【基礎から学ぶノイズ】 EMIとEMSとEMCはそれぞれ何を意味するのか?

電気電子

電気電子系は難しいイメージを持たれがちですが、基本から順番に抑えていけばそれほど難しくはありません。
どんな分野にも言えることですが、最初はよくわからないものですから。
本記事では、電気初心者の方でもわかりやすいように、順を追って説明していきます。
じっくり学んでいきましょう!

今回は、EMIとEMSとEMCについての説明です。

1.初めに

電気製品にはノイズが付き物です。
ノイズを直訳すると“雑音”です。
電気機器電子機器からノイズ(電磁波)が発生していることもありますし、配線されているケーブルに足を引っかけた際の衝撃でノイズが発生することもあります。
ノイズの影響を受けると電気信号が本来意図していない形状に変化してしまうので、通信障害に電子部品の破壊とあらゆる不具合が発生します

そんなノイズに対して電子機器メーカが何も対策をしていないということは当然ながらなく、ノイズフィルターを挟んだり、クランプフィルターを取り付けたり、セラミックコンデンサを使用したり、GNDパターンを弄ったりと様々な対策を行っています。

そんなノイズの話をしていると、EMI・EMS・EMCという単語がさも知ってて当たり前のように出てきます
ノイズ関連の知識としては本当に基礎的な部分ではあるのですが、当然ながら初見では何のことかわかるはずがありませんよね。

ということで、今回はEMIとEMSとEMCについて簡単にまとめてみました。

2.EMIとは?

EMIとは、[ElectroMagnetic Interference]の略称です。
意味は“電磁気妨害”です。
EMIのことをエミッションと呼びます。

EMIとは、電気機器・電子機器が放出する電気的なノイズのことです。
なので、EMI対策と言ったら電気機器・電子機器が放出するノイズを抑えるための対策ということになります。

最初に述べたように、ノイズはあらゆるものに影響を与えます。
電気機器・電子機器の周りには大体様々な機器・電子素子が密集しているので、電気機器・電子機器がノイズを放出していると周辺機器の不具合に直結します。
なので、EMI対策はとても重要なのです。

製品の信頼性・性質・特性を明確にする試験として信頼性試験というものが存在するのですが、その項目の一つとして放射ノイズの程度を測定するエミッション試験というものが存在します。
このエミッションはEMIのことを指しています。

エミッション試験は放射エミッション試験伝導エミッション試験に分類されます。

それぞれは以下のような違いがあります。

放射エミッション試験

電気機器・電子機器から直接空間に放射されるノイズを測定する。

伝導エミッション試験

電気機器・電子機器に繋がる電源線・通信線などのケーブルから外部に伝導していくノイズを測定する

空気中に直接発せられるか、ケーブルを伝うかの差ですね。

エミッション試験を行う際は、場合によっては壁一面にノイズを遮断する素材が付いている専用の暗室内で行う必要があったりします。
放射エミッション試験に関しては大きなアンテナでノイズを測定するので、如何にもな光景になります。

3.EMSとは?

EMSとは、[ElectroMagnetic Susceptibility]の略称です。
意味は“電磁感受性”です。
EMSのことをイミュニティと呼びます。

EMSとは、電気機器・電子機器が電気的なノイズに耐えうる能力を指しています。
なので、EMS対策と言ったら電気機器・電子機器がノイズを受けた際に問題なく動作するための対策ということになります。

EMIの説明をしている際に電気機器・電子機器がノイズを放出していると周りの機器・電子素子の不具合に直結すると述べました。
このノイズを受け取る側の機器への対策がEMS対策というわけです。

製品の信頼性・性質・特性を明確にする試験として信頼性試験というものが存在するのですが、その項目の一つとして放射ノイズからの影響を想定したイミュニティ試験というものが存在します。

イミュニティ試験の中には、ファーストトランジェント/バースト試験・インパルス試験・静電気試験などの分類があります。
ケーブルにわざとノイズを与えた際の製品の動作を確認したり、人が触れた際に発生する静電気を考慮して人の触れそうな場所にわざと放電させて動作を確認したりします。
ちなみに、何れの試験も検証段階では耐久を見るために想定していないレベルのノイズを印加することが多いので、製品にダメージが入って壊れることもあります。
…セラミックコンデンサが発光して『ふおおぉぉぉ』と叫んでたヤバいオバサンを思い出しました。

4.EMCとは?

EMCとは、[ElectroMagnetic Compatibility]の略称です。
意味は“電磁両立性”です。
簡単な話、ここまで説明したEMIとEMSを両立させたものがEMCです
つまり、EMC対策と言ったらノイズの発生を抑え、ノイズの影響も受けにくいという理想的な性能を維持するための対策を指しているわけです。

上記の理由から、ノイズ対策のことをまとめてEMC対策と呼んでいることが多いです。

ちなみに、EMSはエミッション、EMIはイミュニティと呼びますが、EMCは調べても特に横文字が出てきませんでした。

以上、EMIとEMSとEMCについての説明でした。


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