Bagian IV. Metodologi untuk mengukur dan memperkirakan parameter emp. Metode untuk memantau kekuatan komponen listrik dan magnet dari emp. Prinsip umum untuk mengukur parameter medan elektromagnetik

RF EMR dan gelombang mikro dicirikan oleh tiga parameter utama: kekuatan medan listrik (E), kekuatan medan magnet (H) dan kerapatan fluks energi (EFE), lebih tepatnya - Kepadatan Fluks Daya (PFM). Penilaian RF dan intensitas gelombang mikro dalam rentang yang berbeda tidak sama. Dalam rentang frekuensi radio kurang dari 300 MHz (seperti yang direkomendasikan oleh Organisasi Internasional IRPA / INIRC (Komite Internasional untuk Radiasi Non-Ionisasi / Asosiasi Perlindungan Radiasi Internasional) - kurang dari 10 MHz), intensitas radiasi dinyatakan dengan kekuatan komponen listrik dan magnet dan ditentukan, masing-masing, dalam volt per meter (V /m) (atau kilovolt per meter (kV/m):

1 kV/m = 103 V/m) dan ampere per meter (A/m). Dalam rentang gelombang mikro, mis. di atas 300 MHz, intensitas, atau RPM, dinyatakan dalam watt per meter persegi (W / m2; 1 W / m2 = 0,1 mW / cm 2 = 100 W / cm 2). Untuk mengkarakterisasi medan magnet, suatu nilai diperkenalkan, yang disebut induksi medan magnet (V), sama dengan gaya yang digunakan medan magnet pada elemen arus tunggal yang terletak tegak lurus terhadap vektor induksi. Satuan induksi MF adalah tesla (T). Untuk mengkarakterisasi medan magnet dalam ruang hampa, kuantitas diperkenalkan, yang disebut kekuatan medan magnet (N), diukur dalam ampere per meter (A / m). Intensitas dan induksi medan magnet dihubungkan oleh hubungan: B=m m0 N, di mana m0 adalah konstanta magnet yang sama dengan 4×10-7 H/m; m adalah permeabilitas magnetik relatif zat. (1A / m \u003d 1,256 × 10-6 T. Unit induksi magnetik di luar sistem adalah gauss (Gs): 1Gs \u003d 10-4 T; Kekuatan MF digerakkan (Oe): 1E \u003d 79,58 A / m Di udara 1 H = 1 O. Selain itu, istilah "gamma" digunakan, yang menunjukkan nilai yang sama dengan 1 nT.

Adapun ponsel, hari ini tingkat keamanan ponsel biasanya dinilai dalam SAR (Specific Absorption Rates) - dengan tingkat radiasi (emisi) energi yang terpancar dalam watt per kg materi otak (W / kg). Semakin rendah nilai SAR, semakin aman perangkat tersebut.

Instrumen untuk mengukur radiasi elektromagnetik

Berbagai perangkat digunakan untuk mengukur radiasi elektromagnetik, sebagai contoh, pertimbangkan hal berikut:

IESP-01 (A) - pengukur potensial elektrostatik
Meteran IESP-01 (opsi A) dirancang untuk mengukur potensi elektrostatik layar tampilan di tempat kerja dengan peralatan komputer dan untuk sertifikasi tampilan sesuai dengan persyaratan GOST R.

IESP-01 (V) - potensi elektrostatik dan pengukur intensitas medan
Meteran IESP-01 (versi B) dirancang untuk mengukur potensi elektrostatik layar tampilan di tempat kerja dengan peralatan komputer dan untuk sertifikasi tampilan sesuai dengan persyaratan GOST R, serta untuk mengukur kekuatan medan elektrostatik.

IEP-05 - meteran medan listrik
Pengukur medan listrik IEP-05 dirancang untuk mengukur nilai akar rata-rata kuadrat dari intensitas medan listrik bolak-balik yang diciptakan oleh berbagai cara teknis.

IMP-05 - pengukur medan magnet
Pengukur medan magnet IMP-05 dirancang untuk mengukur nilai akar rata-rata kuadrat dari induksi magnetik (kerapatan fluks magnet) medan elektromagnetik yang dihasilkan oleh berbagai cara teknis

BE-METR-AT-002 — meteran parameter medan listrik dan magnet
Alat ukur untuk sertifikasi tempat kerja operator komputer sesuai dengan SanPiN 2.2.2/2.4.1340-03 dan untuk sertifikasi terminal video sesuai standar MPR dan TCO 92/95. Pengukuran simultan komponen listrik dan magnet dari medan elektromagnetik dalam dua pita frekuensi: dari 5 Hz hingga 2 kHz dan dari 2 kHz hingga 400 kHz.

BE-50 - pengukur medan elektromagnetik frekuensi industri
Meter parameter medan magnet dan listrik frekuensi industri BE-50 dimaksudkan untuk pengukuran nilai efektif induksi medan magnet (terpolarisasi elips) dan intensitas medan listrik frekuensi industri 50 Hz.

ATT-8701 - pengukur kekuatan medan magnet
Pengukuran medan magnet konstan dan variabel. Rentang pengukuran: — 3000 mGs … 3000 mGs atau — 300,0 T … 300,0 T. Resolusi 1 mGs / 0,1 T. Penyimpanan bukti. Rekam Maks, Min. antarmuka RS-232. Daya: 6 x 1.5V (UM-4/AAA) atau adaptor 9V DC.

ATT-8504 - pengukur kekuatan medan magnet
Pengukur kekuatan medan magnet ATT-8504: 0,01…2000 mH atau 0,001…200 T; Rentang frekuensi 30 Hz…2 kHz; Bekerja pada 3 sumbu: X, Y, Z; Memori untuk 2000 hasil; antarmuka RS-232; transfer data ke komputer; Catu daya 6 x 1,5 V; Dimensi: 154x72x35 mm; Berat 165 gram

Pengukur kekuatan medan pita lebar NBM – 550
NBM – 550, pengukur kekuatan medan pita lebar, adalah salah satu perangkat di jalur NARDA NBM – 500, Ini memungkinkan Anda memperoleh hasil pengukuran ultra-presisi untuk radiasi non-pengion. Set termasuk probe untuk mengukur intensitas medan listrik dan magnet; NBM - 550, mencakup semua frekuensi dari gelombang panjang hingga radiasi gelombang mikro.

