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3D H/E Fieldmeter ESM–100

ESM-100操作手冊

43D H/E Fieldmeter ESM-100

 

 

 

 

介紹

ESM-100 是一款電磁場低頻三維電磁輻射測試儀，并已獲得國家專*。可容易測量交流電場和磁場同時可方向獨立單點測量。有了這樣一臺設(shè)備后我們便可以迅速，專業(yè)并準(zhǔn)確的測量。

 

在我們生活的環(huán)境中有很多低頻場強存在，只要有電能產(chǎn)生、傳輸、使用的地方都會產(chǎn)生低頻電場，例如家里、工作場所、醫(yī)療設(shè)備等，甚至室外的高壓傳輸線也會產(chǎn)生電場。哪里有高電流哪里就有磁場，哪里有高電壓哪里就有電場。而*避免電場的影響幾乎是不可能的，重要的是要了解它們對我們的影響并且通過一定的手段減小電磁輻射的影響。

 

恭喜您購買ESM-100。Mascheck公司多年來一直致力于低頻電磁場領(lǐng)域。由于在這一領(lǐng)域，有一套*不同于高頻場的物理定律，因此有必要集中精力研究這一領(lǐng)域，以便能夠在測量技術(shù)方面實現(xiàn)非凡的想法。

 

由于這一課題對人類、環(huán)境和技術(shù)的重要性日益突出，迫切需要研制一種測量儀器，能夠簡單而精確地進行測量。為了覆蓋如此廣闊的新領(lǐng)域，Mascheck公司必須從以下領(lǐng)域聘請專家參與開發(fā)：物理、生物、醫(yī)學(xué)、電氣工程、信息技術(shù)。有了這個設(shè)備，我們希望為這個新領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)做出貢獻。

 

我們創(chuàng)新的測量方法在許多國家受到專*保護。ESM-100可以方便地測量電氣裝置產(chǎn)生的電場和磁場，從而在工業(yè)和家用電器中產(chǎn)生交變磁場，例如：鐵路設(shè)施、供電線路、電力驅(qū)動和控制。它是電磁兼容測量和環(huán)境測量的理想選擇。我們強烈建議您閱讀本手冊，以避免進行錯誤的測量，充分利用測量儀器，并進一步了解其潛力。

 

 特性

4 a 同一點的電場和磁場的各向同性測量

4 b 頻率范圍是5Hz –400kHz

4 c 測量范圍1nT –20mT and 100mV/m -100kV/m

4 d 高精度 ±5% 和長期穩(wěn)定性

4 e 獨立于電源和計算機的24小時的長期記錄

4 f 存儲容量高達1800個讀數(shù)和實時裝置

g 四個可選過濾器

4h 可編程的信號音

4i 手持電場測量的可能性

4 j 避免測量誤差的直觀操作

k 清晰排列的結(jié)構(gòu)化顯示

4 l 方便工作的特殊功能

4 m  75小時連續(xù)工作

4o 防潮防塵符合IP65。

 

安全須知

該設(shè)備設(shè)計為由合格的操作人員使用，他們?nèi)?/span>告知電場和磁場的危險并知道如何避免它們。

在裸露的帶電設(shè)備上進行測量時，請務(wù)必小心。 所有高于30VRMS或42VPP的電壓都應(yīng)視為危險。

操作儀器之前，檢查供電設(shè)備的電源電壓。

如果因為超出現(xiàn)有的檢測上限，儀器不顯示數(shù)值，為了避免損壞儀器，請離開電磁場環(huán)境。

非常強的磁場（特別是高頻磁場）會干擾儀器的使用或?qū)x器造成損壞。

 

操作

主要操作

確保插入式電源設(shè)備使用設(shè)備上指示的電源電壓連接。內(nèi)置充電器可同時進行充電和基本操作。

通過電源操作時，電場測量功能受到限制。

 

電池充電

出于安全原因，設(shè)備不帶電。 為了確保*長的使用壽命，*操作時必須給電池充滿電。將插入式電源設(shè)備連接到電源插座和右側(cè)的5針“ POWER”連接器。 用螺帽固定。 打開設(shè)備電源后，控制顯示屏上將顯示“ charge”（充電），并且電池正在充電。 充電過程需要三個小時。 然后，“充電”符號消失，設(shè)備可以使用了。

 

