ГОСТ Р 51318.16.2.1-2008 Совместимость технических средств электромагнитная. Требования к аппаратуре для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости и методы измерений. Часть 2-1. Методы измерений параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости. Измерение кондуктивных радиопомех.
ГОСТ Р 51318.16.2.1-2008
(СИСПР 16-2-1:2005)
Группа ЭО2
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Совместимость технических средств электромагнитная
ТРЕБОВАНИЯ К АППАРАТУРЕ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РАДИОПОМЕХ И ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
Часть 2-1
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РАДИОПОМЕХ И ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ. ИЗМЕРЕНИЕ КОНДУКТИВНЫХ РАДИОПОМЕХ
Electromagnetic compatibility of technical equipment. Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods. Part 2-1. Methods of measurement of radio disturbances and immunity. Conducted radio disturbance measurements
ОКС 33.100
Дата введения 2009-07-01
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН ФГУП "Ленинградский отраслевой научно-исследовательский институт радио" (ЛОНИИР) и Техническим комитетом по стандартизации ТК 30 "Электромагнитная совместимость технических средств" на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 30 "Электромагнитная совместимость технических средств"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 декабря 2008 г. N 724-ст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту СИСПР 16-2-1:2005 "Технические требования к аппаратуре для измерения радиопомех и помехоустойчивости и методы измерений. Часть 2-1. Методы измерений помех и помехозащищенности. Измерение кондуктивных помех" (CISPR 16-2-1:2005 "Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods - Part 2-1: Methods of measurement of disturbances and immunity - Conducted disturbance measurements"). При этом дополнительные положения и требования, включенные в текст стандарта для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей российской национальной стандартизации, выделены в тексте стандарта курсивом*.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в приложении Е
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Предисловие к СИСПР 16-2-1:2005
Международный стандарт СИСПР 16-2-1:2005 подготовлен Международным специальным комитетом по радиопомехам (СИСПР) Международной электротехнической комиссии (МЭК), подкомитетом А "Измерения радиопомех и статистические методы".
Настоящее объединенное издание международного стандарта СИСПР 16-2-1:2005 включает в себя первое издание, опубликованное в 2003 г., и Изменение 1 (2005 г.).
1 Область применения
Настоящий стандарт является основополагающим стандартом, устанавливающим основные положения по измерению индустриальных радиопомех (ИРП) в полосе частот от 9 кГц до 18 ГГц и методы измерений кондуктивных ИРП в полосе частот от 9 кГц до 30 МГц.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 51318.11-2006 (СИСПР 11:2004) Совместимость технических средств электромагнитная. Промышленные, научные, медицинские и бытовые (ПНМБ) высокочастотные устройства. Радиопомехи индустриальные. Нормы и методы измерений
ГОСТ Р 51318.13-2006 (СИСПР 13:2006) Совместимость технических средств электромагнитная. Радиовещательные приемники, телевизоры и другая бытовая радиоэлектронная аппаратура. Радиопомехи индустриальные. Нормы и методы измерений
ГОСТ Р 51318.14.1-2006 (СИСПР 14-1:2005) Совместимость технических средств электромагнитная. Бытовые приборы, электрические инструменты и аналогичные устройства. Радиопомехи индустриальные. Нормы и методы измерений
ГОСТ Р 51318.16.1.1-2007 (СИСПР 16-1-1:2006) Совместимость технических средств электромагнитная. Требования к аппаратуре для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости и методы измерений. Часть 1-1. Аппаратура для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости. Приборы для измерения индустриальных радиопомех
ГОСТ Р 51318.16.1.2-2007 (СИСПР 16-1-2:2006) Совместимость технических средств электромагнитная. Требования к аппаратуре для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости и методы измерений. Часть 1-2. Аппаратура для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости. Устройства для измерения кондуктивных радиопомех и испытаний на устойчивость к кондуктивным радиопомехам
ГОСТ Р 51318.16.1.3-2007 (СИСПР 16-1-3:2004) Совместимость технических средств электромагнитная. Требования к аппаратуре для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости и методы измерений. Часть 1-3. Аппаратура для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости. Устройства для измерения мощности радиопомех
ГОСТ Р 51318.16.1.4-2008 (СИСПР 16-1-4:2007) Совместимость технических средств электромагнитная. Требования к аппаратуре для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости и методы измерений. Часть 1-4. Аппаратура для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости. Устройства для измерения излучаемых радиопомех и испытаний на устойчивость к излучаемым радиопомехам
ГОСТ Р 51318.16.4.2-2006 (СИСПР 16-4-2:2003) Совместимость технических средств электромагнитная. Неопределенность измерений в области электромагнитной совместимости
ГОСТ 14777-76 Радиопомехи индустриальные. Термины и определения
ГОСТ 30372-95/ГОСТ Р 50397-92 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 14777, ГОСТ 30372, [1], а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 оборудование, связанное с основным (associated equipment): Преобразователи (например, пробники, эквиваленты сети и антенны), подключаемые к измерительному приемнику или генератору испытательных сигналов и используемые для передачи сигнала или помехи между испытуемым оборудованием и измерительным устройством или генератором испытательных сигналов.
3.2 испытуемое техническое средство (EUT), ИТС: Устройство, прибор или система (далее - техническое средство, ТС), испытываемое на соответствие нормам ИРП.
3.3 стандарт, распространяющийся на продукцию (product publication): Стандарт, устанавливающий требования по обеспечению электромагнитной совместимости (ЭМС) к ТС конкретного вида или группе ТС с учетом конкретных особенностей, присущих данному ТС (группе ТС).
