt beskriver steg för steg mätningar med E-fältmetern Radians Innova EMM- 4 och tillbehörssats TBS-1. 3.1 Placera bildskärmen på vridbordet så att skärmens mittpunkt hamnar rakt över bordets vridcentrum. Se till att kablarna ligger fritt och är tillräckligt långa. Montera E-fältmetern på stativet. Placera stativet nära bildskärmen och justera i höjd och sidled så att sonden hamnar mitt i bildytan. Flytta stativet bakåt till 50 cm. Använd linjalen. Vrid bildskärmen ett halvt varv och kontrollera att avståndet från baksidan till sondens centrum också är 50 cm. 3.2 Jorda mätaren med den medföljande sladden. Ena änden kopplas till jordkontakten bredvid batterihållaren, andra änden ansluts till elnätets skyddsjord. Använd helst samma uttag tillbildskärmen. Alternativt kan man jorda mätsonden i någon metalldel i bildskärmen, förutsatt att skärmen är skyddsjordad. 3.3 Kontrollera och notera bakgrunden med bildskärmen avslagen. Enligt MPR 1990:8 skall bakgrunden vara lägre än 2V/m i band I och lägre än 0,2 V/m i band II. Om bakgrundsvärdet ligger högre bör man försöka sänka det. Ta försiktigt loss mätsonden från stativet och sök efter källor till bakgrundsnivåerna. 3.4 Slå på bildskärmen, vänta några minuter tills skärmen stabiliserat sig. I vissa fall blir värdena lägre när man slår på bildskärmen. Detta kan bero på att bildskärmen sänder ut fält som har samma frekvens som bakgrunden men motsatt riktning. Om mätvärdena vandrar långsamt upp och ner kan det finnas två mycket närliggande frekvenser (ofta bildfrekvensen och 50 Hz från elnätet). Gör då en uppskattning av medelvärdet. Plötsliga hopp i mätvärdet beror ofta på urladdningar i det statiska elektriska fältet. Vänta tills värdena stabiliserar sig eller ladda försiktigt ut ur skärmytan. 3.5 Vid mätning bör man stå still och helst stå bakom mätinstrumentet. Avläs mätvärden i båda frekvensområdena, på 30 och 50 cm rakt fram. Vrid bordet i 90 steg och avläs mätvärden i band II (2kHz - 400 khz) på 50 cm. Notera alltid bakgrundsvärdena i mätprotokollet. 3.6 Vänd stickproppen och upprepa mätningarna. EMM4 visar effektivvärdet (RMSvärdet) av det elektriska växelfältet direkt i volt/meter (V/m) inom det valda frekvensområdet. P g a internt brus ger instrumentet ett litet utslag även om det inte finns något elektriskt fält, typisk 0,2 V/m i band I (5 Hz - 2 khz) och 0,04 V/m i band II (2 khz - 400 khz).
7(7) 4. Tekniska data Frekvensområden Band I Band II Bandbredd (-3dB) 5-2 000 Hz 2-400 khz Filterdämpning -80 db/dekad under 5Hz -80 db/dekad under 2 khz Mätområde 0-2 000 V/m 0-200 V/m Känslighet 0,4 V/m 0,06 V/m Onogrannhet +/-(0,4 V/m + 5% av m v) +/-(0,06 V/m + 5% av m v) Display 3 1/2-siffrors LCD Upplösning 0,1 V/m 0,01 V/m RMS-utgång Skalfaktor 1 mv/(v/m) 10 mv/(v/m) Utgångsimpedans 1 kω Direktutgång Skalfaktor 2 mv/(v/m) 20 mv/(v/m) Utgångsimpedans 200 Ω Strömförsörjning Strömförbrukning Dimensioner Vikt Extern matningskabel 2 st 9V batterier (IEC 6 LR61) eller yttre strömkälla +/-12 V Röd +12 V Svart 0 Blå -12 V 22 ma Diameter 300 mm, höjd 125 mm 1,4 kg inklusive batterier