3D H/E Fieldmeter ESM–100

ESM-100操作手册

43D H/E Fieldmeter ESM-100

介绍

ESM-100 是一款电磁场低频三维电磁辐射测试仪，并已获得国家专*。可容易测量交流电场和磁场同时可方向独立单点测量。有了这样一台设备后我们便可以迅速，专业并准确的测量。

在我们生活的环境中有很多低频场强存在，只要有电能产生、传输、使用的地方都会产生低频电场，例如家里、工作场所、医疗设备等，甚至室外的高压传输线也会产生电场。哪里有高电流哪里就有磁场，哪里有高电压哪里就有电场。而*避免电场的影响几乎是不可能的，重要的是要了解它们对我们的影响并且通过一定的手段减小电磁辐射的影响。

恭喜您购买ESM-100。Mascheck公司多年来一直致力于低频电磁场领域。由于在这一领域，有一套*不同于高频场的物理定律，因此有必要集中精力研究这一领域，以便能够在测量技术方面实现非凡的想法。

由于这一课题对人类、环境和技术的重要性日益突出，迫切需要研制一种测量仪器，能够简单而精确地进行测量。为了覆盖如此广阔的新领域，Mascheck公司必须从以下领域聘请专家参与开发：物理、生物、医学、电气工程、信息技术。有了这个设备，我们希望为这个新领域的发现做出贡献。

我们创新的测量方法在许多国家受到专*保护。ESM-100可以方便地测量电气装置产生的电场和磁场，从而在工业和家用电器中产生交变磁场，例如：铁路设施、供电线路、电力驱动和控制。它是电磁兼容测量和环境测量的理想选择。我们强烈建议您阅读本手册，以避免进行错误的测量，充分利用测量仪器，并进一步了解其潜力。

 特性

4 a 同一点的电场和磁场的各向同性测量

4 b 频率范围是5Hz –400kHz

4 c 测量范围1nT –20mT and 100mV/m -100kV/m

4 d 高精度 ±5% 和长期稳定性

4 e 独立于电源和计算机的24小时的长期记录

4 f 存储容量高达1800个读数和实时装置

g 四个可选过滤器

4h 可编程的信号音

4i 手持电场测量的可能性

4 j 避免测量误差的直观操作

k 清晰排列的结构化显示

4 l 方便工作的特殊功能

4 m  75小时连续工作

4o 防潮防尘符合IP65。

安全须知

该设备设计为由合格的操作人员使用，他们全被告知电场和磁场的危险并知道如何避免它们。

在裸露的带电设备上进行测量时，请务必小心。 所有高于30VRMS或42VPP的电压都应视为危险。

操作仪器之前，检查供电设备的电源电压。

如果因为超出现有的检测上限，仪器不显示数值，为了避免损坏仪器，请离开电磁场环境。

非常强的磁场（特别是高频磁场）会干扰仪器的使用或对仪器造成损坏。

操作

主要操作

确保插入式电源设备使用设备上指示的电源电压连接。内置充电器可同时进行充电和基本操作。

通过电源操作时，电场测量功能受到限制。

电池充电

出于安全原因，设备不带电。 为了确保*长的使用寿命，*操作时必须给电池充满电。将插入式电源设备连接到电源插座和右侧的5针“ POWER”连接器。 用螺帽固定。 打开设备电源后，控制显示屏上将显示“ charge”（充电），并且电池正在充电。 充电过程需要三个小时。 然后，“充电”符号消失，设备可以使用了。

电池工作

由于设备耗电量特别低，该仪器*多可以工作到30个小时。当控制面板出现“low bat”的时候，表示设备要充电了，为了避免损坏电池，设备会自动关机。存储的数据将会保存2天。