電池工作

由于設(shè)備耗電量特別低，該儀器*多可以工作到30個小時。當(dāng)控制面板出現(xiàn)“low bat”的時候，表示設(shè)備要充電了，為了避免損壞電池，設(shè)備會自動關(guān)機。存儲的數(shù)據(jù)將會保存2天。

 

使用說明

下面的章節(jié)會詳細描述ESM-100的操作過程。

 

開機

按電源鍵開機，再次按電源鍵關(guān)機。

濾波函數(shù)

濾波器鍵允許使用選擇性頻率進行測量?？梢酝ㄟ^按一次篩選鍵來設(shè)置篩選。顯示屏上相關(guān)鍵旁邊的方形部分用于控制設(shè)置。

記錄 2kHz-400kHz的高頻

監(jiān)控器，開關(guān)電源，伺服驅(qū)動器，電子安全標(biāo)簽系統(tǒng)，感應(yīng)爐，自動化和機械工程中的電力電子系統(tǒng)的干擾場。

記錄 5Hz - 2kHz的低頻

供電線路、鐵路設(shè)施、飛機、機床、電爐、EMC環(huán)境測量、職業(yè)安全。

  5Hz - 400kHz的寬頻帶測量

電源線、鐵路設(shè)施、飛機、機床、感應(yīng)爐、自動化和機械工程中的電力電子系統(tǒng)的干擾場。

 50Hz的測量

電源線、變電站、家用電器安裝、建筑安裝、低壓變壓器、EMC-ENVIRONMENT測量、職業(yè)安全。

16.7Hz的測量

電源系統(tǒng)，鐵路架空線路和變壓器，EMC環(huán)境測量，職業(yè)安全。

 

選擇信號音

按一次相關(guān)鍵選擇信號音。

磁場密度或電場強度中的*高值都會轉(zhuǎn)換為音調(diào)。 預(yù)設(shè)時，音調(diào)開始于20nT或2V / m，并隨著逐漸增加的值變?yōu)檫B續(xù)音調(diào)，達到250nT或25V / m（MPR-建議范圍I）。 頻率：1Hz-3kHz。

信號音編程

按兩次信號音鍵進行編程以滿足您的要求。

1- 磁場：出現(xiàn)聲音控制開始的值，按“high”或“low”鍵可以增加或減少。相關(guān)值由條形圖或十進制來表示?？?/span>以通過按“all”存儲這些值。顯示聲音控制結(jié)束時的值，也可以通過按下“high”和“low”鍵增加或者減少，按“all”鍵存儲。

2- 電場：如上所述，操作一致。如果在1分鐘內(nèi)未按任何鍵，設(shè)備將自動切換回默認設(shè)置。

 

照明

按相關(guān)鍵打開背景照明。由于打開照明會縮短操作時間，因此大約1分鐘后它會自動關(guān)閉，或者可以通過再次按鍵手動關(guān)閉。

 

按兩次鍵打開照明，無時間限制。再次按此鍵關(guān)閉。

 

特殊函數(shù)

按鍵： : max-h and min-h, 1D

當(dāng)“max-h”出現(xiàn)在控制顯示屏上。十進制顯示顯示*大值，這意味著目前為止測量的*高值被保存，直到測量出更高的值為止。條形圖顯示和界面數(shù)據(jù)不受影響。

 

按一次：控制顯示屏上顯示“min h”。十進制顯示顯示*小值，這意味著將保留到目前為止測得的*小值，直到測出一個*小值為止。

 

按一次：1D測量。為了確定磁力線，僅顯示E和H字段的一維，從左到右并垂直于傳感器棒。

 

按一次：返回默認設(shè)置。

 

長期存儲

按兩次：長期存儲

當(dāng)“store”出現(xiàn)在控件顯示中。十進制顯示24小時的錄制時間。通過過濾函數(shù)操作“high”和“low”的鍵，可以如下改變間隔。在選定的時間間隔內(nèi)，采集1800個樣本。

 

時間間隔如下s:

Display （顯示）	Max. Recording Time （記錄時間*高值）	Recording starts after （記錄開始于）
1 hr	1 hour	2 seconds
8 hrs	8 hours	16 seconds
24 hrs	24 hours	48 seconds
48 hrs	48 hours	1 minute 36 seconds
168 hrs	168 hours (1 week)	3 minutes 36 seconds
1-	snapshot and cartography （快照和制圖）	every press 'memo' （每按一次“memo”）

 

按“all”鍵您可以接受指示的值，顯示屏中的“store”閃爍，表示設(shè)備已準(zhǔn)備好錄制。在儀器繼續(xù)測量之前，存儲器計數(shù)器會顯示幾秒鐘。