Pengukur radiasi elektromagnetik EFA - 200, EFA - 300
Pengukur radiasi elektromagnetik EFA - 200, EFA - 300, diproduksi oleh NARDA, adalah salah satu cara paling canggih untuk mengontrol intensitas MF IF saat ini, yang dirancang untuk mengontrol kuadrat rata-rata akar dan nilai amplitudo medan magnet di rentang frekuensi dari 5 Hz sampai 32 kHz. Sebagai konverter utama dalam penganalisis EFA - 200, EFA - 300, antena loop isotropik internal atau eksternal digunakan, yang terdiri dari tiga induktor yang saling tegak lurus. Karena banyaknya penggunaan basis elemen modern dan pemrosesan sinyal digital dalam penganalisis EFA - 200, EFA - 300, akurasi tinggi (± 3-5%) dan rentang dinamis yang besar dapat dicapai (40 nT - 10 mT) pengukuran medan magnet dengan fungsi tambahan lanjutan (penyaringan sinyal digital, memori data pengukuran, pemrosesan hasil dan kontrol komputer, kemungkinan pemantauan otomatis tingkat medan magnet, dll.), serta bobot dan dimensi yang kecil.

SRM - 3000 Meter Karakteristik Medan Elektromagnetik
SRM-3000 adalah instrumen portabel yang dirancang untuk pengukuran karakteristik medan elektromagnetik yang aman. SRM - 3000 mencakup unit dasar dengan penganalisis spektrum 100 kHz - 3 GHz dan sensor pengukur tiga saluran Narda. Sensor tiga saluran memungkinkan pengukuran isotropik (non-arah) yang mencakup rentang frekuensi dari FM hingga U-CDMA dan UMTS. Selain itu, dimungkinkan untuk melengkapi SRM-3000 dengan antena pengukur dari pabrikan lain.

• Rentang frekuensi dari 100 kHz hingga 3 GHz,
• Pengukuran isotropik dengan probe tiga saluran (75 MHz - 3 GHz),
• Kerentanan lemah terhadap medan elektromagnetik,
• Menampilkan hasil dalam V/A, A/m, W/m atau sebagai persentase dari nilai yang diizinkan
• Perhitungan ulang otomatis hasil pengukuran untuk sistem TETRA, GSM, UMTS menggunakan tabel khusus,
• Perhitungan otomatis parameter perangkat individu yang mempengaruhi nilai total radiasi medan elektromagnetik,
• Bandwidth hingga 5 MHz untuk sistem UMTS dan W-CDMA,
• Mode P-CPICH UMTS untuk mengukur efek radiasi dari BTS UMTS.

Metode pengukuran EMF didasarkan pada berbagai efek fisik, misalnya,

interaksi gaya MF dengan momen magnetik objek fisik atau partikel materi,

eksitasi EMF induksi dalam induktor dalam MF bolak-balik,

perubahan lintasan muatan listrik yang bergerak dalam MP di bawah pengaruh gaya defleksi,

efek termal EMF pada penerima radiasi, dll.

Persyaratan untuk teknologi elektronik modern, seperti: meningkatkan keandalan dan kekebalan kebisingan, mengurangi harga, dimensi, konsumsi daya - juga berlaku untuk sensor. Pemenuhan kondisi ini menjadi mungkin ketika menggunakan sirkuit dan teknologi mikroelektronika, karena:

pertama, sifat elektrofisika semikonduktor dan perangkat semikonduktor, yang menjadi dasar sirkuit mikro, sangat bergantung pada pengaruh eksternal;

kedua, teknologi mikroelektronika didasarkan pada metode kelompok bahan pemrosesan untuk pembuatan perangkat, yang mengurangi biaya, dimensi, konsumsi daya dan mengarah pada peningkatan keandalan dan kekebalan kebisingan.

Selain itu, ketika menggunakan sensor semikonduktor atau sensor yang pembuatannya kompatibel dengan proses teknologi untuk membuat sirkuit terpadu (IC), sensor itu sendiri dan sirkuit pemrosesan sinyal yang diterima dapat diproduksi dalam satu siklus teknologi, pada semikonduktor tunggal atau kristal dielektrik.

Transduser magnetik mikroelektronika yang paling umum meliputi: Elemen Hall; magnetoristor; magnetotransistor dan magnetodioda; transduser rekombinasi magnetik.

1. Metode optik untuk mendapatkan informasi

Optik adalah cabang fisika yang mempelajari sifat radiasi optik (cahaya), perambatannya dan fenomena yang diamati selama interaksi cahaya dan materi.

Cahaya memiliki struktur ganda dan menunjukkan sifat gelombang dan partikel. Dari sudut pandang gelombang, cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang terletak pada rentang frekuensi tertentu. Spektrum optik menempati rentang panjang gelombang elektromagnetik dalam kisaran dari 10 -8 m hingga 2*10 -6 m (dalam frekuensi dari 1,5*10 14 Hz hingga 3*10 16 Hz). Batas atas jangkauan optik ditentukan oleh batas panjang gelombang panjang dari jangkauan inframerah, dan batas bawah - oleh batas panjang gelombang pendek dari ultraviolet. Sifat gelombang diwujudkan dalam proses difraksi dan interferensi. Dari sudut pandang sel, cahaya adalah aliran partikel bergerak (foton). Hubungan antara gelombang dan parameter sel cahaya ditetapkan dengan rumus de Broglie, di mana λ adalah panjang gelombang, R adalah momentum partikel, h- Konstanta Planck, sama dengan 6,548 × 10 -34 J s (dalam sistem SI).

Metode penelitian optik dibedakan oleh akurasi dan visibilitas yang tinggi.

1. mikroskop optik

Perangkat optik seperti mikroskop digunakan untuk mempelajari dan mengukur benda-benda kecil. Kelas mikroskop optik sangat beragam dan mencakup optik, interferensi, luminescent, inframerah, dll.

Mikroskop adalah kombinasi dari dua sistem optik - objektif dan lensa okuler. Setiap sistem terdiri dari satu atau lebih lensa.

Sebuah benda diletakkan di depan lensa objektif, dan sebuah lensa okuler diletakkan di depan mata pengamat. Untuk representasi visual lewatnya cahaya melalui sistem optik, digunakan representasi optik geometris, di mana konsep utamanya adalah berkas cahaya, arah berkas bertepatan dengan arah muka gelombang.

