En réalisant la BFD-400-1, leur dernière sonde numérique de champ H, les ingénieurs de Narda Safety Test Solutions ont opéré une véritable percée dans la mesure et l’analyse isotropes des champs magnétiques basse fréquence. Avec FieldMan, l’appareil de mesure CEM à large bande intelligent et intuitif de Narda, la sonde détecte et évalue de manière fiable et sûre l’exposition aux champs des employés travaillant dans des domaines, tels que l’automobile, le transport ferroviaire et d’autres applications industrielles à des fréquences comprises entre 1 Hz et 400 kHz.
Associée à la sonde compacte EHP-50F et à l’analyseur de champ FFT avec sélection de fréquence pour la mesure isotrope des champs électriques et magnétiques, qui peut également être combiné dès maintenant à la solution FieldMan, ils couvrent désormais toute la gamme des basses fréquences dans le domaine de la protection du travail. Alors que les sondes évaluent automatiquement les expositions, conformément aux principales normes, notamment la directive européenne 2013/35/UE, l’ICNIRP ou l’IEEE, la solution FieldMan affiche directement l’indice d’exposition en pourcentage de la norme sélectionnée.
Une nouvelle donne
L’évaluation fiable des sources de champ à basse fréquence dans le domaine de la protection du travail et des personnes, et notamment dans l’environnement industriel, impose des exigences extrêmement élevées en matière de technique de mesure, d’évaluation et d’analyse des signaux détectés. En effet, elle va souvent de pair avec des conditions de plus en plus complexes. Mais le secteur de la sécurité CEM revêt également une importance croissante face aux nouvelles mégatendances. Outre le secteur du chauffage et des transports axé sur l’électromobilité, l’électrification de grands processus industriels, comme la production d’acier via des fours électriques à arc qui reposaient auparavant sur des sources d’énergie fossile, se dessine déjà nettement.
Un appareil unique pour les basses et hautes fréquences
Avec la nouvelle sonde BFD-400-1, le leader de la technologie et du marché de la technique de mesure professionnelle des champs électromagnétiques (CEM) renoue désormais avec le succès sans précédent de son ELT-400. Avec plus de 2 000 unités vendues dans le monde, l’appareil de référence de Narda dans le domaine des basses fréquences a établi le standard « EMF Safety » pendant quinze ans. L’ELT-400 prend de l’âge et doit maintenant être remplacé par la sonde innovante BFD-400-1, qui permet désormais au FieldMan de reproduire sans compromis, et dans un seul appareil de mesure, les basses et hautes fréquences dans la plage de 1 Hz (DC) à 90 GHz. En outre, contrairement à l’ELT-400, le BFD-400-1 peut aller au-delà de la simple évaluation de l’exposition aux champs, en cartographiant le spectre et en décomposant le signal en différentes composantes spectrales, donnant ainsi des informations sur sa composition exacte.
Les domaines d’application de la sonde BFD-400-1
Avec sa toute nouvelle solution, le spécialiste de la technique de mesure de Pfullingen s’adresse essentiellement à tous les acteurs, autorités, institutions, prestataires de services et mandataires qui sont chargés, dans le cadre de la sécurité au travail, de garantir la conformité aux normes internationales en vigueur en matière de sécurité avec les champs magnétiques basse fréquence, comme la directive européenne 2013/35/UE, l’ICNIRP, l’IEEE ou le CENELEC. Parmi les environnements de mesure typiques, figurent les domaines de production industrielle, tels que le chauffage par induction et la fusion, les appareils de soudage électrique, le secteur ferroviaire, les dispositifs médicaux électriques, les systèmes d’alimentation en énergie ou le secteur automobile. L’électromobilité a donné naissance à un domaine d’application très actuel qui nécessite d’examiner, outre les mesures CEM, l’exposition locale au champ des passagers sur leur siège dans des véhicules électriques, et ce, à l’aide de plusieurs sondes spécialement positionnées.