3.4 норма помех [emission limit (from a disturbing source)]: Регламентированное максимальное значение уровня электромагнитной эмиссии от источника помех.
3.5 опорное заземление (ground reference): Соединение или проводящая поверхность, потенциал которой используется в качестве общего нулевого потенциала (на практике зажим шины заземления или металлический лист, к которому подключаются измерительное оборудование и ИТС).
3.6 электромагнитная эмиссия от источника помехи (electromagnetic emission): Генерирование источником помехи электромагнитной энергии.
Примечание - Генерируемая источником электромагнитная энергия может излучаться в пространство или распространяться кондуктивным путем.
3.7 коаксиальный кабель (coaxial cable): Кабель, содержащий одну или более коаксиальных линий, обычно используемый для согласованного соединения оборудования, связанного с основным измерительным оборудованием или генератором испытательных сигналов; для коаксиального кабеля должны быть регламентированы значения волнового сопротивления и коэффициента затухания.
3.8 общее несимметричное напряжение помехи (асимметричное напряжение) [common mode (asimmetrical disturbance voltage)]: Высокочастотное (ВЧ) напряжение помехи между эквивалентом средней точки двухпроводной линии и опорным заземлением или, в случае многопроводной линии, эффективное напряжение ВЧ помехи в многопроводной линии (векторная сумма несимметричных напряжений) относительно опорного заземления, измеренное с помощью трансформатора тока при известном полном сопротивлении между многопроводной линией и опорным заземлением.
Примечания
1 См. также [1], термин 161-04-09.
2 Иногда общее несимметричное (асимметричное) напряжение называют "напряжением общего режима".
3.9 общий несимметричный ток (common mode current): Векторная сумма токов, протекающих в двух проводниках или в большем числе проводников, значение которой определяется в некоторой воображаемой плоскости, пересекаемой этими проводниками.
3.10 симметричное напряжение помехи (напряжение дифференциального режима) [differential mode voltage (simmetrical voltage)]: Напряжение ВЧ помехи, возникающее между двумя проводами в двухпроводной схеме.
3.11 симметричный ток (ток дифференциального режима) (differential mode current): Половина векторной разности токов, протекающих в любых двух проводниках из заданной группы активных проводников, значение которой определяется в некоторой воображаемой плоскости, пересекаемой этими проводниками.
3.12 несимметричное напряжение (напряжение на зажимах V-образного эквивалента сети) [unsimmetrical voltage (V-terminal voltage)]: Напряжение между проводником или зажимом ТС и опорным заземлением. Для схемы с двумя зажимами два несимметричных напряжения равны соответственно:
- сумме векторов общего несимметричного напряжения и половины симметричного напряжения;
- разности векторов общего несимметричного напряжения и половины симметричного напряжения.
Примечание - см. также [1], термин 161-04-13.
3.13 измерительный приемник (measuring receiver): Приемник, предназначенный для измерения ИРП, с различными типами детекторов.
Примечание - Требования к измерительному приемнику установлены в ГОСТ Р 51318.16.1.1.
3.14 конфигурация испытания (test configuration): Определенное расположение ИТС, при котором измеряется уровень помех.
3.15 эквивалент сети (ЭС) [artificial network (AN)]: Устройство, используемое при измерении помех для создания регламентированного значения полного сопротивления, имитирующего полное сопротивление, которое создают для испытуемых ТС реальные сети (например, линии связи и протяженные шины питания).
3.16 эквивалент сети питания (ЭСП) [artificial mains network (AMN)]: Устройство, используемое при измерении помех, включаемое в цепь питания ИТС для создания регламентированного полного сопротивления в заданной полосе частот и обеспечения развязки испытуемого ТС с сетью питания в этой полосе частот.
3.17 взвешивание (квазипиковое детектирование) [weighting (quasi-peak detection)]: Преобразование импульсных напряжений (зависящее от частоты повторения импульсов), полученных при пиковом детектировании, в показания измерительного прибора в соответствии с весовыми характеристиками, учитывающими мешающее акустическое или визуальное воздействие импульсных помех на человека при радиоприеме, т.е. преобразование, задающее определенный способ оценки уровня помех или помехоустойчивости.
Примечание - Характеристики взвешивания измерительного приемника установлены в ГОСТ Р 51318.16.1.1.
3.18 непрерывная ИРП (continuous disturbance): ИРП длительностью более 200 мс на выходе усилителя промежуточной частоты (ПЧ) измерительного приемника, которая вызывает показание на индикаторном приборе измерительного приемника в режиме квазипикового детектирования, не уменьшающееся немедленно.
Примечание - Требования к измерительному приемнику установлены в ГОСТ Р 51318.16.1.1.
3.19 прерывистая ИРП (discontinuous disturbance): Для подсчитываемых кратковременных ИРП - помеха длительностью менее 200 мс на выходе ПЧ измерительного приемника, которая в режиме квазипикового детектирования вызывает отклонение в виде переходного процесса на индикаторном приборе измерительного приемника.
Примечания
1 Требования к измерительному приемнику установлены в ГОСТ Р 51318.16.1.1.
2 Относительно импульсной помехи см. [1], термин 161-02-08.
- для пикового детектора - время, необходимое для получения максимального значения огибающей сигнала;
- для квазипикового детектора - время, необходимое для получения максимального значения взвешенной огибающей сигнала;
- для детектора средних значений - время, необходимое для усреднения огибающей сигнала;
- для среднеквадратического детектора - время, необходимое для получения среднеквадратических значений огибающей сигнала.
