CEM : Compatibilité électromagnétique
Tests de performance
Principe
Les essais CEM permettent de vérifier la conformité d'une appareil vis à vis des normes. Ils consistent à placer un exemplaire du produit dans un environnement de référence. Ce dernier représente l'environnement dans lequel sera utilisé le produit.
Les tests diffèrent selon que l'on souhaite étudier les émissions ou la susceptibilité d'un appareil, et selon le mode de couplage.
Sites de tests
Les tests peuvent être réalisés dans différents sites.
- Site ouvert
- Cage de Faraday
- Chambre (semi-)anéchoïque
Les tests en site ouvert sont les plus simples à mettre en œuvre, et coûtent moins chers. Cependant, on ne contrôle pas l'environnement électromagnétique dans lequel a lieu le test : il peut y avoir des perturbations extérieures.
La cage de faraday permet d'isoler l'appareil sous test des champs électromagnétiques de l'environnement extérieur, et à l'opposé, de protéger l'environnement extérieur des perturbations émises par l'objet sous test. La cage de Faraday est surtout utilisée pour les tests concernant les perturbations conduites (émission/susceptibilité).
La chambre anéchoïque est une pièce dont toutes les parois sont recouvertes de matériau absorbant les ondes électromagnétiques. Cela permet d'éviter la réverbération des ondes, et simule un espace libre. Elle est utilisée pour les tests concernant les perturbations rayonnées (émission/susceptibilité).
Une chambre anéchoïque est généralement située à l'intérieur d'une cage de Faraday, afin d'empêcher les ondes extérieures de pénétrer dans la pièce.
Une chambre semi-anéchoïque possède une paroi non-absorbante (le sol).
Tests d'émission
Les mesures permettent d'analyser les émissions d'un appareil afin de vérifier sa conformité. Elles concernent aussi bien les perturbations conduites que les perturbations rayonnées.
Mesure des perturbations conduites
- Entre 150kHz et 30MHz
- Il sert de filtre, puisqu'il isole l'appareil des perturbations pouvant déjà exister sur le réseau d'alimentation.
- Il sert de capteur car il mesure les perturbations conduites générées.
- Entre 30MHz à 300MHz
Le RSIL (Réseau de Stabilisation d'Impédance de Ligne) est utilisé. Cet appareil s'intercale généralement entre l'appareil à tester et l'alimentation électrique. Il joue un rôle double :
La pince absorbante se met autour du câble d'alimentation.
En effet, à partir d'une certaine fréquence (30 MHz), on admet que les perturbations se propagent principalement en mode rayonnée.
Mesure des perturbations rayonnées
Différents types d'antennes sont utilisés, selon le type de champ observé (magnétique ou électrique), et la bande de fréquences. Par exemple :
- Antenne biconique
- Antenne log-périodique
- Antenne large bande
Outils d'analyse des mesures
Les deux outils les plus utilisés :
- L'oscilloscope qui permet de visualiser les informations du signal en fonction du temps.
- L'analyseur de spectre qui permet de représenter les informations du signal de manière fréquentielle.
Tests d'immunité
Les tests d'immunité permettent de vérifier la résistance d'un appareil, vis à vis des décharges électrostatiques, des perturbations conduites et des perturbations rayonnées.
Décharges électrostatiques
En s'approchant d'un appareil, une personne ou un objet peut provoquer un transfert de charges. Il est donc important de tester le niveau d'immunité des équipements électriques en terme de décharges électrostatiques. On utilise pour cela un pistolet de décharges électrostatiques, qui peut envoyer des décharges jusqu'à une quinzaine de kV.
Perturbations conduites
Concernant les tests d'immunité aux perturbations conduites, on injecte sur le câble d'alimentation de l'appareil ou sur ses câbles de données des courants visant à perturber l'appareil. On utilise pour cela une pince de couplage, dans lequel on fait passer le câble choisi.
Perturbations rayonnées
Comme pour les mesures de perturbations rayonnées, différents types d'antennes peuvent être utilisées, selon le type de champ que l'on souhaite générer (magnétique ou électrique), et la bande de fréquences.