Ingress Protection：保护设备免受灰尘、水分和机械伤害
Ingress Protection，也称IP等级，是指设备外壳对于外部粉尘、水分和机械伤害的抵抗能力评级，是评估设备安全防护功能主要的体系。IP等级有很多种，不同的等级要求对设备防护性能不同，但所有等级都是在保护设备免受恶劣环境影响的意义上存在的。本文将为你详细介绍IP等级的背景、各级要求和应用范围，以及如何合理选择设备的IP等级来保护自己的设备。
一、IP等级背景及定义
IP等级是电气、电子设备外壳的防护等级的简称。该等级是国际电工委员会（IEC）制定的一种标准，旨在为不同行业提供一个标准化的设备防护等级，以便于进行性能比较。
IP等级是由两个数字组成，第一个数字表示防护等级对粉尘的防护程度，第二个数字表示防护等级对水分和机械伤害的防护程度。IP等级在0到6之间，数字越大表示防护等级越高。
以下是IP等级表：
| IP等级 | 粉尘防护等级 | 水分和机械伤害防护等级 | | :-----: | :---------: | :---------------------: | | IP0X | X | 0 | | IP1X | X | 1 | | IP2X | X | 2 | | IP3X | X | 3 | | IP4X | X | 4 | | IP5X | X | 5 | | IP6X | X | 6 | | IPX0 | 0 | X | | IPX1 | 1 | X | | IPX2 | 2 | X | | IPX3 | 3 | X | | IPX4 | 4 | X | | IPX5 | 5 | X | | IPX6 | 6 | X | | IPX7 | - | 7 | | IPX8 | - | 8 | | IPX9K | - | 9K |二、不同等级的要求和应用范围
不同IP等级对于设备的防护要求不同，因此应用场景也有所不同。
1. IPX0-IPX3
这些等级适合于室内环境，如办公室和住宅。这些设备没有特殊防护，适合任何没有灰尘或燃尘的环境，以及没有特殊防护要求的设备。
2. IPX4
这个等级适用于使用轻型设备的户外场景，如蓝牙耳机、低功耗传感器等。这些设备能抵御垂直于设备表面的水滴。
3. IPX5-IPX6
这些等级适用于户外场景，如含有喷泉或雨水的露天游乐场、户外音响、太阳能设备以及防护设备。这些设备能阻挡具有特定组合方向的喷攻水。
4. IPX7-IPX8
这些等级适用于水下设备和航海等需要长时间放入水中的场景。IPX7表明设备可以在水深达1米的情况下放置在水中30分钟，而IPX8表明设备能够在规定的深度下长时间放置。
5. IPX9K
这个等级通常用于汽车洗涤行业，需要进行高温高压喷淋处理。设备必须在正式测试程序进行之前进行样机测试并达到最高防护等级。
三、如何选择IP等级
1. 考虑环境条件
首先应该考虑设备所处的环境条件。如果设备处于含水量高的场景（如浴室或室外），那么IP等级应该是相对较高的。如果设备处于室内，那么IP等级不必过高。
2. 考虑设备类型
其次应该考虑设备类型。如果设备使用的是外部传感器或输出，那么设备表面可能会有许多孔和凸起物，因此防护等级也应更高。
3. 考虑预算
最后也要考虑预算。更高的防护等级通常需要更多的技术和材料，这也意味着更高的成本。在选择IP等级时，应确定设备的要求，权衡所需的防护等级和可接受的成本之间的平衡。
四、IP等级测试
IPX1-IPX2：将试验装置中心距离试验样品的表面为300-500mm，在200mm宽的圆形细管内每分3秒钟放流量为3 li/min的水流，试验时间为10min。
IPX3-IPX4：将试验装置中心距离试验样品的表面为300-500mm，在直径从0°到60°的扇形光束内每30秒钟放射10 li/min的水流，试验时间为5min。
IPX5-IPX6：将试验装置中心距离试验样品的表面为2.5-3米，水流量为12.5 li/min，喷嘴直径为6.3mm，在四个有序喷射位置，以12.5 - 14.5 L/min的流量均匀地喷淋试验样品，试验时间不少于3min。
IPX7-IPX8：在规定的条件下将设备长时间放置在水中。
IPX9K：模拟车辆使用中的高压清洗。由于此测试不是受IEC标准的内容，因此可以进行其他高压喷淋测试。
五、结语
IP等级是衡量设备防护等级的国际标准。各级要求和应用范围不同，以及如何选择设备的IP等级来保护自己的设备需要考虑多方面因素。在工作中，我们可以通过指定IP等级来为设备提供更好的防护与保护，为我们的芯片和电路板等电气电子设备的稳定运行提供有力的保证。