Des succès techniques
Comme toutes les sondes numériques FieldMan, le nouveau modèle BFD-400-1 se distingue par le fait qu’en plus de saisir les valeurs de mesure, elle calcule les valeurs de mesure. En effet, les composants actifs nécessaires au traitement des valeurs de mesure se trouvent dans le connecteur de la sonde elle-même. La sonde numérique de Narda STS peut donc fonctionner sans l’appareil de base. Et cette fonctionnalité unique sur le marché offre plusieurs avantages décisifs.
De plus en plus de clients exigent l’utilisation d’appareils de mesure accrédités et étalonnés, en particulier pour les mesures sensibles dans le domaine de la sécurité CEM, où la sécurité des personnes est en jeu. Puisqu’il suffit d’envoyer la sonde BFD-400-1 sans l’appareil de base, les techniciens de mesure ont ici la possibilité de continuer à utiliser leur appareil FieldMan avec d’autres sondes, pendant toute la durée de l’étalonnage. Ils sont ainsi en mesure de continuer à accepter des commandes et d’éviter tout manque à gagner.
Utilisation autonome de la sonde BFD-400-1
Par ailleurs, les sondes numériques de Narda STS peuvent être utilisées avec l’option logicielle correspondante, par exemple sur un PC ou un ordinateur portable, sans l’appareil FieldMan. Cela permet aux utilisateurs d’utiliser simultanément plusieurs sondes, comme c’est souvent le cas pour les mesures CEM dans le secteur automobile ou dans les grands ateliers de production d’autres branches industrielles, sans devoir se procurer un appareil de base pour chacune d’entre elles. Enfin, en traitant le signal dans la sonde, Narda STS évite une opération entraînant une vulnérabilité, généralement provoquée par des connexions enfichables ou vissées lors de la transmission du signal. En effet, seuls les résultats de mesure, et non le signal reçu, sont transmis numériquement à l’appareil de base par le biais de cet élément de liaison.
Le capteur 100 cm2 conforme aux normes
La sonde utilisée est un capteur de 100 cm2 qui enregistre avec précision l’intensité du champ de manière isotrope, c’est-à-dire indépendamment de la direction d’incidence du champ électromagnétique. Pour évaluer correctement l’exposition aux champs de basses fréquences, il est généralement nécessaire de connaître précisément le champ et les appareils de mesure utilisés. En effet, les valeurs limites en vigueur dépendent de la fréquence dominante. La BFD-400-1 utilise donc la méthode de mesure à évaluation de la réponse en fréquence de « l’évaluation du domaine temporel », Weighted Peak ou Shaped Time Domain (STD), pour analyser les signaux dans le domaine temporel. Elle facilite grandement le travail de mesure quotidien, même pour les techniciens de mesure inexpérimentés, dans la mesure où elle prend en compte automatiquement la dépendance des valeurs limites quant à la fréquence. On distingue en principe le WPM (Weighted Peak Magnitude) et le WRM (Weighted Root Mean Square). Tandis que le WPM convient parfaitement à la détection des effets de pointe, le WRM donne à l’utilisateur un meilleur aperçu de la charge totale moyenne.
Une sonde pour toutes les normes
Auparavant, avec l’ELT-400, le technicien de mesure restait toujours focalisé sur une norme précise, comme l’exigeait le système, puisque la question des normes était alors résolue par des filtres matériels différents. Mais ce temps est révolu ! Le BFD-400-1 dispose de filtres numériques en aval qui résolvent la « question des normes » sur le plan logiciel. Cela signifie qu’il est désormais possible à l’utilisateur de mesurer plusieurs normes, comme l’ICNIRP, FCC, DIN EN 50413 VDE 0848 ou la directive européenne 2013/35/UE, à l’aide d’une seule et unique sonde.
Modes de fonctionnement
La BFD-400-1 permet d’effectuer soit des mesures simples, soit des mesures très détaillées grâce au FieldMan. La première partie consiste à allumer l’appareil de base et à lire à l’écran la norme ou le résultat affiché en pourcentage. Ainsi, les experts spécialisés en technique de mesure ne sont plus les seuls à pouvoir effectuer des mesures sûres, fiables et conformes aux normes sur le lieu de travail, une simple pression de bouton suffit. Si des résultats détaillés du signal détecté sont requis, la BFD-400-1 fournit également une analyse précise à trois canaux en temps réel jusqu’à 400 kHz, grâce à ses trois bobines disposées de manière orthogonale et concentrique, les résultats étant affichés dans le domaine du temps et des fréquences. Elle mesure les champs magnétiques de manière omnidirectionnelle et peut être positionnée facilement et précisément grâce à la disposition géométrique de ses bobines.
