Поиск

Условия испытаний кондуктивными помехами и их измерений

Чем измеряют эмиссию, т.е. уровни радиопомех в проводах? Помимо, собственно, измерителя - анализатора спектра, осциллографа или приемника, для измерений применяют пробники напряжения, датчики тока, эквиваленты сети и другие средства, помогающие качественно воспроизводить определенные условия измерений или испытаний. На практике, это оборудование определяется пределом, нормами, с которыми Вы будете сравнивать измеренное значение. Важно знать, что конкретные нормы определены исключительно только для случая, определенного в конкретной методике или стандарте. Меняя, даже незначительно, казалось бы, условия испытаний, например, расположение оборудования, однозначно меняются нормы. Процесс сравнения становится некорректным и бессмысленным.


Обратимся к схемам измерений кондуктивной эмиссии:


Измерения радиопомех по СИСПР 22


Рисунок из стандарта ГОСТ 30805.22 (СИСПР 22). На всех кабельных линиях без исключения, испытуемых и вспомогательных, присутствует эквивалент сети. Даже при измерении тока токосъемником.






В CISPR 16-4-2 описано, что даже при соблюдении всех требований стандарта, но с недостаточной точностью (неопределенностью), лаборатория, которая проводит измерения, должна изменить нормы в соответствии со своей неопределенностью измерений. В России пока что ни одна лаборатория не призналась в этом. Все заявляют, что они измеряют абсолютно точно и соответствуют всем требованиям, даже которых не выдвигали, попросту отбрасывая источники неопределенности, несмотря на все потуги надзорных органов. Хотя стандарты дают возможность измерять помехи практически в любых условиях и описывают это. Однако, прибегать к таким нюансам стоит только имея большой опыт практических работ и в исключительных случаях, т.к. при вольных интерпретациях стандартов физическая ошибка неминуема. Поэтому, если Вы измеряете эмиссию на соответствие какой-либо норме, пожалуйста, точно следуйте инструкциям стандарта или методики, которые определяют эту самую норму. Случай из практики: во времена расцвета отраслевых стандартов (ОСТ) одно ведомство решило написать собственный стандарт по измерению кондуктивной эмиссии, на основе, как всегда, зарубежных. Результатом явилось тотальное несоответствие изделий их же нормам. Когда в разговоре меня спросили не знаю ли я почему так происходит, я попросил описать как они проводят процедуру и какое оборудование используют. Выяснилось, что измерительная цепь применяемых эквивалентов сети содержала сопротивление 1кОм, на котором и проводили измерения, а оригинал стандарта применяет 50 Ом. Напряжение, соответственно, превышало нормы в 20 раз. Также нельзя проводить измерения тока радиопомех, не стабилизировав сопротивление линии. Ведь значения в dBuA писали именно под определенное сопротивление линии. Это, конечно, относится к измерениям на определение соответствия конкретным предельным линиям. Для сравнительных измерений и пред-квалификационных испытаний это допустимо.


Если Вы измеряете напряжение помех пробником, например, емкостным, Вы обязаны обеспечить требуемое сопротивление линии и откалибровать его, даже если нет возможности сделать разрыв линии. Это делается при помощи резистора и ферритовых колец, как показано на рисунке.

Бесконтактное измерение радиочастотного тока и напряжения в проводниках

Большинство даже аккредитованых лабораторий не знает этого, либо не исполняет, получая неверные результаты, что еще раз подтверждает тот факт, что аккредитация лаборатории любым органом НИКАК не отражает ее компетенцию, а только количество потраченных на процедуру денег. Компетенцию может подтвердить только здоровая доступная, неограниченная конкуренция. Абсолютно также дело обстоит и с кондуктивными воздействиями. Если должным образом не обеспечить идентичность конкретной методике условия ввода помехи в линию при испытаниях или калибровке - вводимый в линию ток или напряжение могут многократно отличаться от заданных.

Испытания синусоидальными низкочастотными помехами по ГОСТ РВ 6601-001


Эквиваленты сети бывают разных типов и номиналов. Убедитесь, что применяется нужная схема эквивалента, а также доп. оборудования.




