Kalibraties

Edutorials Kalibraties

Hieronder staan onderwerpen die licht schijnen op het onderwerp: kalibratie.

CISPR-16 Kalibratie Meetonvangers & Spectrum analysers

Kalibreren "op de connector": Goedkoop is geen duurkoop! 

Het conform CISPR 16 kalibreren van meetontvangers en spectrum analysers voor EMC toepassingen behoort tot scope van DARE!! Calibrations. Het hoe, waarom en voordeel van deze kalibratie methode wordt echter door slechts weinigen begrepen. Vandaar dit artikel over CISPR 16 kalibraties waarin begrippen als accreditatie, meetonzekerheid en full compliant worden uitgelegd en besproken.

 

Accreditatie

Vele leveranciers bieden kalibraties van meetapparatuur aan. Slechts enkele kunnen deze kalibratie ook onder erkenning uitvoeren. Dit terwijl accreditatie toch als één van de weinige methoden "aantoonbare herleidbaarheid" garandeert. Een kalibratie waarvan de herleidbaarheid naar het SI stelsel niet kan worden aangetoond, heeft eigenlijk weinig waarde.

Beslissingen

Als dit feit echter al slechts door weinig "gebruikers" wordt onderkent, nog minder bedrijven zijn op de hoogte van het feit dat een kalibratie alleen zin heeft als de kalibratie kan worden opgenomen in het uiteindelijke meetsysteem. Er wordt ten slotte uiteindelijk iets gemeten. Op basis van de gemeten waarden wordt uiteindelijk altijd een beslissing genomen. "Gevaarlijk" versus "Veilig", "Goedkeur" versus "Afkeur" enz. Een foutieve waarde leidt er dus toe dat goede producten ten onrechte worden afgekeurd, of slechte producten ten onrechte worden goedgekeurd. In het eerste geval is uw klant het slachtoffer, hij krijgt immers een slechter product dan u wilt leveren. In het tweede geval bent u het zelf, u gooit namelijk producten en dus geld weg. Of in het beste geval spendeert u meer geld dan nodig is om het product aan uw eisen te laten voldoen.

Meetonzekerheid

Is het dan altijd zo zwart/wit? Nee, normaal worden bepaalde marges of limieten gehanteerd. Echter we moeten niet vergeten dat onze meting ook niet 100% zuiver is. Bij een meting moet rekening gehouden worden met de meetonzekerheid. Deze meetonzekerheid hangt af van een groot aantal factoren, waartoe onder andere de meetopstelling maar zeer zeker ook de gebruikte meetinstrumenten behoren. Het is daarom van belang dat u bij een goede kalibratie niet alleen de correctiewaarden, maar ook de daarbijbehorende meetonzekerheden aangeleverd krijgt. Deze meetonzekerheden vormen weer de input voor uw eigen onzekerheidsberekening. Nu wordt het mogelijk gefundeerde beslissingen te nemen.

Meetonvangers

In het geval van EMC emissie metingen worden zogenaamde full compliant meetontvangers en spectrum analyses gebruikt. Full compliant betekent dat de instrumenten volledig voldoen aan de eisen die in de norm gesteld zijn. Middels normen worden ook limieten gesteld, immers de EMC richtlijn stelt vrij vertaald "Gij zult niet storen en gij zult niet gestoord worden". Emissie metingen dienen ertoe het eerste deel van deze eis vast te stellen. Een apparaat mag niet meer elektromagnetische straling uitzenden dan vastgesteld in de norm. De internationaal gehanteerde norm is de CISPR 16; "Specificatie voor meetapparatuur en meetmethoden voor radiostoringen en immuniteit".

Limieten

De gestelde limiet is zeer strikt en houdt al rekening met allerlei onzekerheden, die bij het gebruik van uw product in de praktijk voorkomen. Met andere woorden, een meting van een te hoog emissie niveau leidt ongetwijfeld tot afkeur, wat op zijn beurt leidt tot productverbetering en in het slechtste geval een redesign. Het hoeft geen betoog dat hier behoorlijke extra kosten mee gemoeid zijn. Het is dus van belang dat deze beslissing gefundeerd genomen moet worden. Hierbij is een eerste vereiste dat we kunnen vertrouwen op onze meetapparatuur. Dit kan alleen indien het apparaat volgens de norm wordt gekalibreerd.

Systeem kalibratie

Dit is iets anders dan een systeem kalibratie. Deze kalibratie (verificatie) wordt, al dan niet onder accreditatie, uitgevoerd op alle onderdelen van het systeem. Hierbij is een uitvoerig meetrapport vaak het resultaat, waarbij van ieder component de afwijking met de daarbij behorende meetonzekerheid wordt gespecificeerd. Uiteindelijk kan dan worden gesteld dat het apparaat aan alle (fabrieks) specificaties voldoet. Naast het feit dat dit heel veel werk met zich meebrengt en dus kostbaar is, is het tevens niet wat de gebruiker werkelijk nodig heeft.

Goedkoop is geen duurkoop

De norm (CISPR 16) schrijft namelijk voor hoe een meetontvanger of spectrum analyser gekalibreerd moet worden, en dat is een totale kalibratie aan de ingang van het systeem. Dit is niet alleen veel eenvoudiger en dus kostenbesparend, tevens levert het een veel lagere meetonzekerheid op. In het geval van een systeem kalibratie dient de totale response van het systeem te worden berekend uit de afzonderlijke waarden van de losse componenten. Dit is op zich soms al niet mogelijk omdat sommige waarden ontbreken, maar daarnaast moet in de onzekerheids berekening alle afzonderlijke factoren meegenomen worden. Dit leidt tot een veel te hoge totale meetonzekerheid. In dit geval is de "eenvoudige" methode niet alleen veel goedkoper, maar ook nog eens veel doeltreffender. Goedkoop is dus geen duurkoop!

Algemeen

Het bovenstaande specifieke voorbeeld is veel breder toepasbaar. Het komt regelmatig voor dat er onnodig veel instrumenten worden gekalibreerd. In het algemeen kan gesteld worden dat alleen die instrumenten, op basis waarvan beslissingen genomen worden, voor kalibratie in aanmerking komen. Echter in die gevallen is het van groot belang om de totale meetonzekerheid van uw meetopstelling in kaart te brengen, zodat hiermee rekening gehouden kan worden bij uw goedkeur dan wel afkeur beslissing. U bespaart zo twee keer geld, terwijl uw kwaliteit toeneemt. Onze adviseurs helpen u graag bij het maken van een kalibratie inventarisatie.

Klik hier voor uw gratis kalibratie inventarisatie.

Terug naar overzicht