Chacune des trois bobines est soumise à des tensions proportionnelles à la dérivée temporelle de la densité de flux magnétique. Le traitement complet du signal pour la mesure dans le domaine du temps / des fréquences est réalisé dans la sonde. Dans le domaine temporel, il est possible d’utiliser des méthodes d’évaluation à correction de phase, avec des détecteurs de crête ou de valeurs efficaces, la valeur mesurée étant transmise par voie numérique au FieldMan ou à un PC via le port USB de la sonde.
Modes d’utilisation du BFD-400-1
Le BFD-400-1 dispose de six modes d’utilisation : « Field Strength » (mesure d’intensité de champ), « Spatial Average » (Mesure de la moyenne spatiale de l’intensité de champ sur plusieurs points répartis dans l’espace) et « Timer Logging » (les intensités de champ sont mesurées en continu ou à intervalles réguliers sur une période définie). De plus, en mode « Spectrum »/« Real Time FFT », la nouvelle sonde peut décomposer et analyser le champ électromagnétique en temps réel dans ses différentes composantes de fréquence. En mode « Shaped Time Domain », le technicien de mesure peut enregistrer les signaux dans le domaine temporel, en tenant compte des pondérations dépendantes de la fréquence (Shaping), comme l’exige la norme. Le mode « Scope » permet de visualiser l’évolution temporelle d’un signal magnétique dans le domaine temporel, sans oscilloscope externe. Et avec le mode « Raw Data Streaming », le technicien a la possibilité de collecter des données brutes non traitées en temps réel et en continu à partir de la sonde BFD-400-1, et de les transmettre à un système externe, par exemple un PC ou un enregistreur de données.
Autres nouveautés de Narda STS
- App FieldMan
Grâce à l’application FieldMan, les techniciens de mesure sont capables, via une connexion WLAN, de visualiser sur leur smartphone les mesures en cours, en fonction des conditions ambiantes, sur des distances allant jusqu’à 30 mètres, de les suivre en direct, et même de les contrôler à distance. Pour cela, tous les résultats de mesure sont transmis en 1:1 sur l’écran du smartphone. En outre, l’application propose de nombreuses fonctionnalités, telles que les captures d’écran, la prise de photos ou de films d’opérations de mesure, qui peuvent être attribuées à différents projets de mesure, cela simplifie et optimise considérablement la création de rapports de mesure.
- Live Measurements en option TSX (logiciel)
L’option « Live Measurements » permet de réaliser des mesures en direct, et le logiciel Narda TSX s’enrichit dans le même temps des fonctions de FieldMan. Connecté via un câble USB, il permet d’utiliser une sonde directement sur le PC sans l’appareil FieldMan (pour les sondes analogiques, le convertisseur de sonde A/D est nécessaire). Avec le Digital Broadband Probe Repeater, il est possible d’utiliser la connexion optique, et donc de l’adapter à des applications dans des laboratoires CEM, par exemple. De plus, cette option favorise le contrôle de la solution FieldMan à distance.
- Digital Broadband Probe Repeater
Le système Digital Broadband Probe Repeater convertit le signal électrique numérique en signal optique et le transmet au système FieldMan par fibre optique. Il est ainsi possible d’effectuer des mesures sûres et fiables à des distances allant jusqu’à 50 mètres, sans perturbations, par exemple dans un radar à champ élevé, à des intensités de champ extrêmement élevées.
- A/D Probe Converter
Le convertisseur Analog Digital Probe Converter permet de continuer à utiliser des sondes NBM avec le FieldMan. Ainsi, le convertisseur A/D Probe Converter convertit le signal analogique des sondes NBM en signal numérique sûr. Le traitement du signal est alors réalisé directement dans le convertisseur.