Diagram skematik akuisisi gambar dalam mikroskop optik ditunjukkan pada Gambar.1.

Untuk memudahkan membangun bayangan pada gambar, sistem lensa objektif diganti dengan lensa konvergen tunggal L 1 , dan sistem lensa lensa okuler adalah lensa L 2 . Hal AB diletakkan di depan bidang fokus lensa yang menghasilkan bayangan nyata yang diperbesar A"B" objek di dekat fokus depan lensa okuler. Gambar A"B" sedikit lebih dekat ke fokus depan lensa mata F 2 . Dalam hal ini, lensa mata menciptakan bayangan maya yang diperbesar. A"B", yang diproyeksikan pada jarak penglihatan terbaik dan dilihat melalui lensa mata oleh mata.

Mikroskop optik dicirikan oleh parameter utama berikut: pembesaran, resolusi, kedalaman fokus (ketajaman), bidang pandang.

Meningkat ditentukan oleh kekuatan pembesar semua lensa yang termasuk dalam jalur sinar optik. Dapat diasumsikan bahwa dengan memilih nilai perbesaran objektif dan lensa okuler yang tepat, seseorang dapat memperoleh mikroskop dengan perbesaran tinggi yang sewenang-wenang. Namun, dalam praktiknya, mikroskop dengan perbesaran lebih dari 1500-2000 kali tidak digunakan, karena kemampuan untuk membedakan detail halus suatu objek dalam mikroskop terbatas. Keterbatasan ini disebabkan oleh pengaruh difraksi cahaya yang terjadi pada struktur benda yang ditinjau. Karena sifat gelombang cahaya, bayangan setiap titik objek pada bidang gambar memiliki bentuk cincin gelap dan terang konsentris, sebagai akibatnya titik-titik objek yang berjarak dekat bergabung dalam gambar. Dalam hal ini, konsep batas resolusi dan resolusi mikroskop diperkenalkan.

batas resolusi mikroskop adalah jarak terkecil antara dua titik suatu objek ketika titik-titik ini dapat dibedakan, mis. dilihat di bawah mikroskop sebagai tidak menyatu satu sama lain.

Batas resolusi ditentukan oleh rumus =0,51 /A, nilai A=n dosa kamu disebut aperture numerik mikroskop; λ - panjang gelombang cahaya yang menerangi objek; n- indeks bias medium antara lensa dan objek; kamu- sudut bukaan lensa objektif, sama dengan setengah sudut antara sinar ekstrim berkas cahaya berbentuk kerucut yang memasuki objektif mikroskop.

Data tentang setiap lensa ditandai pada tubuhnya dengan parameter berikut:

peningkatan ("x" - multiplisitas, ukuran);

bukaan numerik: 0,20; 0,65, contoh: 40/0,65 atau 40x/0,65;

penandaan huruf tambahan jika lensa digunakan untuk berbagai metode pemeriksaan dan kontras: fase - F, polarisasi - P (Pol), luminescent - L ( L), dll.

penandaan jenis koreksi optik: apochromat - APO (APO), planachromat - PLAN (PL, Plan),.

Resolusi mikroskop disebut kemampuan mikroskop untuk memberikan gambar terpisah dari detail kecil suatu objek. Resolusi adalah kebalikan dari batas resolusi = 1/δ.

Seperti dapat dilihat dari rumus, resolusi mikroskop tergantung pada parameter teknisnya, tetapi batas fisik parameter ini ditentukan oleh panjang gelombang cahaya yang datang.

Daya pisah mikroskop dapat ditingkatkan dengan mengisi ruang antara objek dan objektif dengan cairan pencelupan dengan indeks bias tinggi.

Kedalaman lapangan adalah jarak dari bidang terdekat ke bidang terjauh dari suatu objek yang diberikan fokus yang dapat diterima.

Jika titik-titik benda berada pada jarak yang berbeda di depan lensa (pada bidang yang berbeda), maka bayangan tajam dari titik-titik yang dibentuk olehnya juga akan berada pada jarak yang berbeda di belakang lensa. Ini berarti bahwa gambar yang tajam hanya dapat dibentuk oleh titik-titik yang terletak pada bidang yang sama. Titik-titik yang tersisa di bidang ini akan ditampilkan sebagai lingkaran, yang disebut lingkaran pencar. (Gbr. 2).

Ukuran lingkaran tergantung pada jarak dari titik yang diberikan ke bidang tampilan. Karena resolusi mata yang terbatas, titik yang ditampilkan oleh lingkaran kecil akan dianggap sebagai titik dan bidang objek yang sesuai akan dianggap sebagai fokus. Kedalaman bidang semakin besar, semakin pendek panjang fokus lensa, semakin kecil diameter lubang aktif (diameter laras lensa atau lubang bukaan). Gambar 2 menunjukkan ketergantungan depth of field pada faktor-faktor yang terdaftar. Hal-hal lain dianggap sama, yaitu dengan F konstan dan juga jarak konstan dari lensa ke objek, untuk meningkatkan kedalaman bidang, diameter lubang aktif dikurangi. Untuk tujuan ini, diafragma dipasang di antara lensa objektif, yang memungkinkan untuk mengubah diameter saluran masuk.

pandangan sistem optik - bagian dari ruang (bidang) yang diwakili oleh sistem ini. Ukuran bidang pandang ditentukan oleh detail yang disertakan dalam sistem (seperti bingkai lensa, prisma dan cermin, diafragma, dll.), yang membatasi pancaran sinar cahaya.

Kontrol instrumental level EMF dilakukan untuk menentukan keadaan sebenarnya dari lingkungan elektromagnetik di area di mana sarana radiasi berada dan berfungsi sebagai sarana untuk menilai keandalan hasil perhitungan.

Pengukuran dilakukan:

Pada tahap pengawasan sanitasi preventif - setelah menerima fasilitas teknik radio (RTO) untuk beroperasi;

Pada tahap pengawasan sanitasi saat ini - ketika mengubah karakteristik teknis atau mode operasi (daya radiasi jalur pengumpan antena, arah radiasi, dll.);

Ketika kondisi situasional untuk penempatan stasiun berubah (perubahan lokasi antena, ketinggian pemasangannya, azimuth atau sudut elevasi radiasi maksimum, pengembangan wilayah yang berdekatan);

Setelah melakukan tindakan perlindungan yang bertujuan untuk mengurangi tingkat EMF;

Dalam urutan pengukuran kontrol yang direncanakan (setidaknya setahun sekali).

