3分钟看懂工业交换机EMS试验和高低温测试

3分钟看懂工业交换机EMS试验和高低温测试

机子行不行，全靠试验评。上期IES6312的开箱视频中提到，我们该如何确定产品的稳定和可靠性，本期就是12口全千兆二层网管型工业以太网交换机系列测试视频，全视频一共做了4项试验：高低温测试、EMS试验三个（静电放电测试、浪涌测试、EFT测试）。通过以上4个测试，能够有代表性地检测此款交换机的可靠性及稳定性。

4项测试的必要性

你可能会问，这些测试真的有必要吗？

干这行的都知道，工业以太网交换机大部分的工作环境都不在空调房内。这意味着交换机必须能够保证，即使在恶劣的环境中，也能稳定可靠的正常运作。

特别是一些重要的领域，一个细微的差错，都会引起重大损失，威胁人民的生命财产安全，如智能电网、城市地下综合管廊、军工等工业领域。

一款产品投入使用之前，都要先检测其是否安全、可靠、稳定，以验证在未来的使用环境中的真实运行状况。而这4项测试，就是检测交换机能否确保在不同恶劣环境下正常运行的最重要保障。

其中，高低温测试属于环境可靠性测试，主要检验交换机在极端温度环境下的运行情况。

静电放电测试、浪涌测试、EFT测试都属于EMS（电磁敏感性）试验，主要检测电子设备受到外界的电磁能量，造成自身性能下降的容易程度。

1、高低温试验

高低温测试仅是检测交换机在不同温度的运行情况吗？

事情没这么简单，如果试验中仅规定温度而未规定湿度，工业交换机对此类温度测试一般不会出现品质问题，更考验产品的是高温+高湿，因此除了温度，还要调整相对湿度。

视频中分别做了试验A（低温测试）和试验B（高温测试），低温试验采用的严酷等级是-40℃，并遵循 GB/T2423.1和IEC60068-2-1标准。

高温严酷等级是75℃，相对湿度95%，严格遵循 GB/T2423.2和IEC60068-2-2标准，试验时间均为16个小时。

▲高温试验结果

AB试验都是温度渐变试验，也就是先把 EUT放进试验箱，再将温度升至试验温度，待温度稳定后分别做贮存、启动、长时间工作试验。

以上所采取的严酷等级较高，且标准高于各工业标准要求。等级越高，交换机通过测试的几率越小，试验中浮现潜在硬件材料问题、制程问题和工艺问题的可能性越大。一旦测试通过，则说明该交换机的环境可靠性越强。

高低温试验中，IES6312的12个端口数据呈现正常，fps、IP payload错误、FCS错误等均为0；发送端 TX帧数与接收端 RX帧数相同，也就是没有丢包、宕机及损坏。

由此可推断出，IES6312在严寒和高温高湿环境中，不仅能正常稳定运行，还非常可靠，适用对温度有较高要求的布线环境。

2、EMS试验

EMS到底是什么？一做就是3个子试验。

实际上，EMS单单主要试验就有10个，而静电放电测试、浪涌测试、EFT测试是电子设备的重点检测项目。

因为对于常年工作于工业环境的交换机来说，自然避免不了来自各方的干扰。

更令人担忧的是，如果这些干扰“”一些重要的电子设备，如医疗设备、电厂重要设备等，则会造成不堪设想的后果。

我们可以把 EMS当成一个盾牌，例如我们同时使用电视机和收音机时，收音机就会产生电磁干扰，被干扰的电视机就会出现雪花。

这表明出现雪花的电视机“盾牌”就不行，在受到电磁干扰“”的情况下，电磁敏感度高，容易受伤，抵御能力弱。

没有雪花的电视机“盾牌”抵御能力强，也就是电磁敏感度较低。

我们如何判断EMS试验结果的好坏呢？

对于 EMS（电磁敏感性）试验，其性能判断依据可分为四个等级：

A 级：试验中性能指标正常；

B 级：试验中性能暂时降低，功能不丧失，试验后能自行恢复；

C 级：功能允许丧失，但能自恢复，或操作者干预后能恢复；

R 级：除保护元件外，不允许出现因设备（元件）或软件损坏或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低。

1）静电放电测试

静电放电测试（ESD试验）到底有多重要？

ESD 是一种常见的近场危害源，可形成高电压，强电场，瞬时大电流，并伴有强电磁辐射，形成静电放电电磁脉冲，容易造成电子设备的损坏。

试验的目的主要是模拟交换机在实际使用过程中，遭遇 ESD静电放电时，功能和性能的真实情况。对于 IEC标准，接触放电测试是首选方式，但在实际的工作环境，空气放电也较为常见，因此一般的试验，两种测试方式都会同时做。

视频中的 ESD试验遵循 GB/T17626.2、IEC61000-4-2和EN61000-4-2标准，技术要求是受试设备在试验期间，应无数据帧丢失。

试验期间，数据结果显示，IES6312发送包总数与接收包总数一致，则说明无数据帧丢失，性能指标正常，结果评价为A级。

▲接触放电试验数据

▲空气放电试验数据

2）浪涌试验

为什么说绝大部分用电设备的损坏都与浪涌有关？

浪涌包括浪涌电压和浪涌电流，即电压或电流瞬间出现超出稳定值的峰值。产生浪涌的主要原因有两个：电力系统的开关瞬间和雷电产生瞬间。

对于处在雷电频繁地区的项目，雷雨天气是最难熬的时候，即使不直接击中，雷电通常能够产生强大的电压和脉冲电流，给设备带来致命的冲击，甚至造成永久性的破坏。

浪涌试验的目的便是测试电气和电子设备在遭受浪涌时的性能状况，不同的设备和测试部位，测试方式与角度不尽相同，此处不再铺开细节。

视频中浪涌试验采用的标准是 GB/T 17626.5 、IEC61000-4-5和EN61000-4-5。

观察试验结果，IES6312发送包总数与接收包总数相同（无数据帧丢失），则被评定为A。

▲浪涌试验结果

3）EFT试验

为什么 EFT干扰的危害比你想象中的还要严重？

因为EFT脉冲不仅成群出现，还具有重复频率高、波形上升时间短暂等特点。

因此很有可能因为某电路的机械开关，对电感性负载的切换，而对同一电路的其它电气和电子设备产生干扰，所以交换机必须做EFT实验。

试验的目的是验证由闪电、接地故障、电源开关动作、或电路中继电器等电感性负载动作，而引起的瞬时扰动对整个控制回路中产生干扰时，交换机的抗干扰能力。

该视频中，EFT试验遵循的是 GB/T 17626.4、IEC61000-4-4和EN61000-4-4标准。

从视频中可知，整个试验期间，12口全千兆工业以太网交换机能够正常运行（无宕机等状况），性能无任何下降，评定为A级，说明抗快速瞬变脉冲群能力强。

▲EFT试验结果

由此可见，环境可靠性试验和EMS试验主要是模拟交换机在实际情况下的运行状态，是交换机在未来的恶劣工业环境的一种检验，所以4项测试必不可少。

综上所述，环境可靠性试验和EMS试验共有3套试验标准，即国家标准（GB/T）、国际标准（IEC）、欧盟标准（EN）。而IES6312每项测试都顺利通过了3套标准的检验，也就是说未来遇到恶劣的突发状况时，也会表现出更完善的防御能力。

好了，以上内容就是飞畅科技关于工业交换机EMS试验和高低温测试的相关详细介绍，希望能对大家有所帮助！

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