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UCSP - Extensión Ing. Electrónica y de Telecomunicaciones Diseño y Planificación de Comunicaciones Inalámbricas

Septiembre 2017

PRIMERA UNIDAD: MEDICION DE RADIACION NO IONIZANTE

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Guía de Prácticas 1. Medidor de intensidad de Campos

Grupo: ___________

Nota:

Alumno(s): ___________________________________________________ ___________________________________________________

I. Objetivos   

Aprender a utilizar el software de análisis de medidas de intensidad de Campo NBM -TS (Narda). Aprender a utilizar el Medidor de Intensidad de Campo NBM-550 Reconocer el proceso de medición de Radiaciones no ionizantes.

II. Contenido teórico 

Capítulo 1:

Medición de campos electromagnéticos

En el mundo de hoy, prácticamente todo el mundo vive y trabaja en un entorno rodeado de equipos técnicos que generan campos electromagnéticos. Nuestro reconocimiento de los problemas asociados con estos campos y nuestra profundidad de información en esta área han aumentado a medida que los efectos de tales campos en el cuerpo humano han sido examinados más de cerca. Varias autoridades han definido durante mucho tiempo los valores límite diseñado para proteger a los usuarios de los peligros de la exposición a dichas emisiones. El medidor de campo de banda ancha NBM-550 de Narda ofrece prácticamente a todos los interesados en este tema con un instrumento para medir la radiación no ionizante con la máxima precisión dentro de la gama de frecuencias de 100 kHz a 60 GHz (dependiendo de la sonda utilizada). El instrumento tiene una amplia gama de funciones, sin embargo, es muy fácil de usar. También cuenta con un práctico diseño, una carcasa robusta, larga duración de la batería y una alta precisión de medición. La figura 1 describe los componentes del Medidor de Intensidad de Campo NBM – 550, las que son el Medidor y las Sondas: 1

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Figura 1. Sistema de Medida de Radiaciones no Ionizantes NBM-550.

El NBM-550 hace mediciones de precisión para propósitos de seguridad humana, particularmente en ambientes de trabajo donde son probables altas intensidades de campo eléctrico o magnético. También puede utilizarse para demostrar la compatibilidad electromagnética (EMC) de los dispositivos y equipos. Ejemplos: • Medición de intensidades de campo como parte de las normas generales de seguridad. • Medición de las intensidades de campo alrededor de los equipos de transmisión y radar para establecer zonas de seguridad y para el monitoreo durante las operaciones. • Medición de la intensidad de campo que emana de los repetidores de teléfonos móviles y sistemas de comunicaciones por satélite para garantizar el cumplimiento de los valores límite de seguridad humana. • Medición de la intensidad del campo en el entorno de trabajo industrial, tales como equipos de soldadura de plásticos, equipos de calentamiento, templado y secado con RF. • Medidas para garantizar la seguridad de las personas que utilizan equipos de diatermia y otros equipos médicos que generan radiación de alta frecuencia. • Mediciones de intensidad de campo en estaciones base y cámaras anecoicas. 2

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El NBM-550 incluye una pantalla LCD de 4 pulgadas en diagonal con 240 x 320 de resolución. La pantalla muestra mayor información de un vistazo que los medidores tradicionales. Puede mostrar la intensidad de campo total real con lecturas individuales de cada eje '(si se proporciona) o mostrar el modo "Historial". El modo de historia NBM-550 proporciona un histograma en pantalla con hasta 8 horas de información. Puede elegir mostrar los niveles de campo máximo, promedio mínimo y promedio máximo. Por supuesto, todas las características normales que usted esperaría en un medidor de intensidad de campo; máxima retención de señal, alarmas audibles, tiempo y promediado espacial. Cuando enciende la unidad, tiene una autocalibracion "auto zero". Con el GPS opcional, incluso las coordenadas de latitud y longitud se muestran. El manejo del medidor se ha facilitado con las funciones de medición más comunes mostradas por encima de cuatro "teclas programables" que le permiten captar rápidamente el funcionamiento sin los tediosos manuales de operación. En la figura 2, se aprecia el medidor de campo NBM-550.

Figura 2. Software de Medida de Radiaciones no Ionizantes NBM-TS.