 

按一次：控制顯示屏上顯示“store”。存儲在每個間隔中測量的*高值。

 

按下一次：“store”閃爍。錄制停止，并且存儲計數(shù)器顯示幾秒鐘。為了在以后的時間識別此中斷，將記錄值為零的樣本。

 

按一次：“store”停止閃爍，錄制繼續(xù)。一旦記錄了1800個樣本，記錄就會自動停止，并且“store”再次閃爍。

 

當(dāng)設(shè)備關(guān)閉時，錄制也會停止。但是，該功能仍保持不變。

 

按兩次：錄制將終止，并且現(xiàn)在可以通過文檔軟件圖ESM-100從筆記本電腦或PC通過光纖電纜讀取數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)測量繼續(xù)。

 

  注意：如果再次雙擊“memo”，所有記錄的數(shù)據(jù)將被刪除，并且將無法恢復(fù)。

 

測量值顯示

測量值以十進制顯示和條形圖表示。電場強度和磁場密度的測量同時進行。兩個值同時顯示。為了確保*高的測量精度和操作簡便性，儀器將自動選擇測量范圍（自動量程）。

 

彼此相鄰設(shè)置的對數(shù)測量刻度可以快速而清晰地評估危險，并且不會超過兩個測量區(qū)域的閾值。 在條形圖中，顯示的值不轉(zhuǎn)換單位。

 

峰值作為單個段在條形圖顯示中保持3秒（峰什保持），而當(dāng)前值繼續(xù)保持不變。此功能甚至可以識別短峰。

磁場

上方顯示屏表示所測磁場的值。它以nT表示，范圍為0-1999nT，從2000 nT開始，以μT和mT自動顯示。

 

1μT=1000nT，1mT=1000μT，*高分辨率為1nT。

 

左側(cè)的條形圖表示的是0.01μT–10000μT范圍內(nèi)的磁場值。

 

電場

底部顯示代表測得的電場值。它以V/m表示，范圍為0-1999，從2000 V/m開始，以kV/m自動顯示。1kV/m=1000 V/m，*高分辨率為0.1mV/m。

 

右側(cè)的條形圖表示的是0.1V/m–100000 V/m范圍內(nèi)的電場值。

 

顯示溢出

如果該值分別超過19.99mT或199.9kV/m，則無法再表示（溢出）。十進制顯示顯示數(shù)字“1”。為了避免損壞，特別是在未知高頻源的情況下，必須將設(shè)備從現(xiàn)場移開。

 

固定范圍功能

在一些特殊的應(yīng)用中，例如點焊接，場強在很短的時間內(nèi)變化幾次。如果在這種情況下，ESM-100的自動范圍功能太慢，您可以通過雙擊以下鍵來規(guī)定特定的測量范圍。此范圍對所有六個軸都有效。

雙擊鍵	測磁場	測電場	Band width
high	200µT – 20mT	2kV/m – 200kV/m	10kHz
low	2µT –200µT	20V/m –2kV/m	30kHz
all	Autorange （自動量程）	Autorange （自動量程）	Filter setting（濾波器設(shè)置）

 

條形圖顯示中的*久接通段代表所選的固定范圍。使用此功能，帶寬隨著較小的場強而減小。條形圖顯示放大器的背景噪聲。

 

雙擊“all”鍵或關(guān)閉并設(shè)備然后再打開，自動量程將再次激活。

 

連接器

以下各節(jié)介紹了ESM-100的各種連接器。如果儀表在多塵或潮濕環(huán)境中使用，則未使用的連接器必須用隨附的蓋子密封。

 

電源

這個5針插口有雙重功能。

 

用于使用隨附的插入式電源設(shè)備為內(nèi)部電池充電?？梢允褂眠m配器電纜作為附件來代替插入式電源設(shè)備，以將ESM-100連接到頻譜分析儀，示波器...