Prochainement
- BFD-400-3
Début 2025, la nouvelle sonde BFD-400-3 (sonde 3 cm2) fera son entrée sur le marché, elle permettra de déterminer le facteur de couplage selon la norme CEI/EN 62233. Elle est conçue pour les champs magnétiques fortement variables localement, et permet donc de localiser les sources de champs magnétiques perturbateurs, par exemple dans les armoires électriques.
Associée à la sonde compacte EHP-50F et à l’analyseur de champ FFT avec sélection de fréquence pour la mesure isotrope des champs électriques et magnétiques, qui peut également être combiné dès maintenant à la solution FieldMan, ils couvrent désormais toute la gamme des basses fréquences dans le domaine de la protection du travail. Alors que les sondes évaluent automatiquement les expositions, conformément aux principales normes, notamment la directive européenne 2013/35/UE, l’ICNIRP ou l’IEEE, la solution FieldMan affiche directement l’indice d’exposition en pourcentage de la norme sélectionnée.
Une nouvelle donne
L’évaluation fiable des sources de champ à basse fréquence dans le domaine de la protection du travail et des personnes, et notamment dans l’environnement industriel, impose des exigences extrêmement élevées en matière de technique de mesure, d’évaluation et d’analyse des signaux détectés. En effet, elle va souvent de pair avec des conditions de plus en plus complexes. Mais le secteur de la sécurité CEM revêt également une importance croissante face aux nouvelles mégatendances. Outre le secteur du chauffage et des transports axé sur l’électromobilité, l’électrification de grands processus industriels, comme la production d’acier via des fours électriques à arc qui reposaient auparavant sur des sources d’énergie fossile, se dessine déjà nettement.
Un appareil unique pour les basses et hautes fréquences
Avec la nouvelle sonde BFD-400-1, le leader de la technologie et du marché de la technique de mesure professionnelle des champs électromagnétiques (CEM) renoue désormais avec le succès sans précédent de son ELT-400. Avec plus de 2 000 unités vendues dans le monde, l’appareil de référence de Narda dans le domaine des basses fréquences a établi le standard « EMF Safety » pendant quinze ans. L’ELT-400 prend de l’âge et doit maintenant être remplacé par la sonde innovante BFD-400-1, qui permet désormais au FieldMan de reproduire sans compromis, et dans un seul appareil de mesure, les basses et hautes fréquences dans la plage de 1 Hz (DC) à 90 GHz. En outre, contrairement à l’ELT-400, le BFD-400-1 peut aller au-delà de la simple évaluation de l’exposition aux champs, en cartographiant le spectre et en décomposant le signal en différentes composantes spectrales, donnant ainsi des informations sur sa composition exacte.
Les domaines d’application de la sonde BFD-400-1
Avec sa toute nouvelle solution, le spécialiste de la technique de mesure de Pfullingen s’adresse essentiellement à tous les acteurs, autorités, institutions, prestataires de services et mandataires qui sont chargés, dans le cadre de la sécurité au travail, de garantir la conformité aux normes internationales en vigueur en matière de sécurité avec les champs magnétiques basse fréquence, comme la directive européenne 2013/35/UE, l’ICNIRP, l’IEEE ou le CENELEC. Parmi les environnements de mesure typiques, figurent les domaines de production industrielle, tels que le chauffage par induction et la fusion, les appareils de soudage électrique, le secteur ferroviaire, les dispositifs médicaux électriques, les systèmes d’alimentation en énergie ou le secteur automobile. L’électromobilité a donné naissance à un domaine d’application très actuel qui nécessite d’examiner, outre les mesures CEM, l’exposition locale au champ des passagers sur leur siège dans des véhicules électriques, et ce, à l’aide de plusieurs sondes spécialement positionnées.
Des succès techniques
Comme toutes les sondes numériques FieldMan, le nouveau modèle BFD-400-1 se distingue par le fait qu’en plus de saisir les valeurs de mesure, elle calcule les valeurs de mesure. En effet, les composants actifs nécessaires au traitement des valeurs de mesure se trouvent dans le connecteur de la sonde elle-même. La sonde numérique de Narda STS peut donc fonctionner sans l’appareil de base. Et cette fonctionnalité unique sur le marché offre plusieurs avantages décisifs.