Las sondas patentadas de respuesta en frecuencia de Narda están diseñadas y fabricadas de manera que su sensibilidad refleja lo más posible una norma (o guía) particular. Por ejemplo, muchas de las principales guías y estándares en el mundo establecen límites de campo E para una exposición humana máxima a 614 V/m (1000 W/m 2) a frecuencias más bajas (~ 1 MHz). A frecuencias de 10 a 400 MHz, los límites son típicamente mucho menores, 61,4 V/m (10 W/m2), una diferencia de 20 dB (100 veces la potencia). Una sonda de respuesta de frecuencia configurada es diseñada para tales límites es 100 veces más sensible en la región de 100 MHz que a 1 MHz. Ver figura 3. Las mediciones generales de seguridad, para saber si cumple con un límite de exposición o no, las sondas son forma fácil de usar en cualquier entorno. La visualización de la intensidad de campo total con las sondas conformadas no es en términos de V/m o W/m 2, es "% de Std." 3

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Figura 3. Modelo de Referencia de máximos permisibles ICNIRP.

Así por ejemplo, en un sitio con emisores múltiples, un resultado del 15% es fácil de entender. La intensidad de campo detectada total de cada emisor (hasta su límite, a su frecuencia) ha aumentado hasta un 15%. Un uso adicional de estas sondas es que ya no tienen la "necesidad de saber" la frecuencia, cuando se utiliza una sonda Narda. En la figura 4 se puede apreciar un grupo reducido de sondas Narda con sus caratcteristicas.

Figura 4. Algunos Modelos de sondas Narda.

El software NBM-TS proporciona una cómoda gestión de datos, documentación de resultados y evaluación futura. También le ofrece la capacidad de controlar remotamente el NBM y realizar actualizaciones de firmware. Este innovador paquete de software le permite vincular los datos GPS opcionales con imágenes reales de los programas de

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cartografía como Google Earth ™, haciendo que los datos de campo adquieran más relevancia con el lector, el software se puede apreciar en la figura 5.

Figura 5. Software de Medida de Radiaciones no Ionizantes NBM-TS.

III. Cuestionario previo a. Describa por lo menos 3 tipos de sistemas que utilicen radiaciones Ionizantes, que cuidados se utilizan cuando se realizan estas pruebas. ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ b. ¿Describa el estándar de Radiaciones no Ionizantes ICNIRP, para público en general?, ¿Cuál es la diferencia entre el estándar que se aplica a trabajadores? ¿Por qué existe tal diferencia? ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ c. ¿Cómo se realiza una medida con un Medidor de Intensidad de Campo? ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________

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IV. Equipos y materiales Laboratorio: Motorola Equipos y dispositivos:  1 Computador Personal  1 Medidor de Intensidad de Campos NBM-550 Software:  Narda, NBM-TS

V. Actividades 1. Actividad: Adquisición de Datos del Medidor A. La adquisición de Datos del medidor de Campos Narda se lleva a cabo a través del Software NBM-TS, el cual vamos a usar para poder trasferir las señales almacenadas en el medidor NBM. B. Abra el software NBM-TS de su PC.

C. Podemos apreciar 5 Pestaña en su Menú, como se muestra a continuación.

-

En la pestaña “Base de Datos”, se muestra la información de la base de datos exportada en la computadora. En la pestaña “Memoria del dispositivo”, se muestra las opciones de conexión con el Medidor de Campos. En la pestaña “Medida”, te permite manejar el Medidor de Intensidad de Campos desde la PC. En la pestaña “Configuración”, te permite obtener información del Medidor de Intensidad de Campo. En la pestaña “Extras” te da opciones para actualización del Medidor y cambiar el idioma del software

D. Entre en la pestaña Configuración, “Estándares de Seguridad”, Elegir el estándar ICNIRP Ocup 1998 y grafique los campos Eléctricos E y Magnéticos H del estándar. -

Encontrar los valores máximos y mínimos, en cada unidad del estándar (E y H). Encontrar los valores límites de exposición del estándar a 10 MHz, 100MHz, 1GHZ y 10GHz.

E. Entre en la pestaña Base de datos, Seleccione 1 medida tanto de Modo Timer, Spatial Average, Normal, Monitor, History, XYZ.

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F. Visualice de cada modo, la información comprendida en la pantalla del lado derecho, Describa por cada Modo la información encontrada.

