Przodkiem amerykańskiego standardu wojskowego MIL-STD-810 była specyfikacja AAF 41065, opracowana przez Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych w 1945 roku w celu zapewnienia metodologii testowania sprzętu pracującego w niesprzyjających warunkach środowiskowych. W 1962 roku wydano pierwszą edycję standardu MIL-STD-810, ustanawiającego określone poziomy ochrony sprzętu elektrycznego. Został zatwierdzony do użytku we wszystkich departamentach i agencjach Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych. Testy na wytrzymałość według tego standardu przeprowadzano na urządzeniach dostarczanych armii Stanów Zjednoczonych. Stąd rygorystyczne wymagania dotyczące testowanego sprzętu.

MIL-STD-810 i jego specyfikacje obejmują najszerszy dostępny zestaw testów środowiskowych. Pierwotnie opracowany na potrzeby przemysłu obronnego, standard stał się popularny w działalności komercyjnej. Na przestrzeni lat swojego istnienia MIL-STD-810 przeszedł szereg zmian, a każda nowa wersja standardu oznaczona jest na końcu literą alfabetu łacińskiego – im dalsza litera w alfabecie, tym nowocześniejsza wersja certyfikatu:

  • MIL-STD-810 – zatwierdzony w 1962 roku;
  • MIL-STD-810A — w 1964 roku;
  • MIL-STD-810B – w 1967 roku;
  • MIL-STD-810C — w 1975 roku;
  • MIL-STD-810D — w 1983 roku;
  • MIL-STD-810E — w 1989 roku;
  • MIL-STD-810F — w 2000 roku;
  • MIL-STD-810G — w 2008 roku;
  • MIL-STD-810H — w 2019 roku.

Obecnie testy urządzeń elektronicznych na zgodność z wymaganiami standardu MIL-STD-810 przeprowadzane są według dwóch ostatnich specyfikacji — G lub H. Dla każdego rodzaju testu przewidziana jest szczegółowa metodologia badań, tak aby uzyskane wyniki były jak najbardziej zbliżone do warunków rzeczywistych.

Metody testowania

Całkowita liczba testów wymienionych w standardzie MIL-STD-810 sięga 29:

  • 1. 500.6 — Niskie ciśnienie (nad poziomem morza).
  • 2. 501.6 — Wysoka temperatura.
  • 3. 502.6 — Niska temperatura.
  • 4. 503.6 — Szok temperaturowy.
  • 5. 504.2 — Zanieczyszczenie płynami.
  • 6. 505.6 — Promieniowanie słoneczne (światło słoneczne).
  • 7. 506.6 — Deszcz.
  • 8. 507.6 — Wilgotność.
  • 9. 508.7 — Grzyby.
  • 10. 509.6 — Mgła solna.
  • 11. 510.6 — Piasek i pył.
  • 12. 511.6 — Atmosfera wybuchowa.
  • 13. 512.6 — Szczelność.
  • 14. 513.7 — Przyspieszenie mechaniczne.
  • 15. 514.7 — Wibracje.
  • 16. 515.7 — Hałas akustyczny.
  • 17. 516.6 — Wstrząsy i upadki mechaniczne.
  • 18. 517.2 — Uderzenia pirotechniczne.
  • 19. 518.2 — Atmosfera kwasowa.
  • 20. 519.7 — Wystrzał z broni strzeleckiej.
  • 21. 520.4 — Temperatura, wilgotność, wibracje i wysokość.
  • 22. 521.4 — Zamrażanie i oblodzenie.
  • 23. 522.2 — Szok balistyczny.
  • 24. 523.4 — Wibroakustyka i temperatura.
  • 25. 524.1 — Zamrażanie i rozmrażanie.
  • 26. 525.1 — Sygnały replikacyjne.
  • 27. 526.1 — Oddziaływania kolejowe.
  • 28. 527.1 — Wibracje wzdłuż różnych osi.
  • 29. 528.1 — Drgania mechaniczne urządzeń okrętowych.
Testy urządzeń elektronicznych na zgodność ze standardem MIL-STD-810 często przeprowadzane są w specjalnie wyposażonych laboratoriach.