3.21 развертка (sweep): Непрерывное изменение частоты в заданной полосе обзора.
3.22 сканирование (scan): Непрерывное или пошаговое изменение частоты в заданной полосе обзора.
3.25 скорость развертки или сканирования (sweep or scan rate): Результат деления полосы обзора на время развертки или сканирования.
|
 длительность обратного хода луча). |
4 Классификация измеряемых ИРП
В настоящем разделе приведена классификация ИРП и рассмотрены детекторы, применяемые при их измерении.
4.1 Виды ИРП
В зависимости от ширины полосы пропускания измерительного приемника, спектральной плотности распределения ИРП, длительности и частоты их появления, а также от степени их раздражающего воздействия на органы слуха и зрения человека принято различать следующие виды ИРП:
a) узкополосные непрерывные ИРП - помехи на отдельных частотах, например, на основной частоте и на гармониках, генерируемых промышленными, научными, медицинскими и бытовыми (ПНМБ) высокочастотными устройствами (см. ГОСТ Р 51318.11), которые формируют частотный спектр, состоящий из отдельных спектральных линий с разнесением больше, чем ширина полосы пропускания измерительного приемника, так что при измерении в полосу пропускания попадает только одна спектральная линия, в отличие от перечисления b);
b) широкополосные непрерывные ИРП - помехи, которые обычно непреднамеренно возникают при повторяющихся импульсах, например, от коллекторных двигателей, с такой частотой повторения, что во время измерения в полосу пропускания измерительного приемника попадает более чем одна спектральная линия;
c) широкополосные прерывистые ИРП - помехи, которые генерируются непреднамеренно при механической или электронной коммутации, например, термостатами или блоками программного управления с частотой повторения ниже 1 Гц (число импульсов в одну минуту менее 30).
Частотные спектры при перечислениях b) и с) представляют собой непрерывный спектр в случае одиночных импульсов и дискретный спектр в случае повторяющихся импульсов. Оба спектра характеризуются тем, что занимают полосу частот, ширина которой больше ширины полосы пропускания измерительного приемника по ГОСТ Р 51318.16.1.1.
4.2 Функции детектора
В зависимости от вида ИРП измерения проводят с помощью измерительного приемника со следующими детекторами:
a) детектор средних значений - применяется для измерения узкополосных ИРП, а также используется для распознавания узкополосных и широкополосных ИРП;
b) квазипиковый детектор - применяется для количественной оценки мешающего акустического воздействия широкополосных ИРП на радиослушателя; может быть также использован для измерения узкополосных ИРП;
c) пиковый детектор применяется для измерения как широкополосных, так и узкополосных ИРП.
Требования к измерительным приемникам, в состав которых входят указанные детекторы, приведены в ГОСТ Р 51318.16.1.1.
5 Соединение измерительного оборудования
В настоящем разделе приведены требования к соединению при испытаниях измерительного оборудования, включая измерительные приемники (см. ГОСТ Р 51318.16.1.1) и оборудование, связанное с основным, такое как эквиваленты сети, пробники тока и напряжения (см. ГОСТ Р 51318.16.1.2), поглощающие клещи (см. ГОСТ Р 51318.16.1.3) и измерительные антенны (см. ГОСТ Р 51318.16.1.4).
5.1 Соединение оборудования, связанного с основным
Соединительный кабель между измерительным приемником и оборудованием, связанным с основным, должен быть экранированным, и его волновое сопротивление должно быть согласовано с полным входным сопротивлением измерительного приемника.
Выходной разъем оборудования, связанного с основным, должен быть нагружен на согласованное полное сопротивление.
5.2 Соединение с высокочастотным опорным заземлением
Соединение эквивалента сети питания (ЭСП) с опорным заземлением должно иметь низкое ВЧ полное сопротивление, например, при непосредственном соединении корпуса ЭСП с опорным заземлением или металлической стенкой экранированного помещения, или с помощью проводника, который должен быть как можно короче и как можно шире (максимальное отношение длины к ширине должно быть 3:1).
Измерения напряжения на зажимах источника помех проводят только относительно опорного заземления. При этом следят за тем, чтобы не возникали паразитные контуры с замыканием через заземление. Такие же требования предъявляют к соединению с опорным заземлением измерительной аппаратуры, имеющей провод защитного заземления, предусмотренный для оборудования класса защиты I (измерительные приемники и вспомогательное оборудование, например, осциллографы, анализаторы, магнитофоны и т.п.).
Если цепь соединения провода заземления измерительной аппаратуры и цепь соединения провода защитного заземления сети питания с опорным заземлением не имеют с ним ВЧ развязки, то ВЧ развязку следует обеспечить с помощью ВЧ дросселей и изолирующих трансформаторов или, если возможно, за счет осуществления питания измерительной аппаратуры от батарей, чтобы ВЧ подключение измерительной аппаратуры к опорному заземлению было выполнено только по одной цепи.
Указания по соединению испытуемого ТС с опорным заземлением приведены в приложении А, раздел А.4.
Если при испытании ТС применяют его непосредственное соединение с опорным заземлением и при этом выполняются требования по безопасности, установленные для ТС, имеющих провода защитного заземления, то заземление ТС через провод защитного заземления не проводят.
5.3 Соединение испытуемого ТС и эквивалента сети питания
Общие указания по соединению испытуемого ТС (с заземлением и без заземления) с ЭСП приведены в приложении А.