De plus en plus de clients exigent l’utilisation d’appareils de mesure accrédités et étalonnés, en particulier pour les mesures sensibles dans le domaine de la sécurité CEM, où la sécurité des personnes est en jeu. Puisqu’il suffit d’envoyer la sonde BFD-400-1 sans l’appareil de base, les techniciens de mesure ont ici la possibilité de continuer à utiliser leur appareil FieldMan avec d’autres sondes, pendant toute la durée de l’étalonnage. Ils sont ainsi en mesure de continuer à accepter des commandes et d’éviter tout manque à gagner.
Utilisation autonome de la sonde BFD-400-1
Par ailleurs, les sondes numériques de Narda STS peuvent être utilisées avec l’option logicielle correspondante, par exemple sur un PC ou un ordinateur portable, sans l’appareil FieldMan. Cela permet aux utilisateurs d’utiliser simultanément plusieurs sondes, comme c’est souvent le cas pour les mesures CEM dans le secteur automobile ou dans les grands ateliers de production d’autres branches industrielles, sans devoir se procurer un appareil de base pour chacune d’entre elles. Enfin, en traitant le signal dans la sonde, Narda STS évite une opération entraînant une vulnérabilité, généralement provoquée par des connexions enfichables ou vissées lors de la transmission du signal. En effet, seuls les résultats de mesure, et non le signal reçu, sont transmis numériquement à l’appareil de base par le biais de cet élément de liaison.
Le capteur 100 cm2 conforme aux normes
La sonde utilisée est un capteur de 100 cm2 qui enregistre avec précision l’intensité du champ de manière isotrope, c’est-à-dire indépendamment de la direction d’incidence du champ électromagnétique. Pour évaluer correctement l’exposition aux champs de basses fréquences, il est généralement nécessaire de connaître précisément le champ et les appareils de mesure utilisés. En effet, les valeurs limites en vigueur dépendent de la fréquence dominante. La BFD-400-1 utilise donc la méthode de mesure à évaluation de la réponse en fréquence de « l’évaluation du domaine temporel », Weighted Peak ou Shaped Time Domain (STD), pour analyser les signaux dans le domaine temporel. Elle facilite grandement le travail de mesure quotidien, même pour les techniciens de mesure inexpérimentés, dans la mesure où elle prend en compte automatiquement la dépendance des valeurs limites quant à la fréquence. On distingue en principe le WPM (Weighted Peak Magnitude) et le WRM (Weighted Root Mean Square). Tandis que le WPM convient parfaitement à la détection des effets de pointe, le WRM donne à l’utilisateur un meilleur aperçu de la charge totale moyenne.
Une sonde pour toutes les normes
Auparavant, avec l’ELT-400, le technicien de mesure restait toujours focalisé sur une norme précise, comme l’exigeait le système, puisque la question des normes était alors résolue par des filtres matériels différents. Mais ce temps est révolu ! Le BFD-400-1 dispose de filtres numériques en aval qui résolvent la « question des normes » sur le plan logiciel. Cela signifie qu’il est désormais possible à l’utilisateur de mesurer plusieurs normes, comme l’ICNIRP, FCC, DIN EN 50413 VDE 0848 ou la directive européenne 2013/35/UE, à l’aide d’une seule et unique sonde.
Modes de fonctionnement
La BFD-400-1 permet d’effectuer soit des mesures simples, soit des mesures très détaillées grâce au FieldMan. La première partie consiste à allumer l’appareil de base et à lire à l’écran la norme ou le résultat affiché en pourcentage. Ainsi, les experts spécialisés en technique de mesure ne sont plus les seuls à pouvoir effectuer des mesures sûres, fiables et conformes aux normes sur le lieu de travail, une simple pression de bouton suffit. Si des résultats détaillés du signal détecté sont requis, la BFD-400-1 fournit également une analyse précise à trois canaux en temps réel jusqu’à 400 kHz, grâce à ses trois bobines disposées de manière orthogonale et concentrique, les résultats étant affichés dans le domaine du temps et des fréquences. Elle mesure les champs magnétiques de manière omnidirectionnelle et peut être positionnée facilement et précisément grâce à la disposition géométrique de ses bobines.