4.1. Bersiap untuk melakukan pengukuran

Dalam persiapan untuk pengukuran, pekerjaan berikut dilakukan:

Koordinasi dengan perusahaan dan organisasi yang berkepentingan tentang tujuan, waktu dan kondisi pengukuran;

Pengintaian area pengukuran;

Pilihan trek (rute) dan lokasi pengukuran, sedangkan jumlah trek ditentukan oleh medan yang berdekatan dengan objek, dan tujuan pengukuran;

Organisasi komunikasi untuk memastikan interaksi antara personel stasiun dan kelompok pengukuran;

Memastikan pengukuran jarak ke titik pengukuran;

Menentukan kebutuhan penggunaan alat pelindung diri;

Persiapan alat ukur yang diperlukan.

4. 2. Pemilihan jejak (rute) pengukuran

Jumlah jejak ditentukan oleh relief daerah sekitarnya dan tujuan pengukuran. Saat menetapkan batas C33, beberapa rute dipilih, ditentukan oleh konfigurasi batas teoretis C33 dan area perumahan yang berdekatan. Di bawah pengawasan sanitasi saat ini, ketika karakteristik stasiun dan kondisi operasinya tetap tidak berubah, pengukuran dapat dilakukan di sepanjang satu jalur karakteristik atau di sepanjang batas C33.

Saat memilih rute, sifat area sekitarnya (relief, vegetasi, bangunan, dll.) diperhitungkan, yang dengannya area yang berdekatan dengan stasiun dibagi menjadi beberapa sektor. Di setiap sektor, jalur radial, relatif terhadap stasiun, dipilih. Persyaratan untuk trek adalah:

Jalur harus terbuka, dan lokasi di mana perilaku pengukuran direncanakan harus memiliki garis pandang langsung ke antena sarana pemancar;

Sepanjang rute, di dalam lobus utama pola radiasi, tidak boleh ada pemancar ulang (struktur dan struktur logam, saluran listrik, dll.) dan objek lokal lain yang menutupi;

Kemiringan jalur harus minimal dibandingkan dengan kemiringan semua jalur yang mungkin di sektor tertentu;

Rute harus dapat diakses oleh pejalan kaki atau kendaraan;

Panjang rute ditentukan berdasarkan perkiraan jarak batas C33 dan kedalaman zona pembatasan pengembangan (1,5 - 2 kali lebih banyak);

Titik (situs) untuk pengukuran harus dipilih dengan interval tidak lebih dari 25 m - pada jarak hingga 200-300 m dari antena pemancar; 50-100 m - pada jarak 200-300 m hingga 500-1000 m; 100 m dan lebih - pada jarak lebih dari 1000 m.

Saat memilih lokasi untuk pengukuran, harus diperhitungkan bahwa tidak ada objek lokal dalam radius hingga 10 m dan visibilitas langsung ke antena yang memancar disediakan dari titik mana pun.

4.3. Melakukan pengukuran

Peralatan yang digunakan untuk mengukur tingkat EMF harus dalam keadaan baik dan memiliki sertifikat verifikasi negara yang valid.

Persiapan alat untuk pengukuran dan proses pengukuran itu sendiri dilakukan sesuai dengan petunjuk pengoperasian alat yang digunakan.

Pada tahap pengawasan sanitasi saat ini, ketika karakteristik teknis RTO, kondisi dan mode operasinya tetap tidak berubah, pengukuran dapat dilakukan di sepanjang satu rute karakteristik atau di sepanjang perbatasan zona perlindungan sanitasi.

Antena pengukur perangkat diorientasikan dalam ruang sesuai dengan polarisasi sinyal yang diukur.

Pengukuran dilakukan di tengah situs pada ketinggian 0,5 hingga 2 m Dalam batas ini, ketinggian ditemukan di mana penyimpangan pembacaan instrumen terbesar, pada ketinggian ini, dengan mulus memutar antena pengukur secara horizontal, dan jika perlu, di bidang vertikal, sekali lagi secara konsisten mencapai pembacaan instrumen yang maksimal. Nilai maksimum dari nilai terukur diambil sebagai referensi.

Di setiap lokasi, setidaknya tiga pengukuran independen harus dilakukan. Hasilnya adalah rata-rata aritmatika dari pengukuran ini.

Pengukuran kekuatan nol dari setiap sarana teknis dilakukan menggunakan set FSM-8, yang termasuk dalam mode pengukuran nilai efektif pada frekuensi pembawa saluran video dan audio.

Nilai yang dihasilkan dari pengukuran ini ditemukan menurut rumus 3.9.

Pengukuran dapat dilakukan dengan perangkat lain dengan parameter serupa.

Untuk mengukur jarak dari dasar tumpuan ke titik pengukuran, teodolit, pita pengukur, denah (peta) area dan metode lain yang tersedia yang memberikan akurasi yang cukup dapat digunakan.

Menurut hasil pengukuran, protokol dibuat. Hasil pengukuran harus dimasukkan dalam paspor sanitasi RTO dan menjadi perhatian administrasinya.

P3-50A - Pengukur kekuatan medan frekuensi daya, peralatan profesional berkualitas tinggi, PZ-50 A, karakteristik dan deskripsi teknis model, pesan P3-50 A dari perusahaan SamaraPribor, beli Pengukur kekuatan medan frekuensi daya dengan pengiriman dan garansi, Alat ukur medan elektromagnetik dan radiasi serta alat ukur (instrumentasi) laboratorium dan alat uji lainnya dalam berbagai macam dengan harga yang menarik.

Metode untuk mengukur kekuatan medan elektromagnetik terdiri dari menempatkan sensor antena di medan elektromagnetik terukur K dan merekam tegangan pada elemen beban K dari sensor antena U 1 .... U K , sebanding dengan kekuatan medan elektromagnetik. bekerja medan elektromagnetik, semua K antena-sensor memiliki karakteristik frekuensi amplitudo yang berbeda, jumlah antena-sensor K sama dengan jumlah sumber radiasi N atau melebihi itu, K N, intensitas semua N komponen medan elektromagnetik E 1 .... EN ditentukan dari solusi sistem persamaan linier. Hasil teknisnya adalah untuk meningkatkan akurasi pengukuran, untuk menentukan intensitas semua komponen lapangan. 1 sakit., 1 tab.