6 Основные требования к проведению измерений и условия проведения измерений
Измерения ИРП, создаваемых ТС, должны быть:
a) воспроизводимыми, т.е. не зависящими от места измерения и условий окружающей обстановки, особенно от уровня посторонних радиопомех;
b) свободными от взаимовлияний, т.е. соединение испытуемого ТС с измерительным оборудованием не должно оказывать влияния на функционирование испытуемого ТС и точность показаний измерительной установки.
Эти требования можно реализовать выполнением следующих условий:
- при требуемом уровне измеряемых сигналов, например, уровне, соответствующем норме ИРП, должно обеспечиваться достаточное соотношение между уровнем измеряемого сигнала и уровнем посторонних радиопомех в месте проведения измерений;
- при испытаниях должны применяться стандартизованные схемы измерений, нагрузочные и рабочие режимы функционирования ТС;
- для измерений напряжения должен применяться пробник с высоким полным входным сопротивлением;
- должны строго соблюдаться положения инструкций по работе и калибровке анализатора спектра или сканирующего приемника, используемых при измерениях.
6.1 Посторонние радиопомехи
При проведении измерений должны выполняться указанные ниже требования к соотношению между уровнем измеряемого сигнала и уровнем посторонних радиопомех.
Если уровень посторонних радиопомех превышает значение нормы ИРП от испытуемого ТС, то факт превышения должен быть зафиксирован в отчете об испытаниях.
6.1.1 Испытание ТС на соответствие требованиям норм
На измерительной площадке должно обеспечиваться регламентированное соотношение между уровнем ИРП от испытуемого ТС и уровнем посторонних радиопомех.
Рекомендуется, чтобы уровень посторонних радиопомех составлял не более 20 дБ (1 мкВ) и был, по крайней мере, на 6 дБ ниже уровня измеряемого сигнала. При соблюдении этого условия регистрируемый уровень ИРП от испытуемого ТС может увеличиться по сравнению с истинным значением не более чем на 3,5 дБ.
При измерении на соответствие нормам допускается, чтобы уровень посторонних радиопомех превышал рекомендуемое требование "минус 6 дБ" при условии, что суммарный уровень посторонних радиопомех и ИРП от испытуемого ТС не превышает нормы. В этом случае испытуемое ТС считают соответствующим норме.
Для узкополосных сигналов можно также уменьшить ширину полосы пропускания измерительного приемника.
Примечание - Если проведены отдельные измерения напряженности поля посторонних радиопомех и суммарной напряженности поля ИРП от испытуемого ТС и посторонних радиопомех, то может быть вычислена напряженность поля ИРП от испытуемого ТС с приемлемым уровнем неопределенности (см. ГОСТ Р 51318.11, приложение В).
6.2 Измерение непрерывных ИРП
6.2.1 Узкополосные непрерывные ИРП
При измерении узкополосных непрерывных радиопомех измерительная система должна настраиваться на исследуемую частоту и иметь возможность подстройки в случае флуктуации исследуемой частоты.
6.2.2 Широкополосные непрерывные ИРП
При измерении широкополосных непрерывных радиопомех, уровень которых нестабилен, должны быть найдены их максимальные значения (см. также 6.4.1).
6.2.3 Использование анализаторов спектра и сканирующих приемников
При измерении ИРП эффективно использование анализаторов спектра и сканирующих приемников, например, для уменьшения времени измерений.
При использовании этих приборов необходимо учитывать их основные характеристики, такие как перегрузка, линейность, избирательность, импульсная характеристика, скорость развертки, чувствительность, точность измерения амплитуды, а также особенности регистрации прерывистых сигналов и применения пикового, квазипикового детекторов и детектора средних значений. Особенности использования анализаторов спектра и сканирующих приемников рассмотрены в приложении В.
6.3 Рабочие условия испытуемого ТС
6.3.1 Номинальный нагрузочный режим
Номинальный нагрузочный режим должен быть таким, как указано в стандарте, распространяющемся на продукцию (см. 3.3), а при отсутствии такого стандарта нагрузочный режим определяется требованиями технической документации на ТС.
6.3.2 Время работы
Время работы испытуемого ТС должно соответствовать техническим требованиям в случае ТС с заданным номинальным временем работы; во всех остальных случаях время работы не ограничивается.
6.3.3 Время приработки
Конкретное значение времени приработки не задается, но испытуемое ТС должно проработать достаточный период времени, чтобы была уверенность, что режим и условия работы ТС соответствуют тем, которые существуют в реальных условиях эксплуатации. Для некоторых ТС в технической документации могут быть рекомендованы специальные условия проведения испытаний.
6.3.4 Источник питания
Источник питания должен обеспечивать номинальное напряжение питания испытуемого ТС. Если уровень помех существенно зависит от напряжения питания, измерения следует повторить при значениях напряжения питания в пределах (0,9-1,1) от номинального напряжения.
ТС, имеющие несколько значений номинального напряжения питания, должны испытываться при таком напряжении, при котором возникают максимальные ИРП.
6.3.5 Режим работы
Испытуемое ТС должно работать в условиях, имитирующих реальные ситуации, при которых возникают максимальные помехи на частоте измерения.
