Αναβάθμιση πλατφόρμας eclass Προβολή

Παρουσίαση/Προβολή

Εικόνα επιλογής

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ

(ΕΤΗ1) -  ΚΟΛΛΑΤΟΥ ΘΕΟΦΑΝΩ

Περιγραφή Μαθήματος

Δοκιμή ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας EMC

 

Ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα (ElectroMagnetic Compatibility, EMC) είναι η ικανότητα του ηλεκτρικού εξοπλισμού και των συστημάτων να λειτουργούν αποδεκτά στο ηλεκτρομαγνητικό τους περιβάλλον, περιορίζοντας την ακούσια παραγωγή, διάδοση και λήψη ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας που μπορεί να προκαλέσει ανεπιθύμητες ενέργειες όπως ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές ή ακόμη και λειτουργικές βλάβες στον εξοπλισμό. Στόχος της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας είναι η εξασφάλιση της σωστής λειτουργίας διαφορετικού εξοπλισμού σε κοινό ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον.

Electromagnetic Compatibility (EMC) is the ability of electrical equipment and systems to operate acceptably in their electromagnetic environment, limiting the unintended production, propagation and reception of electromagnetic energy that can cause unwanted effects such as electromagnetic interference or even functional damage to the equipment. The goal of electromagnetic compatibility is to ensure the correct operation of different equipment in a common electromagnetic environment.

Ο σκοπός του μαθήματος είναι να αποτυπωθούν οι βασικές έννοιες της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας ώστε να αποτελέσει τη γέφυρα από τις θεμελιώδεις θεωρητικές γνώσεις του ηλεκτρομαγνητισμού προς την πρακτική εφαρμογή στο καθημερινό περιβάλλον. Το μάθημα αποτελείται από τις εξής ενότητες:

  1. Εισαγωγή στην Ηλεκτρομαγνητική Συμβατότητα
  2. Οργανισμοί, Διεθνή Πρότυπα, Προδιαγραφές
  3. Γραμμές Μεταφοράς και Ακεραιότητα Σήματος
  4. Μη Γραμμική Λειτουργία Εξαρτημάτων – Μηχανισμοί Σύζευξης Παρεμβολών
  5. Κεραίες – Εκπομπές και Επιδεκτικότητα μέσω Ακτινοβολίας
  6. Όργανα και Συσκευές Μέτρησης – Εκπομπές και Επιδεκτικότητα μέσω Αγωγιμότητας
  7. Διασταυρούμενη Συνομιλία
  8. Συστήματα Θωράκισης
  9. Διατάξεις Γείωσης   

The purpose of the course is to capture the basic concepts of electromagnetic compatibility in order to form the bridge from the fundamental theoretical knowledge of electromagnetism to the practical application in the everyday environment. The course consists of the following sections:

  1. Introduction to Electromagnetic Compatibility Organizations,
  2. International Standards, Specifications
  3. Transmission Lines and Signal Integrity
  4. Nonlinear Component Operation – Interference Coupling Mechanisms
  5. Antennas – Emissions and Susceptibility by Radiation
  6. Measuring Instruments and Apparatus – Emissions and Susceptibility by Conductivity
  7. Cross Talk
  8. Shielding
  9. Earthing Arrangements

Ημερομηνία δημιουργίας

Δευτέρα 11 Οκτωβρίου 2021

Σελίδα μαθήματος
  • Περίγραμμα

    Περιεχόμενο μαθήματος/Course Content

    Εισαγωγή στην ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα, βασικοί ορισμοί και έννοιες, ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή, επιδεκτικότητα και ατρωσία, κατηγοριοποίηση και μηχανισμοί παρεμβολών, ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα μεταξύ συστημάτων. Πρότυπα, φορείς, οδηγίες, σήμανση CE. Παρεμβολές σε γραμμές μεταφοράς και ακεραιότητα σήματος, επίδραση ασυνεχειών, ανά μονάδα μήκους παράμετροι. Μη γραμμική συμπεριφροά εξαρτημάτων, εκπομπές/επιδεκτικότητα από ακτινοβόληση, είδη κεραιών για μετρήσεις ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας. Εκπομπές/επιδεκτικότητα από αγώγιμη διαδρομή, φίλτρα και σταθεροποιητές σύνθετης αντίστασης, μηχανισμοί σύζευξης παρεμβολών, επίδραση των ανώτερης τάξης αρμονικών. Διασταυρούμενη συνομιλία, προσεγγιστικό επαγωγικό-χωρητικό μοντέλο σύζευξης και τρόποι προστασίας. Συστήματα θωράκισης, θωρακισμένα καλώδια, απόδοση θωράκισης, συστήματα γείωσης, είδη γειώσεων, χωροταξία κυκλωμάτων και διατάξεις προστασίας. Εγκαταστάσεις μέτρησης μεγεθών ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας, πεδία ελέγχου ανοικτού χώρου, ανηχοϊκοί θάλαμοι, θάλαμοι αντήχησης και κελιά ΤΕΜ. Hλεκτρομαγνητική συμβατότητα και επιδράσεις σε έμβια όντα. Συμβολή των υπολογιστικών τεχνικών στην επίλυση προβλημάτων ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας.
     