使用说明

下面的章节会详细描述ESM-100的操作过程。

开机

按电源键开机，再次按电源键关机。

滤波函数

滤波器键允许使用选择性频率进行测量。可以通过按一次筛选键来设置筛选。显示屏上相关键旁边的方形部分用于控制设置。

记录 2kHz-400kHz的高频

监控器，开关电源，伺服驱动器，电子安全标签系统，感应炉，自动化和机械工程中的电力电子系统的干扰场。

记录 5Hz - 2kHz的低频

供电线路、铁路设施、飞机、机床、电炉、EMC环境测量、职业安全。

  5Hz - 400kHz的宽频带测量

电源线、铁路设施、飞机、机床、感应炉、自动化和机械工程中的电力电子系统的干扰场。

 50Hz的测量

电源线、变电站、家用电器安装、建筑安装、低压变压器、EMC-ENVIRONMENT测量、职业安全。

16.7Hz的测量

电源系统，铁路架空线路和变压器，EMC环境测量，职业安全。

选择信号音

按一次相关键选择信号音。

磁场密度或电场强度中的*高值都会转换为音调。 预设时，音调开始于20nT或2V / m，并随着逐渐增加的值变为连续音调，达到250nT或25V / m（MPR-建议范围I）。 频率：1Hz-3kHz。

信号音编程

按两次信号音键进行编程以满足您的要求。

1- 磁场：出现声音控制开始的值，按“high”或“low”键可以增加或减少。相关值由条形图或十进制来表示。可以通过按“all”存储这些值。显示声音控制结束时的值，也可以通过按下“high”和“low”键增加或者减少，按“all”键存储。

2- 电场：如上所述，操作一致。如果在1分钟内未按任何键，设备将自动切换回默认设置。

照明

按相关键打开背景照明。由于打开照明会缩短操作时间，因此大约1分钟后它会自动关闭，或者可以通过再次按键手动关闭。

按两次键打开照明，无时间限制。再次按此键关闭。

特殊函数

按键： : max-h and min-h, 1D

当“max-h”出现在控制显示屏上。十进制显示显示*大值，这意味着目前为止测量的*高值被保存，直到测量出更高的值为止。条形图显示和界面数据不受影响。

按一次：控制显示屏上显示“min h”。十进制显示显示*小值，这意味着将保留到目前为止测得的*小值，直到测出一个*小值为止。

按一次：1D测量。为了确定磁力线，仅显示E和H字段的一维，从左到右并垂直于传感器棒。

按一次：返回默认设置。

长期存储

按两次：长期存储

当“store”出现在控件显示中。十进制显示24小时的录制时间。通过过滤函数操作“high”和“low”的键，可以如下改变间隔。在选定的时间间隔内，采集1800个样本。

时间间隔如下s:

按“all”键您可以接受指示的值，显示屏中的“store”闪烁，表示设备已准备好录制。在仪器继续测量之前，存储器计数器会显示几秒钟。

按一次：控制显示屏上显示“store”。存储在每个间隔中测量的*高值。

按下一次：“store”闪烁。录制停止，并且存储计数器显示几秒钟。为了在以后的时间识别此中断，将记录值为零的样本。

按一次：“store”停止闪烁，录制继续。一旦记录了1800个样本，记录就会自动停止，并且“store”再次闪烁。

当设备关闭时，录制也会停止。但是，该功能仍保持不变。

按两次：录制将终止，并且现在可以通过文档软件图ESM-100从笔记本电脑或PC通过光纤电缆读取数据。标准测量继续。

  注意：如果再次双击“memo”，所有记录的数据将被删除，并且将无法恢复。

测量值显示

测量值以十进制显示和条形图表示。电场强度和磁场密度的测量同时进行。两个值同时显示。为了确保*高的测量精度和操作简便性，仪器将自动选择测量范围（自动量程）。

彼此相邻设置的对数测量刻度可以快速而清晰地评估危险，并且不会超过两个测量区域的阈值。 在条形图中，显示的值不转换单位。

峰值作为单个段在条形图显示中保持3秒（峰什保持），而当前值继续保持不变。此功能甚至可以识别短峰。

磁场

上方显示屏表示所测磁场的值。它以nT表示，范围为0-1999nT，从2000 nT开始，以μT和mT自动显示。

1μT=1000nT，1mT=1000μT，*高分辨率为1nT。

左侧的条形图表示的是0.01μT–10000μT范围内的磁场值。

电场

底部显示代表测得的电场值。它以V/m表示，范围为0-1999，从2000 V/m开始，以kV/m自动显示。1kV/m=1000 V/m，*高分辨率为0.1mV/m。