6.4 Интерпретация результатов измерения
6.4.1 Непрерывные ИРП
a) Если уровень ИРП нестабилен, то показание измерительного приемника необходимо наблюдать не менее 15 с при каждом измерении; при этом регистрируют максимальные показания, за исключением каких-либо отдельных кратковременных помех, которые не принимают во внимание (см. ГОСТ Р 51318.14.1).
b) Если общий уровень ИРП нестабилен, но наблюдается непрерывный рост или падение более чем на 2 дБ в течение 15 с, то следует продолжать наблюдение дальше и интерпретировать этот уровень относительно условий стандартного использования ТС, а именно:
- если испытуемое ТС относится к такому типу оборудования, у которого происходит частое включение/выключение или изменяется направление вращения, то на каждой частоте измерения необходимо включать испытуемое ТС или переключать направление его вращения непосредственно перед каждым измерением и сразу выключать после каждого измерения; необходимо регистрировать максимальный уровень ИРП, полученный за время первой минуты на каждой частоте измерения;
- если испытуемое ТС относится к типу оборудования, у которого выход на рабочий режим занимает продолжительное время, то оно должно оставаться включенным в течение всего времени измерения, а уровень ИРП на каждой частоте должен регистрироваться только после достижения устойчивого показания (в соответствии с требованиями перечисления а).
c) Если характер ИРП от испытуемого ТС меняется во время испытаний от устойчивого до случайного, необходимо проводить испытания в соответствии с требованиями перечисления b).
d) Измерения проводят во всей нормируемой полосе частот. Регистрируют результаты, полученные, по крайней мере, на частотах, где показания максимальны. Необходимо также учитывать требования, приведенные в стандартах, распространяющихся на продукцию.
6.4.2 Прерывистые ИРП
Измерения прерывистых ИРП допускается проводить на ограниченном числе частот. Более подробную информацию см. в ГОСТ Р 51318.14.1.
6.4.3 Измерение длительности ИРП
Испытуемое ТС подключают к ЭСП. Если используется измерительный приемник, то его также подсоединяют к ЭСП, а к его выходу ПЧ подключают осциллограф. При отсутствии измерительного приемника осциллограф подключают непосредственно к ЭСП.
Развертку осциллографа можно запускать измеряемыми ИРП. Длительность развертки устанавливают в пределах от 1 до 10 мс на единицу деления шкалы для ТС с мгновенной коммутацией и от 10 до 200 мс на единицу деления шкалы для других ТС. Длительность ИРП может регистрироваться непосредственно запоминающим или цифровым осциллографом или фотографированием изображения на экране и созданием компьютерной копии.
6.5 Время измерения и скорость сканирования при измерении непрерывных радиопомех
Для ручных, автоматизированных или полуавтоматизированных измерений время измерений и скорость сканирования измерительных и сканирующих приемников выбирают так, чтобы зафиксировать максимальный уровень ИРП. При этом обязательно учитывают временные характеристики ИРП, особенно при предварительном сканировании с использованием пикового детектора.
Более подробно о выполнении автоматизированных измерений см. в разделе 8.
6.5.1 Минимальное время измерения
Значения минимального времени развертки или максимальной скорости сканирования для каждой полосы частот СИСПР по ГОСТ Р 51318.16.1.1 приведены в приложении В, таблица В.1.
Значения минимального времени сканирования при пиковом и квазипиковом детектировании для полос частот СИСПР, определенные с учетом данных таблицы В.1, представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Минимальное время сканирования с пиковым и квазипиковым детекторами для трех полос частот СИСПР
|
|
|
|
Полоса частот СИСПР | Минимальное время сканирования | ||
| при пиковом детектировании | при квазипиковом детектировании | |
 | 9-150 кГц | 14,1 с | 2820 с = 47 мин |
 | 0,15-30 МГц | 2,985 с | 5970 с = 99,5 мин = 1 ч 39 мин |
 | 30-1000 МГц | 0,97 с | 19400 с = 323,3 мин = 5 ч 23 мин |
В большинстве стандартов, распространяющихся на продукцию, установлено проведение измерений на соответствие нормам ИРП с квазипиковым детектором, что требует значительного времени измерений. Поэтому применяют специальные процедуры, сокращающие время измерений (см. раздел 8). До применения таких процедур необходимо обнаружить ИРП при предварительном сканировании. Чтобы гарантировать, что прерывистые ИРП не пропущены во время автоматического сканирования, необходимо руководствоваться требованиями 6.5.2-6.5.4.
6.5.2 Скорости сканирования для сканирующих приемников и анализаторов спектра
Для того, чтобы во время автоматического сканирования ИРП не были пропущены, необходимо выполнение одного из двух условий:
1) при развертке с однократным запуском для измерения прерывистых ИРП время измерения на каждой частоте должно превышать интервалы между импульсами ИРП;
2) при непрерывной развертке в режиме запоминания максимумов время наблюдения на каждой частоте должно быть достаточным для регистрации прерывистых радиопомех.
Скорость частотного сканирования ограничена выбором ширины полосы разрешения и ширины видеополосы измерительного прибора. Если скорость сканирования измерительного прибора выбрана излишне большой, полученные результаты измерений будут ошибочными. Следовательно, для анализируемой полосы обзора необходимо выбрать достаточно большое время сканирования. Допускается регистрировать прерывистые ИРП при развертке с однократным запуском и с достаточным временем наблюдения на каждой частоте либо при непрерывной развертке в режиме запоминания максимумов. Последнее более эффективно при измерении ИРП, вид которых неизвестен, поскольку при каждом запуске развертки могут быть обнаружены новые составляющие спектра прерывистой ИРП.
Время измерений выбирают в соответствии с периодичностью появления прерывистых ИРП. В некоторых случаях может потребоваться изменение времени развертки, чтобы избежать эффектов синхронизации.
При определении минимального времени развертки для измерений с выбранной шириной полосы разрешения и использованием пикового детектирования следует учитывать ширину видеополосы анализатора спектра или приемника со сканированием.
Большинство анализаторов спектра и сканирующих приемников автоматически связывают время сканирования с выбранной полосой обзора и шириной полосы разрешения. Для получения правильных показаний измерительного прибора время сканирования регулируют. Если необходимо длительное время измерения, например, для регистрации медленно меняющихся ИРП, автоматическая установка времени сканирования может быть изменена.