Z tej obszernej listy producenci elektroniki użytkowej często ograniczają się do testowania gadżetów tylko w kilku kluczowych punktach.

Jakim testom na wytrzymałość są najczęściej poddawane gadżety?

Być może najczęstsze testy przeprowadza się metodą 516.6 — wstrząsy mechaniczne i upadki. Podczas testu odporności na wstrząsy urządzenie musi wytrzymać 26 upadków pod różnymi kątami z wysokości około 1,2 m. W wersji standardowej G gadżet zrzucany jest na arkusz sklejki ułożony na „gołym” betonie. Specyfikacja H narzuca bardziej rygorystyczne wymagania – urządzenia celowo zrzucane są na stalową płytę o grubości jednego cala, która również leży na betonowej podłodze. Odrębne paragrafy mogą obejmować upadek urządzenia z samochodu ciężarowego, helikoptera, podczas rozładunku statku oraz podczas zrzutu spadochronu (lądowania). Po każdym lądowaniu urządzenie należy sprawdzić pod kątem uszkodzeń.

Tak wygląda sprzęt testujący, który pomaga symulować testy na wytrzymałość mechaniczną gadżetów elektronicznych po upuszczeniu na twarde powierzchnie.

Punkty 501.6 i 502.6 testują gadżety pod kątem odporności na wysokie i niskie temperatury. W ramach takich testów należy wykonać trzy odrębne eksperymenty:

  • przechowywanie w temperaturach od -51 °C do +75 °C – gadżet jest w stanie wyłączonym, a po włączeniu powinien prawidłowo spełniać swoje funkcje;
  • użytkowanie w temperaturach od -20 °C do +60 °C – urządzenie musi zachowywać się odpowiednio w stanie użytkowym i spełniać wszystkie przypisane mu funkcje;
  • przechowywanie w ekstremalnych warunkach (z krótkotrwałymi odchyleniami od -51 °C do +75 °C) — test przeprowadzany jest w trybie krótkotrwałym i sprawdza, czy warunki wróciły do normy, z czym urządzenie musi sobie poradzić.

Pod kątem szczelności urządzenia testowane są zgodnie z metodologią 512.6 – umieszcza się je w komorze o wilgotności do 95% i temperaturze od +23 °C do +60 °C. Test trwa 48 godzin i powtarza się 10 razy – wnętrze obudowy musi pozostać suche, a wilgoć nie może w żaden sposób wpływać na działanie produktu. W podobny sposób sprawdza się oddziaływanie deszczu – podczas testu na urządzenie wlewa się pod ciśnieniem 10 litrów wody na godzinę i procedurę powtarza się 4 razy z rzędu. Wynik powinien być taki sam — zachowanie pełnej funkcjonalności.

Jedną z metodologii testowania zgodnie ze standardem MIL-STD-810 jest badanie urządzeń pod kątem szczelności.

Nieco rzadziej gadżety poddawane są testom odporności na wibracje zgodnie z punktami 514.7 lub 527.1 — określają one zdolność urządzenia do wytrzymywania ciągłych efektów wibracji (szczególnie jeśli produkt jest montowany i używany w pojeździe). Stałe wibracje i efekty wibracji wzdłuż różnych osi wpływają na działanie procesora i innych wewnętrznych elementów urządzenia i mogą prowadzić do awarii systemu.

O poziomie trwałości urządzeń decyduje ich odporność na zanieczyszczenia (pył i wilgotność) oraz inne niekorzystne czynniki środowiskowe: mgłę, sól, promieniowanie słoneczne itp. Natomiast z testem na atmosferę wybuchową według punktu 511.6 często wiążą się pułapki — aby go przejść, urządzenie umieszcza się w komorze, w której każda iskra powoduje eksplozję. Oczywiście zdecydowana większość gadżetów elektronicznych bez problemu zdaje ten test. I może się okazać, że będzie to jedyny testowany parametr, dzięki któremu urządzenie uzyska upragniony certyfikat MIL-STD-810.