Invensi ini berkaitan dengan bidang pengukuran, yaitu pada bagian "pengukuran kekuatan medan magnet" (kelas G 01 R 29/08), dan dapat digunakan untuk mengukur intensitas medan elektromagnetik frekuensi radio di lingkungan, untuk menentukan keselamatan personel dan memecahkan masalah serupa lainnya.

Metode yang dikenal untuk mengukur medan elektromagnetik dari frekuensi radio didasarkan pada penempatan sensor antena di bidang yang diukur dan merekam tegangan yang diinduksi oleh medan yang diukur dalam beban sensor antena penerima, diikuti dengan perhitungan kekuatan medan menggunakan metode yang diketahui. ketergantungan yang menghubungkan nilai kekuatan medan dan parameter sensor dan beban (lihat buku AN Zaitsev "Pengukuran gelombang mikro dan dukungan metrologinya", M. 1989, hlm. 163, atau Adolf I. Schwab "Kompatibilitas elektromagnetik", M 1998, hal 254). Metode ini digunakan dalam pengukuran pada frekuensi radio yang relatif rendah, dalam rentang frekuensi gelombang mikro metode yang sama digunakan, berbeda dalam hal daya yang dilepaskan pada beban sensor antena penerima dicatat ketika sensor antena ditempatkan di tempat yang diukur. bidang, dan ketika menghitung ulang nilai yang diukur, dependensi digunakan yang menghubungkan nilai daya yang dilepaskan dengan parameter sensor antena dan kerapatan fluks daya bidang yang diukur (lihat buku oleh A.N. Zaitsev "Pengukuran pada microwave dan dukungan metrologi mereka", M. 1989, hlm. 164).

Metode pengukuran ini diimplementasikan menggunakan berbagai opsi untuk melakukan sensor antena (lihat Paten USSR A1 1649478 untuk 1991) dalam instrumen pengukuran yang dirancang untuk mengukur tingkat medan elektromagnetik untuk menentukan tingkat yang berbahaya bagi kehidupan, misalnya, di perangkat rumah tangga. jenis: PZ -16 ... PZ-21, serta dalam modifikasi terbaru Pole-3, yang intinya adalah mengukur dari output antena sensor yang dirancang untuk beroperasi dalam rentang frekuensinya, tegangan yang sebanding dengan medan kekuatan. Dalam hal ini, koefisien proporsionalitas untuk setiap antena sensor dalam jangkauannya diketahui.

Metode untuk pengukuran selektif frekuensi juga dikenal, di mana osilasi listrik yang diterima oleh sensor antena penerima dan berisi osilasi dari berbagai frekuensi disaring menggunakan filter band-pass, memperkuat, mendeteksi, mengukur dan merekam tegangan output (lihat buku oleh A.N. Zaitsev " Pengukuran gelombang mikro dan dukungan metrologinya", M. 1989, hlm. 174).

Metode pengukuran selektif frekuensi terutama digunakan untuk mengukur medan yang relatif lemah. Metode ini diterapkan di berbagai penerima pengukuran, mikrovoltmeter selektif, yang merupakan perangkat yang kompleks dan mahal.

Prototipe dari penemuan ini adalah metode untuk mengukur kekuatan medan dengan menempatkan antena sensor di bidang yang diukur dan merekam tegangan yang sebanding dengan kekuatan yang diukur dalam beban antena sensor (lihat buku oleh A. N. Zaitsev "Pengukuran gelombang mikro dan mereka dukungan metrologi", M. 1989 g., hlm. 163).

Metodenya terdiri dari menempatkan antena sensor di medan yang diukur, merekam tegangan yang dihasilkan oleh medan yang diukur dalam beban antena penerima, dan menentukan kuat medan listrik sesuai dengan hubungan yang diketahui yang menghubungkan nilai kuat medan yang diukur dengan kekuatan medan yang diukur. parameter listrik antena sensor dan beban.

Ketergantungan ini memiliki bentuk

E - kuat medan listrik, V/M;

h g (f) - ketinggian yang setara dengan sensor antena, M;

Z n (f) - resistansi beban sensor antena, Ohm;

Z a (f) - resistansi setara dari sensor antena, Ohm;

K(f) - nilai karakteristik frekuensi amplitudo dalam frekuensi, M.

Kerugian dari prototipe adalah ketidakmampuan untuk secara akurat menentukan kekuatan medan yang dihasilkan oleh sumber pada frekuensi tertentu f 1 karena gangguan dari sumber yang memancarkan pada frekuensi lain f i , di mana i = 2...N, serta ketidakmungkinan menentukan kekuatan medan elektromagnetik yang dihasilkan oleh sumber interferensi tersebut. Tegangan yang diinduksi dalam beban antena sensor ketika terkena sumber radiasi N dengan frekuensi f i akan ditentukan oleh ekspresi

di mana U - tegangan pada keluaran sensor antena, V;

K(f i) - nilai karakteristik frekuensi amplitudo pada frekuensi radiasi sumber ke-i (f i), M;

E i - kekuatan medan listrik pada frekuensi radiasi dari sumber ke-i (f i), V/M;

f i - frekuensi radiasi dari sumber ke-i, Hz;

N adalah jumlah sumber radiasi di bidang yang diukur.

Jadi, dalam kondisi nyata, karena kerentanan terbatas dari radiasi sensor antena dengan frekuensi yang tidak termasuk dalam rentang frekuensi sensor antena yang diterapkan, pengukuran nilai sebenarnya dari kekuatan medan menjadi tidak mungkin.

Meteran P3-80 dirancang untuk mengukur nilai akar rata-rata kuadrat dari intensitas medan listrik bolak-balik (AEL) dan magnet (NMF) dan sumber industri dalam rentang frekuensi 5-500000 Hz, serta untuk mengukur intensitas medan elektrostatik (ESF).

Area aplikasi utama adalah kontrol lingkungan elektromagnetik, pengukuran gangguan radio industri, pengukuran tingkat medan elektromagnetik yang berbahaya secara biologis sesuai dengan SanPiN 2.2.4.1191-03, serta untuk penelitian ilmiah.