右侧的条形图表示的是0.1V/m–100000 V/m范围内的电场值。

显示溢出

如果该值分别超过19.99mT或199.9kV/m，则无法再表示（溢出）。十进制显示显示数字“1”。为了避免损坏，特别是在未知高频源的情况下，必须将设备从现场移开。

固定范围功能

在一些特殊的应用中，例如点焊接，场强在很短的时间内变化几次。如果在这种情况下，ESM-100的自动范围功能太慢，您可以通过双击以下键来规定特定的测量范围。此范围对所有六个轴都有效。

条形图显示中的*久接通段代表所选的固定范围。使用此功能，带宽随着较小的场强而减小。条形图显示放大器的背景噪声。

双击“all”键或关闭并设备然后再打开，自动量程将再次激活。

连接器

以下各节介绍了ESM-100的各种连接器。如果仪表在多尘或潮湿环境中使用，则未使用的连接器必须用随附的盖子密封。

电源

这个5针插口有双重功能。

用于使用随附的插入式电源设备为内部电池充电。可以使用适配器电缆作为附件来代替插入式电源设备，以将ESM-100连接到频谱分析仪，示波器...

光纤电缆

这种4针插座由光纤电缆（作为附件提供）用于将ESM-100连接到笔记本电脑或PC。

三脚架（选配）

仪表底部有一个“1/4”英寸的三脚架插件，可用于将三脚架或延长杆安装到ESM-100上。只能使用非导电材料制成的三脚架。特别是在测量电场时，金属三脚架会严重影响读数。

 确保三脚架放置稳固。切勿强行安装三脚架。

测量

ESM-100的测量与指向方向无关，换句话说，它是三维的也叫各向同性的。这对于无误工作至关重要，因为电场和磁场来自不同的方向，并且它们的量会不断波动。

传感器球体中某一点的电场和磁场的同时测量可以评估总应变，因为这两个组件在EMC和EMC环境中都是相关的。

由于在5Hz至400kHz范围内对磁场进行宽带测量，因此可以在一个测量周期内评估工业和私人家庭中产生的大多数低频场。

仪器上的显示和计算机上显示将显示测量场的RMS(均方根)值。

可编程的信号音使工作更加轻松，尤其是在双手需要腾空的情况下。同样有利的是，信号音是向*三方进行测量的指示。

如果需要，使用“long term ”或“maxium value memory”来消除由短暂的电流产生的磁场的测量误差。例如，电源线的磁场在上午和中午的供电高峰时段处于*高水平。

*一步

开启后，“all”滤波器将自动设置为宽带测量。几秒钟后，自动内置范围选择将其自身设置为现有场强并连续显示。

为了获得*精确的电场测量，请将仪器远离身体，将传感器朝向辐射源或室内。

如果设置了“low”和“all”滤波器，则将记录从5Hz和更高开始的所有字段。为了避免静磁场和电场的影响，仪器应以非常平稳的方式移动。使用“High”、“50”和“16,7”过滤器时，可以忽略此设置。

筛选应用程序

如果需要评估不同的来源，则可以选择四种不同的过滤器。例如，通过将滤波器“50”更改为滤波器“16,7”，您可以准确地确定哪个磁场强度来自电源线，哪个磁场强度来自相邻的铁路。

磁场

磁场穿透墙壁。它们的强度与距离的平方成正比。因此，距离对于比较非均匀场中的测量，也就是说，接近源的测量，是非常重要的。非均匀场可以通过接近震源时数值的显著增加来识别。

如果没有明显的辐射源，仍然可能存在来自相邻房间或外部的磁场。

电场

在测量电场时，请勿触摸传感器，以免弄脏并导致测量错误。通常避免用传感器接触任何物体。仪器和传感器必须干燥。不应发生凝结。如果有必要，请等到仪器达到环境温度，然后再用布将其擦干。

我们建议使用绝缘三脚架进行无电位测量，以避免在测量电源线下的电场，进行非常精确的测量或达到预设阈值时，由于泄漏电流而导致的测量误差。

当您用手拿着仪器进行测量时，将对泄漏电流进行电气补偿。如果已知辐射源并且测量人员不在中间，则测量误差在1%到10%之间是正常的。如有疑问，请使用三脚架进行测量，以消除所有不确定性。