    Course Content
    Introduction to electromagnetic compatibility, basic definitions and concepts, electromagnetic interference, susceptibility and immunity, classification and mechanisms of interference, electromagnetic compatibility between systems. Standards, bodies, directives, CE marking. Transmission line interference and signal integrity, effect of discontinuities, per unit length parameters.Non-linear behavior of components, radiation emissions/susceptibilities, types of antennas for electromagnetic compatibility measurements. Conducted path emissions/susceptance, filters and impedance stabilizers, interference coupling mechanisms, effect of higher order harmonics. Cross talk, approximate inductive-capacitive coupling model and protection modes. Shielding systems, shielded cables, shielding performance, grounding systems, types of grounding, circuit layout and protection devices. Electromagnetic compatibility measurement facilities, open space control fields, anechoic chambers, reverberation chambers and TEM cells. Electromagnetic compatibility and effects on living beings. Contribution of computational techniques to solving electromagnetic compatibility problems.

    Μαθησιακοί στόχοι/Learning objectives

    Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτήτριες/τές θα έχουν αποκτήσει τις ακόλουθες δεξιότητες:

    • Να κατανοήσουν τις βασικές έννοιες της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας, τη σύνδεση τους με τις θεμελειώδεις γνώσεις του ηλεκτρομαγνητισμού, τους μηχανισμούς ανάπτυξης και καταστολής των παρεμβολών, τη μη γραμμικής λειτουργίας των κύριων κυκλωματικών εξαρτημάτων, και των μηχανισμών της διασταυρούμενης συνομιλίας.
    • Να αντιληφθούν σε βάθος τα συστημάτα θωράκισης και γείωσης μέσω ρεαλιστικών παραδειγμάτων.
    • Να εφαρμόζουν μεθοδολογίες μέτρησης βασικών μεγεθών και δεικτών της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας αλλά και τεχνικές μέτρησης σε περιβάλλον ανηχοϊκού θαλάμου.
    • Να κατανοήσουν και να εφαρμόσουν στην πράξη τις έννοιες της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας υλοποιώντας επιλεγμένες εργαστηριακές εργασίες που περιλαμβάνουν τη θεωρητική ανάλυση των εμπλεκόμενων ηλεκτρομαγνητικών φαινομένων, τη σχεδίαση και κατασκευή πρότυπης διάταξης, την προσομοίωση και παραμετρική ανάλυση των κύριων χαρακτηριστικών της με σύγχρονες υπολογιστικές τεχνικές, καθώς και την αποτίμηση της λειτουργίας της μέσω σειράς εργαστηριακών μετρήσεων και συγκρίσεων.

     

    Upon completion of the course, students will have acquired the following skills:

    • To understand the basic concepts of electromagnetic compatibility, their connection to the fundamental knowledge of electromagnetism, the mechanisms of development and suppression of interference, the non-linear operation of the main circuit components, and the mechanisms of cross-talk.
    • To gain an in-depth understanding of shielding and grounding systems through realistic examples.
    • To apply methodologies for measuring basic quantities and indicators of electromagnetic compatibility as well as measurement techniques in an anechoic chamber environment.
    • To understand and apply in practice the concepts of electromagnetic compatibility by carrying out selected laboratory tasks that include the theoretical analysis of the electromagnetic phenomena involved, the design and construction of a prototype device, the simulation and parametric analysis of its main characteristics with modern computational techniques, as well as the evaluation of its operation through a series of laboratory measurements and comparisons.

    Βιβλιογραφία/Bibliography

    1. P. Chatterton and M. Houlden, Ηλεκτρομαγνητική Συμβατότητα (EMC), Εκδόσεις Τζιόλα & Υιοι Α.Ε., Θεσσαλονίκη, 2000 (ISBN: 960-8050-38-3).
    2. Χ. Καψάλης ανδ Π. Τρακάδας, Ηλεκτρομαγνητική Συμβατότητα (EMC), Εκδόσεις Τζιόλα & Υιοι Α.Ε., Θεσσαλονίκη, 2010 (ISBN: 960-418-093-2).
    3. C. R. Paul, Introduction to Electromagnetic Compatibility, 2nd edition, Wiley-Interscience, 2006.
    4. D. Morgan, A Handbook for EMC Testing and Measurement, IET Electrical Measurement Series, 2007.

     

    1. P. Chatterton and M. Houlden, Electromagnetic Compatibility (EMC), Tziola & Sons SA Publications, Thessaloniki, 2000 (ISBN: 960-8050-38-3).
    2. Ch. Kapsalis and P. Trakadas, Electromagnetic Compatibility (EMC), Tziola & Sons Publications SA, Thessaloniki, 2010 (ISBN: 960-418-093-2).
    3. C. R. Paul, Introduction to Electromagnetic Compatibility, 2nd edition, Wiley-Interscience, 2006.
    4. D. Morgan, A Handbook for EMC Testing and Measurement, IET Electrical Measurement Series, 2007.