Meteran memenuhi persyaratan GOST 22261, dan menurut kondisi operasi, itu termasuk dalam grup 4 menurut GOST 22261-94. Perangkat ini tidak mengandung bahan yang mudah terbakar, meledak, dan zat lain yang berbahaya bagi kesehatan dan kehidupan manusia.

Meteran ini dilengkapi dengan konfigurasi berikut.

Konverter digital medan elektromagnetik P3-80-EN500.

Konverter medan elektrostatik digital P3-80-E.

Unit indikator (IB) tipe ECOPHYSICS-D1 (lengkap dengan satu set baterai: 4 sel tipe AA (LR6)).

Dokumentasi operasional: manual operasi, paspor.

Karakteristik teknis perangkat P3-80

Rentang frekuensi pengoperasian meter

Dengan konverter P3-80-EN500: dari 0,005 hingga 500 kHz.

Parameter terukur

Dalam mode P3-80-E400 (P3-80-H400)

Nilai RMS saat ini, maksimum dan minimum NEP (NMP) di 27 band dalam kisaran 25 hingga 675 Hz;

Nilai RMS saat ini, maksimum dan minimum dari NEP (NMP) di pita 10 kHz - 30 kHz; 5-2000Hz, 2kHz - 400kHz.

Dalam mode P3-80-E300 (P3-80-N300)

Nilai RMS arus, maksimum dan minimum NEP (NMP) pada karakteristik 30-300 Hz, 300-3000 Hz, 3 kHz-30 kHz, 30 kHz-300 kHz dengan frekuensi referensi 50 Hz, 500 Hz, 10 kHz, 100 kHz.

MUK 4.3.1677-03

PETUNJUK METODOLOGI

4.3. METODE KONTROL. FAKTOR FISIK

Penentuan tingkat medan elektromagnetik yang diciptakan oleh radiasi
sarana teknis televisi, siaran FM dan stasiun pangkalan
radio seluler darat

Tanggal pengenalan: dari saat persetujuan

1. DIKEMBANGKAN oleh karyawan Institut Penelitian Radio Cabang Samara dari Kementerian Federasi Rusia untuk Komunikasi dan Informatisasi (A.L. Buzov, S.N. Eliseev, L.S. Kazansky, Yu.I. Kolchugin, V.A. Romanov, M .Yu.Spobaev, D.V. Filippov, V.V.Yudin).

2. Disampaikan oleh Kementerian Perhubungan Rusia (surat N DRTS-2/988 tanggal 2 Desember 2002). Disetujui oleh Komisi Peraturan Sanitasi dan Epidemiologi Negara di bawah Kementerian Kesehatan Rusia.

3. DISETUJUI DAN DIBERLAKUKAN oleh Kepala Dokter Sanitasi Negara Federasi Rusia pada 29.06.03.

4. DIKENALKAN untuk menggantikan MUK 4.3.045-96 dan MUK 4.3.046-96 (dalam hal BTS).

Tujuan dan ruang lingkup

Pedoman ini dimaksudkan untuk digunakan oleh spesialis dari pusat pengawasan sanitasi dan epidemiologis negara, pekerja teknik dan teknis, organisasi desain, operator telekomunikasi untuk memastikan pengawasan sanitasi dan epidemiologis sumber radiasi.

Pedoman menetapkan metode untuk menentukan (menghitung dan mengukur) tingkat medan elektromagnetik (EMF) yang dipancarkan oleh sarana teknis televisi, siaran FM dan stasiun pangkalan komunikasi radio bergerak darat dalam kisaran 27-2400 MHz di lokasi mereka.

Dokumen tersebut diperkenalkan untuk menggantikan MUK 4.3.04-96* dan MUK 4.3.046-96 (tentang BTS). Ini berbeda dari dokumen sebelumnya karena berisi metode untuk menghitung level EMF untuk jarak sewenang-wenang dari antena, termasuk zona dekat, dengan mempertimbangkan permukaan yang mendasarinya dan pengaruh berbagai struktur logam.
_____________
*Mungkin kesalahan asli. Anda harus membaca MUK 4.3.045-96. - Catat "KODE".

Panduan ini tidak berlaku untuk fasilitas komunikasi yang berisi antena bukaan.

1. Ketentuan Umum

1. Ketentuan Umum

Penentuan level EMF dilakukan untuk memprediksi dan menentukan keadaan lingkungan elektromagnetik di lokasi pemancaran objek televisi, siaran FM, dan stasiun pangkalan komunikasi radio bergerak darat.

Perkiraan perkiraan dilakukan:

- saat merancang fasilitas teknik radio pemancar (PRTO);

- ketika kondisi penempatan, karakteristik atau mode operasi sarana teknis dari PRTO operasi berubah (perubahan lokasi antena, ketinggian pemasangannya, arah radiasi, daya radiasi, skema jalur pengumpan antena, pengembangan wilayah yang berdekatan, dll. .);

- dengan tidak adanya bahan untuk perhitungan perkiraan lingkungan elektromagnetik PRTO;

- saat menempatkan PRTO ke dalam operasi (saat membuat perubahan pada proyek relatif terhadap versi aslinya, yang perkiraan perhitungannya dilakukan).

Pengukuran dilakukan:

- ketika PRTO dioperasikan;

- dalam urutan pengukuran kontrol terjadwal setidaknya sekali setiap tiga tahun (tergantung pada hasil pemantauan dinamis, frekuensi pengukuran tingkat EMF dapat dikurangi dengan keputusan dari pusat pengawasan sanitasi dan epidemiologis negara yang relevan, tetapi tidak lebih dari sekali setahun);

- ketika mengubah kondisi penempatan, karakteristik atau mode pengoperasian sarana teknis PRTO yang ada;

- setelah melakukan tindakan perlindungan yang bertujuan untuk mengurangi tingkat EMF.

Dalam metode peramalan komputasi, metode berikut untuk menghitung tingkat EMF didefinisikan:

- langsung oleh arus di konduktor antena (sebelumnya dihitung);

- menurut pola radiasi (DN) antena, yang ditentukan oleh distribusi arus dalam konduktor antena;

- menurut paspor DN antena.