一维测量

例如，在特殊情况下，可能需要定义磁力线的确切方向，以定位不可见的源。在3D模式下，可以通过观察接近时测量值的增加来定位辐射源。按下三次“memo”按钮，就可以切换到1D模式。然后仅显示Hx和Ex轴值。通过转动仪表，您可以准确地确定*大值，从而定义磁力线的方向。

下图显示了轴的位置：

测量位置EMC

当试图定位干扰时，*好将传感器放在干扰源和受干扰部分之间。在大多数情况下，更大的距离足以消除干扰。

通过对物体周围进行测量，通常很容易找到可疑干扰源的热点。

为了检查屏蔽措施，仪表应设置在规定的距离上。通过有屏蔽和无屏蔽的测量对比结果，您可以定义电气和磁性组件的衰减。

测量位置EMC-Environment

进行测量时，应遵守测量高度、测量位置和到光源的距离的适当规范。

如果您想进行独立于规范并适合具体情况的测量，则已证明以下程序是*有利的。

要想获得一般视图，请在打开仪器的情况下，慢慢进入房间的中央，然后沿着墙壁的侧面穿过整个房间。*后还要在地板和天花板上进行测量。

现在特别测量房间内的位置。考虑到适当的距离，您可以找到座位，睡觉的位置，桌子和工作场所的价值。

由于磁场取决于电流，因此请在测量中包括峰值使用时间。使用“store”或“max-h”功能进行24小时长期记录消除任何不确定因素。

如果测量结果被记录下来，那么可以稍后通过计算机打印出来将其记录下来。

适配器电缆

使用作为附件提供的ESM-100适配器电缆，您可以进一步评估被测量。可以使用示波器显示曲线，也可以使用频率计数器确定主要频率，或者通过频谱分析仪检查频谱分布。这对于EMC测量尤其有用，因为这样可以验证频率相关屏蔽措施的效率。

连接器

将5针插头插入标有“POWER”（电源）的插座，然后通过不用力拧紧螺钉盖将其固定。现在将一个或多个BNC连接器连接到您选择的评估设备上。

应用

适配器电缆具有4个BNC连接器。Hx和Ex轴*久连接到相应的BNC连接器。您可以将其他两个连接器都与Ey和Ez或Hy和Hz连接。切换过程通过光纤电缆和Graph ESM-100程序完成。

输出电压在0-600mVrms AC范围内，设计用于许多设备中超过100kOhm的高阻抗端接。

为了提供标准仪器可接受的电压，输出在四个范围内工作。默认值为范围I。如果X、Y或Z轴之一超过阈值，则所有三个轴都将切换到范围II、III或IV。对于电场和磁场，这是分别发生的。在输出Hx和Ex处，瞬时设定范围I、II、III或IV也作为叠加的直流电压存在。

模拟输出与仪器上选择的任何滤波器或特殊功能无关，例如“ max-h”，“ min-h”，“ 1D”。 带宽为5Hz-400kHz（-3dB）。

如果所连接的评估设备通过其他方式连接到接地线或接地电位，则可能会发生电场测量错误。 如果需要，可以通过使用三脚架进行无电势比较测量来校正它们。 对于与地面电位相关的场源，这仅涉及数量。 在这种情况下，传输的输出电压的曲线和频率分布通常不会受到影响。

光纤电缆

使用作为附件提供的ESM-100光纤电缆，可以在ESM-100和计算机之间进行连接。

连接器

将4针插头插入标有“LWL”的插座中，并用力拧紧螺钉盖将其固定。现在将USB接口连接到您的计算机或笔记本电脑。

应用程序

光纤电缆将ESM-100连接到计算机。使用Graph ESM-100文档软件，您可以通过遥控器使用所有重要功能，并且可以在监视器上实时显示数据，并读取ESM-100的长期内存。

通过使用光纤电缆，ESM-100和计算机之间没有导电连接。这是*的，特别是对于无电势的电场测量。用这种方法也可以避免来自被测场的干扰。

注：光纤电缆不应弯曲或钻穿。*小半径为6厘米。根据IP65，USB连接器不可渗透。