6.5.3 Время сканирования для дискретно перестраиваемых приемников
Дискретно перестраиваемые измерительные приемники последовательно настраивают на отдельные частоты в соответствии с предварительно выбранным шагом сетки частот. При проходе исследуемой полосы частот дискретными шагами существует некоторое минимально необходимое время для проведения точных измерений на каждой частоте.
Для широкополосных ИРП значение частотного шага можно увеличить, если требуется обнаружение только максимальных уровней помехи.
6.5.4 Исследование спектра ИРП с использованием пикового детектора
При каждом измерении с предварительным сканированием следует стремиться к тому, чтобы вероятность обнаружения всех значимых составляющих спектра ИРП от испытуемого ТС была как можно ближе к 100%. В зависимости от типа измерительного приемника и вида ИРП (узкополосные, широкополосные либо их комбинация) предлагается применять следующие методы обзора спектра ИРП:
- пошаговое сканирование: время измерения на каждой частоте должно быть достаточно большим, чтобы измерить пиковое значение уровня ИРП, например, для импульсной радиопомехи время измерения должно быть больше, чем величина, обратная частоте повторения импульсов;
- непрерывное сканирование: время измерения должно быть больше, чем интервалы между прерывистыми ИРП (при развертке с однократным запуском), а число частотных сканирований за время наблюдения должно быть достаточно большим для увеличения вероятности обнаружения радиопомехи (при непрерывной развертке).
Примеры отображения на измерительном приемнике ИРП различных видов с меняющимися во времени спектрами приведены на рисунках 1 и 3. В верхней части рисунков указано положение настройки приемника (в координатах "время" и "частота"), осуществляющего непрерывное либо пошаговое сканирование.
Рисунок 1 - Пример измерения комбинации ИРП в виде одного гармонического узкополосного сигнала и импульсного широкополосного сигнала при непрерывной развертке в режиме запоминания максимумов
Если вид электромагнитной эмиссии неизвестен, то огибающую спектра можно определить, используя пиковый детектор и развертку с многократным запуском и минимальным временем развертки.
Для уменьшения времени измерений необходим временной анализ сигналов, подлежащих измерению. Такой анализ выполняется с помощью измерительного приемника (в котором предусмотрено графическое отображение сигнала) в режиме паузы либо с помощью осциллографа, подключенного к ПЧ или видеовыходу приемника так, как показано на рисунке 2.
Метка: 1 мс 66,1 дБ (1 мкВ)
Примечание - ИРП от коллекторного двигателя, работающего от источника постоянного тока. Из-за большого числа коллекторных сегментов частота повторения импульсов высокая (приблизительно 800 Гц) и амплитуда импульсов существенно изменяется. Следовательно, для данного примера рекомендуемое время измерения >10 мс при пиковом детектировании
Рисунок 2 - Пример временного анализа
Указанный способ позволяет определить длительность и частоту повторения импульсов и соответственно выбрать скорость сканирования или время измерения:
- для непрерывных немодулированных узкополосных ИРП допускается использовать самое быстрое время сканирования, которое возможно при выбранных установках прибора;
- для исключительно непрерывных широкополосных ИРП (например, от двигателей внутреннего сгорания, оборудования дуговой сварки и коллекторных двигателей) допускается использовать пошаговое сканирование с пиковым или даже квазипиковым детектированием при изучении спектра помехи; в этом случае, чтобы начертить огибающую спектра в виде многослойной кривой (см. рисунок 3), используют знание вида ИРП; значение шага выбирают так, чтобы не пропустить значительных изменений огибающей спектра; измерение с однократной разверткой (если проводится достаточно медленно) также даст огибающую спектра;
- для прерывистых узкополосных ИРП с неизвестными частотами можно использовать быстрые короткие развертки, включающие функцию "фиксации максимума" (см. рисунок 4) либо медленную развертку с однократным запуском; чтобы гарантировать наблюдение всех существенных составляющих, может потребоваться временной анализ до проведения реального измерения.
Рисунок 3 - Широкополосный спектр, измеренный с помощью дискретно перестраиваемого приемника
Рисунок 4 - Пример измерения прерывистых узкополосных ИРП с помощью быстрых коротких повторяющихся разверток и функцией "фиксации максимума" для получения обзора спектра помехи
Примечание - В приведенном выше примере для определения всех спектральных составляющих необходимо пять разверток. Число требуемых разверток или время сканирования может быть увеличено в зависимости от длительности и интервала повторения импульсов.
Измерения прерывистых широкополосных помех проводят с использованием процедур анализа прерывистых ИРП, приведенных в ГОСТ Р 51318.16.1.1.
7 Измерение ИРП, распространяющихся в проводниках в полосе частот от 9 кГц до 30 МГц
7.1 Введение
При проведении испытаний на соответствие нормам ИРП в проводниках (кондуктивных ИРП) в полосе частот от 9 кГц до 30 МГц должны быть учтены, как минимум, указанные ниже вопросы, в отношении типовых испытаний и испытаний на месте установки (эксплуатации):
а) методы измерений кондуктивных ИРП.
Допускается применение двух методов измерений кондуктивных ИРП - измерения напряжения ИРП (метод, преобладающий в стандартах СИСПР) и измерения силы тока ИРП. Применение данных методов допускается при измерениях:
- общих несимметричных (асимметричных) напряжений и токов ИРП (ИРП общего режима),
- симметричных напряжений и токов ИРП (ИРП дифференциального режима),
- (несимметричных напряжений и токов ИРП (ИРП несимметричного режима).