Chacune des trois bobines est soumise à des tensions proportionnelles à la dérivée temporelle de la densité de flux magnétique. Le traitement complet du signal pour la mesure dans le domaine du temps / des fréquences est réalisé dans la sonde. Dans le domaine temporel, il est possible d’utiliser des méthodes d’évaluation à correction de phase, avec des détecteurs de crête ou de valeurs efficaces, la valeur mesurée étant transmise par voie numérique au FieldMan ou à un PC via le port USB de la sonde.
Modes d’utilisation du BFD-400-1
Le BFD-400-1 dispose de six modes d’utilisation : « Field Strength » (mesure d’intensité de champ), « Spatial Average » (Mesure de la moyenne spatiale de l’intensité de champ sur plusieurs points répartis dans l’espace) et « Timer Logging » (les intensités de champ sont mesurées en continu ou à intervalles réguliers sur une période définie). De plus, en mode « Spectrum »/« Real Time FFT », la nouvelle sonde peut décomposer et analyser le champ électromagnétique en temps réel dans ses différentes composantes de fréquence. En mode « Shaped Time Domain », le technicien de mesure peut enregistrer les signaux dans le domaine temporel, en tenant compte des pondérations dépendantes de la fréquence (Shaping), comme l’exige la norme. Le mode « Scope » permet de visualiser l’évolution temporelle d’un signal magnétique dans le domaine temporel, sans oscilloscope externe. Et avec le mode « Raw Data Streaming », le technicien a la possibilité de collecter des données brutes non traitées en temps réel et en continu à partir de la sonde BFD-400-1, et de les transmettre à un système externe, par exemple un PC ou un enregistreur de données.
Autres nouveautés de Narda STS
- App FieldMan
Grâce à l’application FieldMan, les techniciens de mesure sont capables, via une connexion WLAN, de visualiser sur leur smartphone les mesures en cours, en fonction des conditions ambiantes, sur des distances allant jusqu’à 30 mètres, de les suivre en direct, et même de les contrôler à distance. Pour cela, tous les résultats de mesure sont transmis en 1:1 sur l’écran du smartphone. En outre, l’application propose de nombreuses fonctionnalités, telles que les captures d’écran, la prise de photos ou de films d’opérations de mesure, qui peuvent être attribuées à différents projets de mesure, cela simplifie et optimise considérablement la création de rapports de mesure.
- Live Measurements en option TSX (logiciel)
L’option « Live Measurements » permet de réaliser des mesures en direct, et le logiciel Narda TSX s’enrichit dans le même temps des fonctions de FieldMan. Connecté via un câble USB, il permet d’utiliser une sonde directement sur le PC sans l’appareil FieldMan (pour les sondes analogiques, le convertisseur de sonde A/D est nécessaire). Avec le Digital Broadband Probe Repeater, il est possible d’utiliser la connexion optique, et donc de l’adapter à des applications dans des laboratoires CEM, par exemple. De plus, cette option favorise le contrôle de la solution FieldMan à distance.
- Digital Broadband Probe Repeater
Le système Digital Broadband Probe Repeater convertit le signal électrique numérique en signal optique et le transmet au système FieldMan par fibre optique. Il est ainsi possible d’effectuer des mesures sûres et fiables à des distances allant jusqu’à 50 mètres, sans perturbations, par exemple dans un radar à champ élevé, à des intensités de champ extrêmement élevées.
- A/D Probe Converter
Le convertisseur Analog Digital Probe Converter permet de continuer à utiliser des sondes NBM avec le FieldMan. Ainsi, le convertisseur A/D Probe Converter convertit le signal analogique des sondes NBM en signal numérique sûr. Le traitement du signal est alors réalisé directement dans le convertisseur.
Prochainement
- BFD-400-3
Début 2025, la nouvelle sonde BFD-400-3 (sonde 3 cm2) fera son entrée sur le marché, elle permettra de déterminer le facteur de couplage selon la norme CEI/EN 62233. Elle est conçue pour les champs magnétiques fortement variables localement, et permet donc de localiser les sources de champs magnétiques perturbateurs, par exemple dans les armoires électriques.
