Wo Strom im Spiel ist, gibt es elektromagnetische Impulse, die sich störend auswirken können. EMV-Prüfungen sind deshalb in vielen Bereichen obligatorisch. Um bei den EMV-Tests in den Prüfkammern alles im Blick zu behalten, werden Kamerasysteme eingesetzt. In ihren Schwenkköpfen sorgen DC-Kleinstmotoren für die exakte Ausrichtung der ferngesteuerten Systeme.

Redaktionelle Bearbeitung: Technik und Wissen

Moderne Fahrzeuge stecken heute voller empfindlicher Elektronik. «Angefangen hat es, als im Pkw nicht mehr nur ein Autoradio eingebaut wurde», erinnert sich Dr. Martin Kull, Gründer und Geschäftsführer von MK-Messtechnik. «Mit der Zeit kam immer mehr Elektronik hinzu, von ABS und Airbag bis Mobilfunk und Navigation.»

EMV-Laborkammern: Vorgang nur mit Kamera beobachtbar

Die einzelnen Systeme dürfen sich weder gegenseitig stören noch andere Systeme ausserhalb des Fahrzeugs beeinträchtigen. Auch gegen Impulse von aussen sollen sie möglichst unempfindlich sein. Schon als Student an der Universität Stuttgart führte der Elektronik-Ingenieur Messungen im EMV-Prüflabor von Daimler durch. In solchen EMV-Labors werden zum Teil sehr starke elektromagnetische Wellen auch weit jenseits geltender Grenzwerte erzeugt.

Die EMV-Laborkammern werden deshalb während der Tests hermetisch abgeriegelt.

Was in ihrem Innern vorgeht, kann nur mit Hilfe von Kameras beobachtet werden. «Damals bekamen wir die ersten Anfragen, Überwachungsgeräte für die Testkammern zu bauen. Der Bedarf lag zunächst bei weniger als 100 Kameras im Jahr, sodass sich die grossen Firmen aus dem Nischenmarkt zurückzogen.»

Hier sah Dr. Kull seine Chance und begann mit der Entwicklung und Fertigung entsprechender Kamerasysteme für EMV-Tests. Der Erfolg liess nicht lange auf sich warten und heute verwenden fast alle Automobilhersteller bei ihren EMV-Tests die Kameras aus Notzingen.

Passende Kamerasysteme für vielfältige EMV-Prüfaufgaben

Je nach Prüfaufgabe kommen unterschiedliche Systeme zum Einsatz, die dann entweder fest an der Wand montiert oder auf verschiedenen Stativen befestigt werden (Bild 2). Ausserdem gibt es eine sogenannte «Sitzkiste», die auf dem Fahrersitz platziert wird und bis zu sechs Kameras aufnehmen kann. Damit lassen sich während der Tests das komplette Armaturenbrett, sämtliche Displays, Anzeigen und Steuerungselemente des Fahrzeugs beobachten.

Der Trend zu Elektromobilität kommt MK-Messtechnik entgegen, da die elektromagnetische Verträglichkeit bei Elektrofahrzeugen eine noch wichtigere Rolle spielt als bei Autos mit Verbrennungsmotor. Zudem muss auch die Elektronik in Zügen, Flugzeugen und Schiffen solche EMV-Tests durchlaufen.

Abläufe bei EMV-Test vereinfachen mit schwenkbaren Kameras

Um die Abläufe beim EMV-Test zu vereinfachen, wurde das Portfolio um schwenkbare Kameras mit Fernsteuerung erweitert. Ursprünglich waren sie nur für die Wandmontage gedacht. Doch die Nachfrage nach der beweglichen Variante wuchs bald auch bei den mobilen Systemen. «So mussten wir uns mit dem Thema mechanische Stabilität unter ganz neuen Aspekten auseinandersetzen. Unsere Systeme sind zwar sehr robust, aber wenn ein Stativ mit einem 800 Gramm schweren Kameraaufsatz umfällt oder dieser Aufsatz von einer groben Hand gedreht wird, ist das eine Herausforderung für das Material. Wir haben das Problem mit einer Art Rutschkupplung gelöst.»

Kameras überwachen auch Wärmeverlauf

Kameras von MK-Messtechnik überwachen nicht nur die Fahrzeugelektronik, sondern auch den Wärmeverlauf. Dafür wurde die Infrarot-Kamera opto-LWIR entwickelt. Die elektromagnetischen Felder, die bei den Tests aufgebaut werden, schaffen ein gewisses Brandrisiko.

Durch sehr starke Felder kann es zu einer Überhitzung der Prüflinge oder von Teilen der Anlage kommen. Bei der Prüfung von Elektrofahrzeugen kommt eine weitere Hitzequelle hinzu, wie Dr. Kull erläutert: «Elektroautos laden auf dem Prüfstand ihre Akkus durch Rekuperation wieder auf. Sind diese voll, werden die Bremsen des Autos aktiviert. Die Bremsen können überhitzen, schlimmstenfalls kann es sogar anfangen zu brennen.

Einen EMV-Prüfstand einzurichten erfordert eine Summe im zweistelligen Millionenbereich. Auch die Prototypen, die getestet werden, haben einen sehr hohen Wert. Die Überwachung mithilfe von Infrarotkameras erlaubt es, diese Investitionen durch rechtzeitiges Eingreifen zu schützen.» Für die Entwicklung der Kamera wurde MK-Messtechnik für den Innovationspreis 2019 des Landkreises Esslingen nominiert.