为什么产品测试和认证确实很重要

现在，我们实际上并不关心产品安全问题。我们的家庭和工厂都装满了电子设备，在正常情况下，我们不担心会引起火灾的冰箱，电脑或电动机。我们理所当然地认为这些产品经过精心设计并经过测试以确保安全性能，因为大多数产品都是如此至少这是工作假设。但是有些组件 - 尤其是工业用途 - 的情况正在发生变化。在过去的20多年中，工业设施中使用的大部分电气元件都来自以其可靠性和质量着称的公司 - 其中大部分通过精心的产品设计和全面测试得到保证。用户可能会认为所有电气组件都是如此。不幸的是，事实并非如此。

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并非所有产品都按照任何政府标准进行测试，因为测试费用昂贵且需要更复杂的电路设计。对于从事基础工业项目并需要标准电子自动化设备的人来说，有许多潜在的供应商具有广泛的价格。在eBay上进行的一些搜索可以发现非品牌单位，其成本仅为高价值供应商的四分之一，其他名牌单位的价格也远远高于其他品牌单位。

我们假设没有品牌的单位有效，但如果有任何标记表明它已通过任何认证或测试，它可能很少。在这种情况下，客户无法保证在正确加电之前检查过任何类型的制造质量。毫无疑问，更昂贵的选择将带有各种各样的测试标记，例如Underwriter的实验室(UL)，ConformitéEuropéene(CE)，加拿大标准协会(CSA)，以及可能由原产国和目标市场决定的其他测试标记。

同样，想要在项目中使用“制造商”设备的人必须要小心产品的来源。例如，基本的Arduino UNO，如果由Arduino公司制造，则提供CE和美国联邦通信委员会(FCC)标记。此外，它符合ROHS标准。这些共同表明它符合欧盟国家合法销售所需的潜在危险化学物质含量的最基本要求，如铅和镉。FCC标记表明它不会引起过多的射频干扰(RFI)。

味着与UL等国家认可的测试实验室(NRTL)进行的分析和测试一样多。此外，它仅适用于Arduino实际生产的产品。更大的问题是，可以从多个制造商处购买同等的电路板，因为UNO设计是开源的。任何人都可以制作和销售功能相同的电路板。它可能完全按预期运行，但可能根本没有任何认证。让买家小心。

产品测试和认证不会产生质量，但它们确保产品的设计和制造质量是主要目标。测试总是需要使用一些标准作为标准(见表)。例如，可以根据IEC 61131-2检查确保PLC能够在不过热的情况下运行。它涵盖了更多的性能领域，并提供了更多细节。基本上，它定义了正常操作的情况，所涉及的潜在时间量以及过高的温度条件。标准越复杂，测试就越复杂。

标准可以在外部或内部施加。制造产品使其能够带有UL标志意味着必须按照UL认证的相关UL标准进行测试。在其他情况下，由标准发布组织认证的另一个实验室可以执行测试，但制造商无法完成。另一方面，制造商可以执行自己的测试。它可以遵循现有的标准，例如MIL-STD，并且说测试是按照标准进行的。

实际测试过程将产品推向标准中规定的任何限制。如果标准要求它能够在15英尺的高度下到达混凝土地板，它将落到水泥地面15英尺处。如果一个开关必须能够存活50,000个周期，它将被切换50,000次。测试实验室从字面上理解这些东西。

如果现有标准不可用或与产品无关，公司可以在产品上强加自己的标准。例如，假设它想要宣传设计用于寒冷气候的新设备，能够在-40华氏度时执行。制造商可以聘请外部测试实验室来进行测试，但也可以在内部进行，因为它是内部标准。它将编写自己的程序，说明装置必须放在-42度的冰箱中24小时才能通电，等等。目标是找出一种方法，以可重复和可记录的方式证明要求的点。准买家可以决定他们是否接受其有效性。

标准不仅仅是简单描述测试程序。测试肯定是整个过程的一部分，但它更深入地包括产品的设计和制造方式。需要对像NR这样的NRTL进行初步评估的新产品进行详细研究。第一步是确定哪种标准可能适用于产品类型及其应用。一旦建立，审查员就开始寻找各种特征，包括但不限于：

如果组件适用于应用程序并从可靠的供应商处采购。UL维护被认为可接受的单个组件的公认供应商列表。不在列表中的那些必须进行测试。

如果电路板和内部元件布局确保导体和电路板走线足够宽以达到预期的电流水平，则元件之间有足够的空间，内部空间允许散热等。

如果电源稳定并且能够在所有工作条件下提供足够的电流而不会产生过多的RFI或热量。

如果详细说明用于整体配置，组件选择和装配的思维过程的设计和构造文件展示了正确的思考和分析。

这份清单可以继续下去。可以说，通常会有很多因素进入讨论，这些因素都是由产品及其应用的性质决定的。

多少测试足够了?

大多数深入探讨这一主题的人都对世界各地的测试组织数量和令人难以置信的标准数量感到惊讶。这些源于全球化之前的日子，当时大多数工业国家都有自己的本地制造产品。德国制造的断路器也在那里使用，他们自己的NRTL网络成长为那些生产者和用户服务。在大多数其他工业发达国家也发生过同样的事情。

如今，产品可以在任何地方生产和使用，但NRTL的国家概念仍然存在。在很大程度上，德国的用户仍然必须在本地测试和认证产品，但这已经开始崩溃。例如，欧洲的CE标志适用于所有欧盟国家。同样，UL可以进行一项同样适用于加拿大和美国的测试，但这些测试仍然是较大区域规则的例外。

因此，自动化产品制造商必须为每个主要国家启动测试计划。这会产生大量的重复工作，但至少大多数国家都有相对类似的测试标准。各国之间存在差异，有些国家比其他国家更严格。但是，一个真正精心设计和制造的产品可以通过大多数考试。尽管如此，为所有测试付费可能会使成本增加到六位数，并推迟几个月推出产品。

更复杂的是，NRTL通常坚持测试产品的实际生产模型而不是原型。这意味着制造商必须先装备并生产数月才能获得必要的标记。这也增加了成本。

特定客户所需的认证数量取决于多种因素。有些是基于地区的，法律要求。特定类型的植物 - 特别是那些具有危险环境的植物，例如炼油或化学制造 - 可能具有监管机构或行业组织的要求。同样，保险提供者可以施加保持政策生效所需的最低要求。

了解他们努力的产品设计师将由一位冷静的评估员在显微镜下进行剖析，意识到他们不能偷工减料。在流程的每个阶段都必须正确执行所有操作。测试和认证只是对正确过程的验证。通过测试很重要，但并不像创建和构建优质产品那样重要。

Bill Dehner是AutomationDirect的技术营销工程师。他拥有美国空军的电子工程学士学位和航空电子学副学士学位。他在其14年的工程职业生涯中度过了大部分时间，为石油和天然气，电力和包装处理行业设计和安装工业控制系统。

Tim Dunn是Host Engineering的设计工程师。他拥有西弗吉尼亚大学的电子工程学士学位。他曾在多家公司担任可靠性和设计工程师，包括西门子和德州仪器。在Host Engineering，负责AutomationDirect的许多PLC产品线的设计，开发，测试和认证。