Примечание - Несимметричное напряжение ИРП измеряют, в основном, в сети электропитания. Общие несимметричные напряжение и ток ИРП измеряют, в основном, в линиях связи и управления;
b) измерительное оборудование.
Измерительное оборудование выбирают в зависимости от того, какие параметры ИРП должны быть определены (см. 7.2);
c) оборудование, связанное с основным.
Оборудование, связанное с основным (эквиваленты сети, пробники тока или напряжения), выбирают в соответствии с видом измеряемых ИРП [см. 7.1, перечисление а)]. Следует учитывать, что оборудование каждого вида, связанное с основным, представляет ВЧ нагрузку для цепей, где проводят измерения (см. 7.3);
d) условия ВЧ нагрузки источника ИРП.
Измерительная установка представляет собой ВЧ полные сопротивления нагрузки для источника(ов) ИРП в испытуемом ТС. Эти полные сопротивления стандартизованы при типовых испытаниях или могут зависеть от реальных условий в случае испытаний на месте эксплуатации (см. 7.3 и 7.4);
f) конфигурация испытаний ТС.
Стандартизованная конфигурация испытаний должна определять положение испытуемого ТС и измерительного оборудования относительно опорного заземления, соединения с опорным заземлением, а также соединения испытуемого ТС и связанного с ним оборудования (см. 7.4 и 7.5).
7.2 Измерительное оборудование (измерительные приемники и т.п.)
В общем случае разделяют измерения непрерывных и прерывистых ИРП. Непрерывные ИРП измеряют, в основном, в частотной области. Прерывистые ИРП также измеряют в частотной области, но может потребоваться также проведение дополнительных измерений во временной области.
Применяемые измерительные установки и измерительное оборудование должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 51318.16.1.1, ГОСТ Р 51318.16.1.2. При проведении измерений во временной области применяют также осциллографы и т.п.
7.2.1 Использование детекторов при измерении кондуктивных ИРП
Характеристики детекторов, которые используют для взвешивания результатов измерений, исходя из технических требований к ТС, установлены в ГОСТ Р 51318.16.1.1. В ряде случаев для проведения измерений кондуктивных ИРП требуются одновременно применять как квазипиковый детектор, так и детектор средних значений. Постоянные времени этих двух детекторов значительны, что делает автоматизированные измерения весьма трудоемкими.
Для проведения первоначальных измерений и определения соответствия норме ИРП допускается использовать пиковый детектор с меньшими постоянными времени. Если уровни измеренных ИРП выше установленной нормы помех, то после первоначальных измерений необходимо провести измерения с использованием квазипиковых детекторов и детекторов средних значений.
Руководство по проведению этих измерений см. в приложении С.
7.3 Измерительное оборудование, связанное с основным
Измерительное оборудование, связанное с основным, применяемое при проведении измерений кондуктивных ИРП, относится к двум категориям:
a) датчики для измерения напряжения, такие как эквиваленты сети и пробники напряжения.
Примечание - Вместо термина "эквивалент сети" иногда используется термин "схема имитации полного сопротивления сети";
b) датчики для измерения силы тока, такие как пробники тока.
7.3.1 Эквиваленты сети (ЭС)
Для реальных сетей (в том числе сетей электропитания и сетей связи) общие несимметричные, симметричные и несимметричные полные сопротивления зависят от топологии сетей и в общем случае изменяются во времени.
Поэтому для проведения типовых испытаний необходимо применение стандартизованных схем имитации полного сопротивления сети, т.е. ЭС. ЭС обеспечивают стандартизованные ВЧ полные сопротивления нагрузки для испытуемого ТС. ЭС включают последовательно между зажимами испытуемого ТС и реальной сетью или имитатором сигнала. Таким образом, ЭС имитирует протяженные сети (длинные линии) с определенными полными сопротивлениями.
7.3.1.1 Типы эквивалентов сети
Следует использовать эквиваленты сети, требования к которым установлены в ГОСТ Р 51318.16.1.2, если нет каких-либо конкретных причин, по которым может потребоваться другая конструкция. В общем случае выделяют три вида эквивалентов сети:
a) V-образный эквивалент сети. В заданной полосе частот ВЧ полные сопротивления между каждым измеряемым зажимом испытуемого ТС и опорным заземлением имеют стандартизованное значение, хотя непосредственно между этими зажимами не подключены какие-либо элементы, определяющие эти полные сопротивления. Конструкция ЭС позволяет определить (непрямым путем) измеряемое напряжение, как симметричное, так и несимметричное. Число зажимов испытуемого ТС, т.е. число линий, измеряемых с применением V-образного эквивалента сети, не ограничено;
b) дельтаобразный эквивалент сети. В заданной полосе частот ВЧ полные сопротивления между парой измеряемых зажимов испытуемого ТС и полные сопротивления между этими зажимами и опорным заземлением имеют стандартизованные значения. Конструкция ЭС позволяет непосредственно определить ВЧ нагрузочные полные симметричное и общее несимметричное сопротивления. При использовании дополнительного симметрирующего трансформатора появляется возможность измерять симметричное и общее несимметричное (асимметричное) напряжение помех;
c) Т-образный эквивалент сети. В заданной полосе частот полное общее несимметричное сопротивление между парой измеряемых зажимов испытуемого ТС и опорным заземлением имеет стандартизованное значение. В общем случае Т-образный эквивалент сети не включает в себя стандартизованную нагрузку, обеспечивающую необходимое значение полного симметричного сопротивления. Данное полное сопротивление задается внешними элементами, подключенными к зажимам питания (линии) Т-образного эквивалента сети. Данный тип ЭС используется только для измерений общего несимметричного напряжения ИРП.