Untuk kasus-kasus ketika antena adalah susunan antena, yang elemen-elemennya merupakan pemancar dengan desain yang tidak diketahui dengan RP yang diketahui, adalah mungkin untuk menghitung RP dari susunan seperti itu.

Perhitungan level EMF langsung dari arus dilakukan untuk jarak yang relatif kecil dari antena (pada zona dekat dan menengah), perhitungan dengan RP untuk jarak yang relatif jauh (pada zona jauh). DN paspor digunakan jika tidak ada informasi tentang desain antena.

Distribusi arus sepanjang konduktor antena ditemukan dengan memecahkan masalah elektrodinamika menggunakan metode persamaan integral. Dalam hal ini, antena direpresentasikan sebagai suatu sistem penghantar yang disusun dengan cara tertentu dan berorientasi pada ruang.

Metodologi untuk menghitung tingkat EMF menyediakan:

- kemungkinan mempertimbangkan permukaan bawah berdasarkan model dua pancaran gelombang radio dengan asumsi bahwa permukaan bawah tidak mempengaruhi distribusi arus dalam konduktor antena;

- kemungkinan memperhitungkan pengaruh struktur logam berdasarkan penentuan arus yang diinduksi oleh medan antena padanya.

Data awal untuk menghitung level EMF adalah parameter geometris antena dalam bentuk satu set koordinat ujung konduktor, parameter geometris dan listrik dari permukaan yang mendasarinya, dan karakteristik teknis dari sarana transmisi radio.

Lampiran 3 memberikan informasi tentang perangkat lunak yang direkomendasikan, yang mencakup perhitungan tingkat EMF sesuai dengan metode yang ditetapkan dalam pedoman untuk sarana teknis yang ditentukan.

Teknik pengukuran didasarkan pada prinsip-prinsip yang ditetapkan dalam perkiraan perhitungan dan difokuskan pada penggunaan alat ukur yang ada yang memberikan akurasi yang cukup dalam memantau tingkat EMF.

2. Ketentuan utama metode peramalan komputasi tingkat medan elektromagnetik

2.1. Metode Esensi

Perhitungan level EMF langsung dari arus antena dilakukan dalam dua tahap: pertama, distribusi arus dalam konduktor antena dihitung, kemudian - level EMF. Distribusi arus dihitung berdasarkan solusi dari masalah elektrodinamika yang sesuai dengan metode persamaan integral dalam pendekatan kawat tipis. Dalam hal ini, desain antena yang sebenarnya direpresentasikan sebagai sistem konduktor silindris tipis secara elektrik. Penyelesaian persamaan integral dilakukan dengan metode kolokasi dengan basis sinusoidal piecewise. Perhitungan level EMF dilakukan langsung dari distribusi arus yang ditemukan, dengan mempertimbangkan adanya distorsi aperture dan medan reaktif.

Perhitungan level EMF dari RP yang dihitung dilakukan dalam tiga tahap: pertama, distribusi arus pada konduktor antena dihitung, kemudian - RP dan directivity factor (DRC), pada tahap terakhir, level EMF dihitung dari RP yang ditemukan dan DPC. Distribusi arus dalam konduktor ditentukan dengan cara yang sama seperti saat menghitung level EMF langsung dari arus antena.

Perhitungan level EMF menurut RP paspor dilakukan dalam satu tahap. Dalam hal ini, dianggap bahwa radiasi (dengan arah tertentu yang ditentukan oleh RP paspor) berasal dari titik yang diambil sebagai pusat fase antena.

Dalam penyajian selanjutnya, kecuali dinyatakan lain, satuan pengukuran semua besaran diberikan dalam sistem SI.

2.2. Perhitungan distribusi arus dalam konduktor antena

Perhitungan distribusi arus pada konduktor antena dilakukan dalam urutan berikut:

- membangun model antena elektrodinamik;

- perhitungan elemen matriks dari sistem persamaan aljabar linier (SLAE) - analog aljabar dari persamaan integral asli;

- solusi SLAE dan penentuan koefisien ekspansi dari fungsi distribusi arus yang diinginkan (fungsi saat ini) sesuai dengan dasar yang diberikan.

Membangun model elektrodinamika

Desain sebenarnya direpresentasikan sebagai sistem konduktor silinder bujursangkar yang tipis secara elektrik. Jari-jari konduktor dalam hal ini tidak boleh melebihi (selanjutnya - panjang gelombang). Konduktor radius yang lebih besar direpresentasikan sebagai silinder kawat. Permukaan logam padat direpresentasikan sebagai wire mesh. Konduktor yang sumbunya adalah kurva halus direpresentasikan sebagai garis putus-putus.

Kontur spasial diperkenalkan, dibentuk oleh satu set sumbu konduktor. Arah positif dari bypass sirkuit ditentukan (itu juga merupakan arah positif untuk arus), dan koordinat lengkung dimasukkan, dihitung di sepanjang itu.

Untuk menentukan fungsi dasar sinusoidal sepotong-sepotong, setiap konduktor bujursangkar dibagi menjadi segmen - segmen yang berpotongan sebagian pendek secara elektrik. Setiap -segmen ditentukan oleh tiga titik: mulai , tengah , dan akhir (sesuai dengan arah positif yang dipilih). Dalam hal ini, titik awal segmen -th (jika bukan yang pertama pada konduktor ini) bertepatan dengan titik tengah -th, ujungnya (jika bukan yang terakhir pada konduktor ini) - dengan titik tengah -th: , . Jika segmen ke-i adalah yang pertama (terakhir) pada konduktor yang diberikan, maka titik awal (akhir)nya bertepatan dengan awal (akhir) konduktor.

Titik-titik yang mendefinisikan beberapa segmen th dikaitkan dengan 3 vektor radius , , (titik awal, tengah dan akhir, masing-masing), serta vektor radius titik kolokasi - titik pada permukaan konduktor yang paling dekat dengan titik .

Konduktor lurus dibagi menjadi segmen-segmen yang seragam. Dalam hal ini, panjang segmen harus dipilih dari kondisi:

radius konduktor.

Dengan peningkatan panjang segmen relatif terhadap batas yang ditentukan, kesalahan perkiraan meningkat, dengan penurunan, persyaratan SLAE memburuk, akibatnya algoritma komputasi menjadi tidak stabil.