 

光纖電纜

這種4針插座由光纖電纜（作為附件提供）用于將ESM-100連接到筆記本電腦或PC。

 

三腳架（選配）

儀表底部有一個“1/4”英寸的三腳架插件，可用于將三腳架或延長桿安裝到ESM-100上。只能使用非導(dǎo)電材料制成的三腳架。特別是在測量電場時，金屬三腳架會嚴(yán)重影響讀數(shù)。

 

 確保三腳架放置穩(wěn)固。切勿強行安裝三腳架。

 

測量

ESM-100的測量與指向方向無關(guān)，換句話說，它是三維的也叫各向同性的。這對于無誤工作至關(guān)重要，因為電場和磁場來自不同的方向，并且它們的量會不斷波動。

 

傳感器球體中某一點的電場和磁場的同時測量可以評估總應(yīng)變，因為這兩個組件在EMC和EMC環(huán)境中都是相關(guān)的。

 

由于在5Hz至400kHz范圍內(nèi)對磁場進行寬帶測量，因此可以在一個測量周期內(nèi)評估工業(yè)和私人家庭中產(chǎn)生的大多數(shù)低頻場。

 

儀器上的顯示和計算機上顯示將顯示測量場的RMS(均方根)值。

 

可編程的信號音使工作更加輕松，尤其是在雙手需要騰空的情況下。同樣有利的是，信號音是向*三方進行測量的指示。

 

如果需要，使用“long term ”或“maxium value memory”來消除由短暫的電流產(chǎn)生的磁場的測量誤差。例如，電源線的磁場在上午和中午的供電高峰時段處于*高水平。

 

*一步

開啟后，“all”濾波器將自動設(shè)置為寬帶測量。幾秒鐘后，自動內(nèi)置范圍選擇將其自身設(shè)置為現(xiàn)有場強并連續(xù)顯示。

 

為了獲得*精確的電場測量，請將儀器遠離身體，將傳感器朝向輻射源或室內(nèi)。

 

如果設(shè)置了“low”和“all”濾波器，則將記錄從5Hz和更高開始的所有字段。為了避免靜磁場和電場的影響，儀器應(yīng)以非常平穩(wěn)的方式移動。使用“High”、“50”和“16,7”過濾器時，可以忽略此設(shè)置。

 

篩選應(yīng)用程序

如果需要評估不同的來源，則可以選擇四種不同的過濾器。例如，通過將濾波器“50”更改為濾波器“16,7”，您可以準(zhǔn)確地確定哪個磁場強度來自電源線，哪個磁場強度來自相鄰的鐵路。

 

磁場

磁場穿透墻壁。它們的強度與距離的平方成正比。因此，距離對于比較非均勻場中的測量，也就是說，接近源的測量，是非常重要的。非均勻場可以通過接近震源時數(shù)值的顯著增加來識別。

 

如果沒有明顯的輻射源，仍然可能存在來自相鄰房間或外部的磁場。

 

電場

在測量電場時，請勿觸摸傳感器，以免弄臟并導(dǎo)致測量錯誤。通常避免用傳感器接觸任何物體。儀器和傳感器必須干燥。不應(yīng)發(fā)生凝結(jié)。如果有必要，請等到儀器達到環(huán)境溫度，然后再用布將其擦干。

 

我們建議使用絕緣三腳架進行無電位測量，以避免在測量電源線下的電場，進行非常精確的測量或達到預(yù)設(shè)閾值時，由于泄漏電流而導(dǎo)致的測量誤差。

 

當(dāng)您用手拿著儀器進行測量時，將對泄漏電流進行電氣補償。如果已知輻射源并且測量人員不在中間，則測量誤差在1%到10%之間是正常的。如有疑問，請使用三腳架進行測量，以消除所有不確定性。

 

一維測量

例如，在特殊情況下，可能需要定義磁力線的確切方向，以定位不可見的源。在3D模式下，可以通過觀察接近時測量值的增加來定位輻射源。按下三次“memo”按鈕，就可以切換到1D模式。然后僅顯示Hx和Ex軸值。通過轉(zhuǎn)動儀表，您可以準(zhǔn)確地確定*大值，從而定義磁力線的方向。

 

下圖顯示了軸的位置：

 

 

 

測量位置EMC

當(dāng)試圖定位干擾時，*好將傳感器放在干擾源和受干擾部分之間。在大多數(shù)情況下，更大的距離足以消除干擾。

 

通過對物體周圍進行測量，通常很容易找到可疑干擾源的熱點。

 

為了檢查屏蔽措施，儀表應(yīng)設(shè)置在規(guī)定的距離上。通過有屏蔽和無屏蔽的測量對比結(jié)果，您可以定義電氣和磁性組件的衰減。

 

測量位置EMC-Environment

進行測量時，應(yīng)遵守測量高度、測量位置和到光源的距離的適當(dāng)規(guī)范。

 

如果您想進行獨立于規(guī)范并適合具體情況的測量，則已證明以下程序是*有利的。

 