Что будет, если не соблюсти условия испытаний, описанных в MIL-STD-461, либо КТ-160, например, не будем применять емкость 10мкФ (или 100 мкФ для постоянного тока)? Этот элемент схемы предназначен для создания низкого импеданса исследуемой цепи. На высоких частотах он уменьшает сопротивление индуктивностей ЭС. На низких сопротивление некоторых ЭС падает, а конденсатор становится менее эффективен (530 Ом на 30Гц).


Эффективность использования емкости зависит от типа ЭС. Обычно конденсатор применяется, когда используют токосъемник или токовый инжектор, т.к. низкий импеданс ведет к увеличению тока помех. А в области низких частот ток создает проблему как для инжекторов, так и для датчиков индукционного типа. Они теряют эффективность при медленных процессах в соответствии с законом электромагнитной индукции.


Соответственно применение конденсатора именно данного типа определяет как нормы стандарта, так и используемое оборудование с его параметрами чувствительности. Зарубежные лаборатории используют емкости больших номиналов для снижения подводимой мощности усилителей и возможности использования менее чувствительных токосъемников при испытаниях на восприимчивость. Данные конденсаторы можно найти практически у любого производителя испытательного оборудования.

Мы используем собственные для уменьшения времени закупки и ремонта. Емкости 10мкФ также применяют и для импульсных помех: CS117 MIL-STD-46, Section 22 RTCA/DO-160 и других.

Испытания импульсными помехами по КТ-160


Они дополнительно уменьшают помехи как из сети, так и от имитатора, дополняя эквивалент сети, главой функцией которого является стабилизация полного сопротивления.


Если вы беспокоитесь о том, что подобные процедуры испытаний дорогостоящие, то Вы правы. Если обращаться в стороннюю организацию, ценник, скорее всего, Вас расстроит. Но стоимость работ обусловлена не только оснащением, но также трудозатратами, административными барьерами и т.п. На самом деле, один из самых простых и дешевых способов пройти испытания - как это ни странно - покупка и установка на Ваше предприятие испытательного стенда, хотя бы для предварительных испытаний (они намного дешевле и дают полное представление об исходе квалификационных или более крупных испытаний, а иногда используются и их результаты непосредственно).

Давайте посмотрим на типовое рабочее место для измерений кондуктивной эмиссии помех RTCA/DO-160:

Анализатор спектра

Токосъемник

Эквивалент сети

Сеть стабилизации импеданса линии

стол с металлической пластиной и хорошее заземление.




Обратите внимание, что изображения описывают испытания без конденсаторов 10 мкФ. Емкости 10 мкФ, необходимые для испытаний на подтверждение соответствия, для собственных исследований не нужны, если у Вашего стенда достаточный запас чувствительности и мощности. Однако, стоимость его не сравнится с увеличением цены за более функциональный приемник или усилитель. Поскольку частоты, которые мы рассматриваем, как правило, довольно низкие, увеличенная индуктивность объемного конденсатора мало повлияет на результаты.При измерениях вне экранированных комнат или в условиях сильных посторонних помех, ЭС и конденсатор 10мкФ очень пригодятся.


Сколько это будет стоить? Грубые оценки общей стоимости - в районе 1 млн. руб. Это включает в себя все новое оборудование: Анализатор, зонд, ЭС, фильтрующие конденсаторы, расходы на металл и заземление - стенд готов. Однако, многие функции, необходимые для квалификационных(сертификационных) испытаний у него будут отсутствовать. Также, необходимо будет его аттестовать, а для измерений в целях подтверждения соответствия, выбирать уже не анализатор спектра, а измерительный приемник непременно из государственного реестра средств измерений, что значительно сузит выбор.

Полное или частичное копирование материалов запрещено. При согласованном использовании материалов сайта необходима ссылка на ресурс.

Вся представленная на сайте информация, касающаяся технических характеристик, наличия на складе, стоимости товаров, носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437(2) Гражданского кодекса РФ.

© Emctestlab llc, Москва, 2017

  • Instagram -Emctestlab
  • Twitter - ЭМСТЕСТЛАБ
  • Facebook Icon - Emctestlab profile
  • YouTube - Emctestlab LLC
  • Vkontakte - ЭМС группа
  • Google+ - Лаборатория ЭМС инноваций
  • Tlegram канал ЭМСТЕСТЛАБ
ЭМСТЕСТЛАБ логотип