Методика радиочастотных испытаний по месту установки и эксплуатации.

Методика ЭМС испытаний по месту установки и эксплуатации.


В некоторых областях промышленности, например, в атомной энергетике, иногда проводят испытания на электромагнитную совместимость по месту эксплуатации систем и установок (с целью продления срока службы или решении о замене). Официальными стандартизованными методами измерений параметров индустриальных радиопомех являются методы СИСПР 16-2. Их основной проблемой является практическая неприменимость к испытаниям все лаборатории и создание многочисленных условий. Например, влияние отражений электромагнитных волн, электрическая малость измерительной ЭМС антенны, зависимость результатов от рядом находящихся стоящих проводящих объектов, работа в дальней зоне поля и другие, которых невозможно добиться при проведении исследованиях электромагнитной совместимости на объектах, а, соответственно и результаты таких измерений очень сомнительны и непрофессиональны. Широкое поле для аферистов.


В одном из европейских проектов около 10 лет назад были проведены исследования, которые пока не были признаны международными комиссиями и не были оформлены как стандарт, но их результаты многократно излагались на международных симпозиумах и по ним велась работа в направлении стандартизации.

В исследованиях был сформулирован адаптированный метод измерений помехоэмиссии по месту размещения технических средств (ТС), который минимизирует зависимость результатов от локальной электромагнитной обстановки. Этот метод основан на индукции поверхностный ток на приемном проводе.

Большинство формальных ЭМС требований определены для не очень габаритных, квазималых с точки зрения условий испытаний ТС, а не для физически больших или распределенных систем и установок. Их традиционные методы предлагают разбивать на подсистемы и блоки и испытывать в лабораторных условиях. Если кондуктивную эмиссию еще как-то можно измерить в полевых условиях, то измерения излучаемых помех, а тем более, испытания на излучаемую устойчивость не будут воспроизводимыми и повторяемыми. Для этого нужна открытая измерительная площадка или безэховая камера. А как быть если систему уже не демонтировать или она функционально требует стационарного объекта? В США уже давно разработан стандарт для испытаний оборудования АЭС не по коммерческим стандартам МЭК, а по военным, более приспособленным к испытаниям по месту методикам. Данный метод и его возможные развития также ведут тенденцию в эту сторону.

Метода поверхностного тока предполагает использование антенного провода, располагаемого вблизи поверхности распределенной установки. Определенная его конфигурация и схема включения позволяет собирать на нем индуцированные электромагнитными полями, излучаемыми установкой, токи и доставлять их в нагрузку, где они уже могут быть измерены. Напряжение, индуцируемое на проводе будет пропорционально напряженности излучаемого системой поля.


При этом в методе прослеживаются идей как МЭК стандартов, так и методов MIL-STD-461, довольно удачно их сочетая. Измерения таким способом также имеет большое сходство с рамочной антенной, которая уже много лет является частью IEC/EN 55015 для измерения магнитного поля. В фиксированных положениях системы проводов и согласованной нагрузки вблизи поверхностей приборов корреляция результатов измерений составляла около ±2дБ в частотном диапазоне от 30 до 1000 МГц. На частотах ниже, при кондуктивной эмиссии СИСПР 16-2-1 говорит нам о том, что в формировании помех участвую несколько механизмов образования токов помех. В данном случае некоторые из них, которые образуются с помощью излучения и являются паразитными для СИСПР, дают основной вклад в амплитуду, измеренную данным способом.



Установка проводов над поверхностями систем напоминает по конфигурации полосковые линии или GTEM-камеру, только в "аморфном", гибком ее состоянии, если можно так выразиться. Соответственно, калибровочные коэффициенты для приведения результатов измерений к нормам СИСПР или, наоборот, изменения норм для данного метода можно делать на основе стандартов и принципов работы ТЕМ и GTEM-камер. Пример проводки поверхностного проводника в различных ортогональных ориентацях вокруг 19-дюймовой стойки приведен на рисунке ниже. Провода размещаются над отверстиями, окнави, вдоль прорезей и дисплеев - по наиболее вероятным для излучения точкам. Еще одно сравнение можно провести с трех-координатной рамочной антенной, также применяемой в стандартах СИСПР. Существует ряд ограничений и сложностей по использованию данного метода. В частности, сильное влияние результатов от взаимного расположения провода и ИТС, характеристического импеданса системы, которая каждый раз будет разная. Метод достаточно сырой, однако очень перспективный. Его преимущества очевидны:

- ликвидация многих ограничений на измерения;

- отсутствие излучающих антенн;

- скороть испытаний и их воспроизводимость;

- адаптивность измерительной системы.

Исследования показали, что потери радиочастотного сигнала вдоль медного провода длиной 3 метра с сечением меди 2,5 кв.мм. всего несколько дБ, поэтому система не нуждается в фактической сложной калибровке. Конечная цель данного метода - это доказать, что пересчитанная из напряжения напряженность радиочастотного поля, измеренное с помощью поверхностного токопровода всегда больше или равно напряженности, измеренной по СИСПР.

Так, как система пассивная и принцип обратимости здесь применим, данную систему можно также использовать для испытаний на устойчивость к радиочастотными полям, кондуктивным помехам, импульсам. Результаты измерений и испытаний всегда должны получаться более жесткими по сравнению со стандартами МЭК. На следующем рисунке приведено сравнение результатов измерений металлической экранированной коробки с одиночной щелью с источником излучения внутри двумя методами: антенным в безэховой камере и поверхностным.


Как видно, поверхностный метод гораздо более эффективный и чувствительный, чем антенный. Особенно, когда речь идет об измерениях крупными ненаправленными антеннами с маленьких расстояний. В них будут также присутствовать помехи соседнего оборудования, с чем гораздо лучше справляется поверхностный провод из-за обширной связи между поверхностью системы и проводником.

Для устойчивости, по словам первооткрывателей метода, мощности 5 Вт будет более, чем достаточно для аналогичных антенных испытаний с напряженностью поля 30 В/м. К тому же, поверхностные токи могут возникать по всей поверхности испытуемой системы, что имитирует однородность воздействующего поля вблизи поверхности. Импульсным испытаниям нано- и микросекундной длительности также потребуется меньшие амплитуды,. т.к. доставка воздействия до неоднородностей проникновения внутрь ИТС уже осуществлена проводом.

Все самое интересное в мире ЭМС на Emctestlab.ru


  • Instagram - черный круг
  • Twitter - ЭМСТЕСТЛАБ
  • Facebook Icon - Emctestlab profile
  • YouTube - Emctestlab LLC
  • Vkontakte - ЭМС группа
  • Google+ - Лаборатория ЭМС инноваций

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.

© Компания Emctestlab llc 2017

ЭМСТЕСТЛАБ логотип