7.3.1.2 Минимальные требования
ЭС должен отвечать следующим минимальным требованиям:
a) в заданной полосе частот ЭС должен обеспечивать стандартизованные значения ВЧ полных сопротивлений между зажимами испытуемого ТС, а также между этими зажимами и опорным заземлением; при выполнении этого требования и при стандартизованной конфигурации испытаний значение нагрузки испытуемого ТС является стандартизованным (см. 7.4);
b) если ЭС предназначен для раздельного измерения общего несимметричного и симметричного напряжений помех (см. 7.3.1.1), то должен быть задан коэффициент затухания при преобразовании напряжения из симметричного в общее несимметричное и наоборот;
c) в рабочей полосе частот ЭС должна быть обеспечена развязка между стандартизованными ВЧ полными сопротивлениями и реальной сетью (или имитатором сигналов), чтобы нагрузка реальной сети (или имитатора сигналов) не приводила к существенному изменению значений стандартизованных значений ВЧ полных сопротивлений ЭС;
d) в конструкции ЭС должен быть предусмотрен специальный разъем для подключения измерительного оборудования с волновым сопротивлением 50 Ом (см. ГОСТ Р 51318.16.1.2);
f) конструкция ЭС должна иметь зажим для подключения опорного заземления, чтобы обеспечить стандартизованную конфигурацию испытаний;
g) ЭС должен быть калиброван по установленной процедуре.
7.3.1.3 Дополнительные требования
a) ЭС должен включать в себя цепь развязки и блокировки для предотвращения:
- повреждения элементов (обеспечивающих стандартизованные значения ВЧ полных сопротивлений) рабочими напряжениями, действующими в линии, например, напряжением электропитания;
- повреждения элементов (обеспечивающих стандартизованные значения ВЧ полных сопротивлений) пиковыми напряжениями, создаваемыми испытуемым ТС, например, переходными процессами при коммутации;
- влияния рабочих напряжений линии на результаты измерения, например, вследствие перегрузки входного каскада измерительного оборудования;
b) схема ЭС должна содержать фильтр, предотвращающий влияние рабочих сигналов сети или имитатора сигналов на результаты измерений.
7.3.2 Пробники напряжения
Пробники напряжения должны соответствовать требованиям, установленным в ГОСТ Р 51318.16.1.2.
Напряжения ИРП на некоторых зажимах испытуемого ТС следует измерять с помощью пробника напряжения. Примерами таких зажимов являются гнезда антенн, зажимы линий управления, сигналов и нагрузки. В общем случае пробник напряжения используют для измерения общего несимметричного напряжения ИРП. Пробник имеет высокое ВЧ полное сопротивление между измеряемым зажимом и опорным заземлением.
7.3.2.1 Минимальные требования
a) Пробник напряжения должен обеспечивать высокое ВЧ полное сопротивление между измерительным наконечником и опорным заземлением в заданной полосе частот, чтобы исключить влияние пробника на измеряемое напряжение.
b) Пробник напряжения должен иметь разделительный конденсатор с таким значением емкости, чтобы напряжение на линии не могло повредить входные цепи измерительного приемника.
c) Пробник напряжения должен иметь ВЧ разъем (50 Ом) для соединения с измерительным приемником.
d) Пробник напряжения должен иметь зажим для подключения к опорному заземлению проводом максимально допустимой длины, если опорное заземление не подключается к испытуемому ТС другим способом, указанным в технической документации на ТС или стандарте, распространяющемся на продукцию.
f) Пробник напряжения должен быть калиброван в соответствии с установленной процедурой, в которой должны учитываться паразитные воздействия вблизи точки испытания, например, емкостная связь между точкой измерения и экраном пробника. Деление напряжения между полным сопротивлением пробника и входным полным сопротивлением измерительного приемника не должно зависеть от частоты или это должно учитываться в процессе калибровки.
g) Для пробника должно быть указано максимально допустимое линейное напряжение (напряжение линии).
7.3.3 Пробники тока
Пробники (трансформаторы) тока позволяют измерять силу тока применительно к общему несимметричному, симметричному и несимметричному току ИРП (см. 7.1) в проводах сети питания, сигнальных линиях, линиях нагрузки и т.п. Конструкция пробника в виде раскрывающегося зажима (клещей) позволяет легко охватывать испытуемый провод.
Общий несимметричный ток измеряют при охвате пробником всего кабеля (жгута проводов), независимо от числа проводников в кабеле. В такой ситуации симметричные токи будут наводить в проводах сигналы с одинаковой амплитудой, но с противоположными знаками, так что такие сигналы в значительной степени взаимно уничтожаются. Последнее обстоятельство позволяет измерять значение общего несимметричного тока с малой амплитудой при наличии симметричных токов (рабочего тока сети) с большой амплитудой.
Пробники тока должны соответствовать требованиям, установленным в ГОСТ Р 51318.16.1.2.
7.3.3.1 Минимальные требования
a) В заданной полосе частот пробник тока должен иметь регламентированное передаточное полное сопротивление, т.е. отношение значений ВЧ напряжения, наводимого в пробнике, и известного ВЧ тока в проводнике, проходящем через пробник, измеренных установленным способом.
b) В заданной полосе частот потери, вносимые пробником в цепь испытуемого ТС, должны быть менее 1 Ом.
Полная версия документа доступна с 20.00 до 24.00 по московскому времени.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.