Segmen tambahan diperkenalkan untuk menggambarkan percabangan konduktor. Dalam hal ini, titik tengah segmen tambahan bertepatan dengan titik ekstrem konduktor penghubung, dan titik awal dan akhir bertepatan dengan titik tengah segmen ekstrem (terdekat) pada konduktor ini. Dalam hal ini, untuk menghindari munculnya persamaan SLAE yang bergantung linier, aturan berikut harus diperhatikan:

- jumlah konduktor coplanar yang terhubung pada satu titik tidak boleh lebih dari 3 (2 segmen tambahan diperkenalkan);

- jumlah konduktor non-coplanar yang terhubung pada satu titik tidak boleh lebih dari 4 (3 segmen tambahan diperkenalkan).

Jika perlu untuk menggambarkan sambungan listrik dari sejumlah besar konduktor, titik kontak listrik harus dipisahkan dalam ruang dengan jarak elektrik yang kecil, yang tidak penting untuk karakteristik listrik antena.

Saat memodelkan permukaan padat dengan wire mesh, tidak ada segmen tambahan yang dimasukkan pada node mesh.

Kesenjangan vibrator aktif (di mana tegangan suplai disuplai) juga dijelaskan oleh segmen. Dalam hal ini, titik tengah segmen bertepatan dengan titik tengah celah, dan titik awal dan akhir bertepatan dengan titik tengah segmen ekstrem (terdekat) pada konduktor yang berdekatan dengan celah (bahu vibrator).

Perhitungan matriks SLAE

Matriks SLAE (diperpanjang) berisi matriks persegi ( - jumlah total segmen dalam model) dengan elemen () dan - kolom dimensi anggota bebas (). Di sini - nomor baris matriks (nomor persamaan SLAE, nomor titik kolokasi), - nomor kolom matriks (nomor segmen).

Elemen matriks persegi secara numerik sama dengan komponen tangensial medan listrik, diambil dengan tanda yang berlawanan, dibuat oleh segmen -th dengan arus satuan di titik tengah segmen -th. Nilai didefinisikan sebagai jumlah dari dua komponen:

Komponen yang sesuai dengan radiasi segmen [, ];

- komponen yang sesuai dengan radiasi segmen [, ].

Komponen dan dihitung dengan rumus:

Ort dalam sistem silinder yang terkait dengan segmen -th;


- -ort dalam sistem silinder yang terkait dengan segmen [, ] (tanda "-") atau segmen [, ] (tanda "+") dari segmen ke-;

- penerapan titik kolokasi -th dalam sistem silinder, terkait dengan segmen [, ] (tanda "-") atau segmen [, ] (tanda "+") dari segmen ke-;

, - Nilai fungsi Green untuk pasangan titik yang berbeda;

- jarak antara titik kolokasi -th dan titik ekstrim (awal dan akhir) dari segmen -th;

adalah jarak antara titik kolokasi -th dan titik tengah segmen -th;

- nomor gelombang.

Anggota bebas SLAE didefinisikan sebagai berikut.

Jika titik kolokasi -th sesuai dengan segmen yang terletak pada konduktor, maka . Jika titik kolokasi -th sesuai dengan segmen yang terletak di celah vibrator aktif, maka nilai tegangan input yang dinormalisasi diambil sebagai nilai. Dalam hal ini, jika antena berisi satu vibrator, maka tegangan input yang dinormalisasi diasumsikan sama dengan satu. Jika antena berisi dua atau lebih vibrator (array antena), untuk salah satu vibrator, tegangan input yang dinormalisasi dianggap sama dengan satu, dan tegangan input yang tersisa dinormalisasi ke nilai sebenarnya dari tegangan input vibrator ini.

Solusi SLAE direkomendasikan untuk dilakukan dengan metode eliminasi optimal.

SLAE ditulis sebagai berikut:

Sebagai hasil dari penyelesaian SLAE, koefisien ekspansi dari fungsi arus yang diinginkan , , ... ditentukan. Secara numerik, koefisien ini sama dengan arus di titik tengah segmen yang sesuai untuk normalisasi yang dipilih dari tegangan input (arus).

2.3. Perhitungan tingkat medan elektromagnetik

2.3.1. Ketentuan umum

Kriteria tambahan diperkenalkan untuk memilih metode penghitungan tingkat EMF.

Pada , level EMF harus dihitung langsung dari arus antena, dan pada , menurut RP yang dihitung dari arus antena atau RP paspor, di mana:

Jarak dari pusat geometris antena ke titik pengamatan (di mana tingkat EMF ditentukan);

- ukuran maksimum antena.

Jika tidak ada informasi tentang perangkat (konstruksi) antena (yaitu tidak mungkin untuk membangun model elektrodinamik dan menghitung arus antena), tetapi RP papan namanya diketahui, tingkat EMF dihitung menggunakan RP paspor. Dalam hal ini, jika nilai yang diperoleh dari kekuatan medan (listrik dan magnet) harus dikalikan dengan faktor koreksi , grafiknya, tergantung pada parameternya, ditunjukkan pada Gambar.1.

Kriteria perlunya memperhitungkan pengaruh struktur logam adalah pemenuhan ketidaksetaraan:

Jarak dari titik pengamatan ke titik terdekat pada struktur logam.

- ukuran maksimum struktur logam, diukur secara vertikal dengan polarisasi vertikal dan secara horizontal dengan polarisasi horizontal;

- ukuran maksimum struktur logam, diukur secara horizontal dengan polarisasi vertikal dan secara vertikal dengan polarisasi horizontal;

, - koefisien, yang nilainya ditentukan oleh grafik pada Gbr.2.

Pengaruh permukaan yang mendasarinya tidak diperhitungkan dalam kasus-kasus berikut:

- titik pengamatan terletak di bawah tingkat permukaan di bawahnya (di sini yang kami maksud adalah permukaan dengan dimensi terbatas, misalnya, atap bangunan);

- ketinggian pusat antena dan ketinggian titik pengamatan relatif terhadap permukaan di bawahnya adalah 10 kali atau lebih besar dari jarak antara pusat antena dan titik pengamatan.

Daya radiasi ditentukan sebagai berikut.

Untuk perangkat antena pengumpan siaran FM dan stasiun pangkalan komunikasi radio bergerak darat, nilainya ditentukan oleh rumus.