Preguntas:

a. Conecte el medidor de intensidad de Campo a la computadora, y transcriba la información de la Información del dispositivo y de la sonda, ¿Qué características se puede apreciar? ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________

b. En el modo History, se puede visualizar una variación del campo Eléctrico y Magnético. ¿A que se debe esta variación? ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________

2 Actividad: Uso del Medidor de Intensidad de Campo A. Reconozca el equipo para esto revise la figura 6 y la Tabla 1.

Figura 6. Medidor de Radiaciones no Ionizantes NBM-550.

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Numero

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Función

1

Conector hembra de sonda

2

micrófono

3

Pantalla

4

Panel de mando Function keys

Se utiliza para seleccionar las funciones de menú mostradas en la pantalla ESC key

Se utiliza para salir de un menú / restablecer funciones y valores de medición OK key

Se utiliza para abrir un menú o función / confirmar un ajuste UP/DOWN arrow keys

Se utiliza para seleccionar menús y funciones / cambiar valores / bloquear el teclado / cambiar el contraste ON/OFF key

Se utiliza para encender o apagar el instrumento Charge state

Indica el estado de carga (rojo = carga rápida, verde = carga lenta) Status Operating status

Indica el estado de funcionamiento del instrumento: Verde = funcionamiento normal, Rojo = funcionamiento remoto, Parpadeo rojo = actualización del firmware o límite de alarma superado.

5

Trípode

6

Conectores eléctricos y ópticos

6a 6b 6c 6d

Conector multifunción para USB / GPS (opcional) / disparador externo. Auricular Conector óptico Adaptador / cargador de CA

7

Trípode (en la parte posterior del Instrumento)

8

Compartimiento de las pilas (en la parte posterior del instrumento) Sonda (varios modelos disponibles)

9

Cabezal de la sonda

10

Toma de la sonda Tabla 1. Conectores del Medidor de Radiaciones no Ionizantes NBM-550.

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B. Conecte la Sonda de Campo Eléctrico EF-1891 al medidor de intensidad de Campo NBM 550, fíjese en alinear las marcas rojas tanto del medidor NBM y de la sonda, antes de conectar. C. Encienda el medidor de intensidad de campos y compruebe el correcto estado de funcionamiento. D. Reconozca el menú de la pantalla, ver la figura 7 y la tabla 2.

Figura 7. Pantalla del Medidor de Radiaciones no Ionizantes NBM-550.

Numero

Función

1

Sonda utilizada

2

Función de alarma (encendido)

3

Estado de carga de la batería

4

Tiempo

5

Advertencia: los datos GPS mostrados no están actualizados.

6

Presente la selección del modo de visualización

7

Valor medido y unidades

8

Gráfico de barras del valor medido con visualización del campo tipo: campo E = E, campo H = H, campo S = S

9

Teclas de función

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Fuera de la indicación del rango de medida. - Flecha abajo: señal demasiado pequeña 9

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- Flecha arriba: señal demasiado grande. 11

Coordenadas GPS (opcional) Tabla 2. Conectores del Medidor de Radiaciones no Ionizantes NBM-550.

E. Apreté el botón de “Menu”, ver figura 6, cambié las unidades de Medición. ¿Qué opciones de Unidades posee el medidor? Encuentre las relaciones entre cada unidad. (V/m, A/m, W/m2, mW/cm2), se recomienda visitar http://rfcalculator.mobi/convert-tesla.html. F. Cambie el tipo de resultado de las mediciones, en este caso existe 4 opciones: a.

Actual ,

Muestra el valor actual de la medida.

b.

Max Hold,

c.

Average,

el valor promedio de la medición.

d.

Max Avg,

el valor máximo en un promediado de medición

el valor máximo de la medición.

G. Realice una llamada con su celular y salve los 4 tipos de resultado, anote el número de índice que se va almacenando. Cambie el tiempo de promediado a 20 sg. Para esto use Menú - Configuración de medida - Tiempo de promediado, use las flechas y el botón Ok. H. Cuando uno utiliza la opción promediado espacial te da solo el valor promedio de la se ñal. I.

Cuando se utiliza el modo monitor se almacena los valores máximo, mínimo y promediado.

J. Cuando se utiliza la opción history, se almacena la información durante el rango de tiempo que se desea. K. Cuando se utiliza la opción XYZ, se almacena la información de las sondas que pueden separar las componentes en sus ejes X, Y y Z.

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