要想獲得一般視圖，請在打開儀器的情況下，慢慢進入房間的中央，然后沿著墻壁的側(cè)面穿過整個房間。*后還要在地板和天花板上進行測量。

 

現(xiàn)在特別測量房間內(nèi)的位置?？紤]到適當(dāng)?shù)木嚯x，您可以找到座位，睡覺的位置，桌子和工作場所的價值。

 

由于磁場取決于電流，因此請在測量中包括峰值使用時間。使用“store”或“max-h”功能進行24小時長期記錄消除任何不確定因素。

 

如果測量結(jié)果被記錄下來，那么可以稍后通過計算機打印出來將其記錄下來。

 

適配器電纜

使用作為附件提供的ESM-100適配器電纜，您可以進一步評估被測量。可以使用示波器顯示曲線，也可以使用頻率計數(shù)器確定主要頻率，或者通過頻譜分析儀檢查頻譜分布。這對于EMC測量尤其有用，因為這樣可以驗證頻率相關(guān)屏蔽措施的效率。

 

連接器

將5針插頭插入標(biāo)有“POWER”（電源）的插座，然后通過不用力擰緊螺釘蓋將其固定?，F(xiàn)在將一個或多個BNC連接器連接到您選擇的評估設(shè)備上。

 

應(yīng)用

適配器電纜具有4個BNC連接器。Hx和Ex軸*久連接到相應(yīng)的BNC連接器。您可以將其他兩個連接器都與Ey和Ez或Hy和Hz連接。切換過程通過光纖電纜和Graph ESM-100程序完成。

 

輸出電壓在0-600mVrms AC范圍內(nèi)，設(shè)計用于許多設(shè)備中超過100kOhm的高阻抗端接。

 

為了提供標(biāo)準(zhǔn)儀器可接受的電壓，輸出在四個范圍內(nèi)工作。默認值為范圍I。如果X、Y或Z軸之一超過閾值，則所有三個軸都將切換到范圍II、III或IV。對于電場和磁場，這是分別發(fā)生的。在輸出Hx和Ex處，瞬時設(shè)定范圍I、II、III或IV也作為疊加的直流電壓存在。

H-field Range	Values	Output voltage	Resolution	DC level at output
I	0-20µT	0-600mV	1nT =30µV	HX =0V, HY-EY =0V
II	0-200µT	0-600mV	1nT =3µV	HX =5V, HY-EY =0V
III	0-2mT	0-600mV	1µT =300µV	HX =0V, HY-EY =5V
IV	0-20mT	0-600mV	1nT =30µV	HX =5V, HY-EY =5V
H-field Range	Values	Output voltage	Resolution	DC level at output
I	0-2kV/m	0-600mV	0,1V/m =30µV	EX =0V
II	0-200kV/m	0-600mV	1V/m =3µV	EX =5V

模擬輸出與儀器上選擇的任何濾波器或特殊功能無關(guān)，例如“ max-h”，“ min-h”，“ 1D”。 帶寬為5Hz-400kHz（-3dB）。

 

如果所連接的評估設(shè)備通過其他方式連接到接地線或接地電位，則可能會發(fā)生電場測量錯誤。 如果需要，可以通過使用三腳架進行無電勢比較測量來校正它們。 對于與地面電位相關(guān)的場源，這僅涉及數(shù)量。 在這種情況下，傳輸?shù)妮敵鲭妷旱那€和頻率分布通常不會受到影響。

 

光纖電纜

使用作為附件提供的ESM-100光纖電纜，可以在ESM-100和計算機之間進行連接。

 

連接器

將4針插頭插入標(biāo)有“LWL”的插座中，并用力擰緊螺釘蓋將其固定?，F(xiàn)在將USB接口連接到您的計算機或筆記本電腦。

 

應(yīng)用程序

光纖電纜將ESM-100連接到計算機。使用Graph ESM-100文檔軟件，您可以通過遙控器使用所有重要功能，并且可以在監(jiān)視器上實時顯示數(shù)據(jù)，并讀取ESM-100的長期內(nèi)存。

 

通過使用光纖電纜，ESM-100和計算機之間沒有導(dǎo)電連接。這是*的，特別是對于無電勢的電場測量。用這種方法也可以避免來自被測場的干擾。

 

注：光纖電纜不應(yīng)彎曲或鉆穿。*小半徑為6厘米。根據(jù)IP65，USB連接器不可滲透。