Dlaczego producenci często milczą na temat konkretnych testów zgodnie ze standardem MIL-STD-810?

W segmencie elektroniki użytkowej uzyskanie certyfikatu MIL-STD-810 nie jest ściśle regulowane. Dlatego poszczególni producenci często przeprowadzają testy dosłownie jedną lub dwiema metodami, wybierając najprostsze opcje. Na przykład dotyczące narażenia na ekstremalne temperatury lub wspomnianej wyżej atmosfery wybuchowej gadżetu. W tym przypadku nie ma mowy o wytrzymaniu upadków czy wodoodporności obudowy. Ale certyfikat MIL-STD-810 urządzeniu się nadaje.

Posiadanie certyfikatu MIL-STD-810 nie oznacza, że mamy urządzenie niezniszczalne. Ważne jest, aby dokładnie zrozumieć, jakie metody zostały użyte do jego przetestowania.

Często zdarzają się sytuacje, gdy producenci celowo milczą na temat konkretnych testów przeprowadzonych zgodnie ze standardem. W ten sposób zwalniają się z odpowiedzialności za ewentualne uszkodzenia urządzenia, a konkretne cechy takiej ochrony pozostają do końca nieznane. Sprzedawca sam określa konkretne testy, którym poddaje urządzenie. Wybierając gadżet z certyfikatem MIL-STD-810, ważne jest, aby dokładnie zrozumieć, jakie testy zostały przeprowadzone i w jaki sposób. W końcu własne testy i testy w niezależnych laboratoriach stron trzecich to radykalnie różne rzeczy. Jeśli wszystko wykonano poprawnie, takie informacje można łatwo znaleźć w instrukcji lub na oficjalnej stronie producenta.

Jak MIL-STD-810 wiąże się ze standardami ochrony IP?

Jeśli mówimy wyłącznie o stopniu ochrony przed kurzem i wilgocią, powszechną praktyką jest podawanie stopnia ochrony urządzeń elektronicznych według normy IP (od angielskiego Ingress Protection, czyli „ochrona przed wnikaniem”). Norma ta została wprowadzona do użytku przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną i jest zapisana jako dwie liczby po oznaczeniu IP: pierwsza określa stopień ochrony przed kurzem i mikrocząsteczkami, druga — poziom ochrony przed wnikaniem płynów. Im wyższa liczba, tym lepszy poziom ochrony.

Certyfikat MIL-STD-810 często łączy się ze standardami ochrony IP67 i IP68.

Obecność w urządzeniu zabezpieczenia przed kurzem i wilgocią zgodnie ze standardami IP67 i IP68 automatycznie wiąże się z przejściem szeregu testów zgodnie z MIL-STD-810. Typowe metody to 506.6 Deszcz, 507.6 Wilgotność, 509.6 Mgła solna, 510.6 Piasek i pył. Nieostrożni dostawcy mogą przypisać certyfikat MIL-STD-810 do produktu wyłącznie w oparciu o standard ochrony IP. Ale urządzenie nie będzie miało właściwości odpornych na wstrząsy ani żadnych innych właściwości przeciwwandalowych.


Należy wziąć pod uwagę, że obecność certyfikatu MIL-STD-810 nie zobowiązuje producenta do wymiany lub naprawy urządzenia, jeśli zostanie ono nagle uszkodzone w wyniku upadku lub „zadławienia się” wodą. Zawsze warto zwracać uwagę na to, jakie testy zostały wykonane i kto je wykonał. Ogólnie rzecz biorąc, pożądany certyfikat MIL-STD-810 może wskazywać na zwiększoną niezawodność urządzenia, ale pod warunkiem odpowiednich testów w niezależnych laboratoriach. Im więcej metod testowania zostanie uwzględnionych, tym większa szansa na otrzymanie naprawdę bezpiecznego gadżetu przeznaczonego do pracy w trudnych warunkach.