Межгосударственный стандарт ГОСТ 30805.16.1.3-2013 (CISPR 16-1-3:2004)/[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" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 июля 2013 г. N 434-ст)

Electromagnetic compatibility of technical equipment. Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods. Part 1-3. Radio disturbance and immunity measuring apparatus. Disturbance power measuring apparatus

Дата введения - 1 января 2014 г.

Введен впервые

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 Подготовлен Санкт-Петербургским филиалом "Ленинградское отделение Научно-исследовательского института радио" (Филиал ФГУП НИИР-ЛОНИИР) и Техническим комитетом по стандартизации ТК 30 "Электромагнитная совместимость технических средств"

2 Внесен Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 марта 2013 г. N 55-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Молдова	MD	Молдова-Стандарт
Россия	RU	Росстандарт
Узбекистан	UZ	Агентство "Узстандарт"
Украина	UA	Минэкономразвития Украины

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 июля 2013 г. N 434-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30805.16.1.3-2013 (CISPR 16-1-3:2004) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2014 г.

5 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту CISPR 16-1-3:2004 Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods - Part 1-3: Radio disturbance and immunity measuring apparatus - Ancillary equipment - Disturbance power (Требования к аппаратуре для измерения радиопомех и помехоустойчивости и методы измерений. Часть 1-3. Аппаратура для измерения радиопомех и помехоустойчивости. Вспомогательное оборудование. Мощность радиопомех).

Международный стандарт CISPR 16-1-3:2004 разработан Международным специальным комитетом по радиопомехам (CISPR) Международной электротехнической комиссии (IEC), подкомитетом А "Измерения радиопомех и статистические методы".

Перевод с английского языка (en).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.6).

Ссылки на международные стандарты, которые приняты в качестве межгосударственных стандартов, заменены в разделе "Нормативные ссылки" и тексте стандарта ссылками на соответствующие межгосударственные стандарты.

Дополнительные фразы и слова, внесенные в текст стандарта для уточнения области распространения и объекта стандартизации, выделены полужирным курсивом. Термин "радиочастотное возмущение" ("radio disturbance") заменен на термин "индустриальная радиопомеха" в целях соблюдения принятой терминологии.

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Степень соответствия - модифицированная (MOD).

Стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 51318.16.1.3-2007 (СИСПР 16-1-3:2004)

6 Введен впервые

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает технические характеристики и методы калибровки поглощающих клещей, используемых для измерения мощности индустриальных радиопомех (ИРП) в полосе частот от 30 МГц до 1 ГГц.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 14777-76 Радиопомехи индустриальные. Термины и определения

ГОСТ 30372-95 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения

ГОСТ 30805.16.1.2-2013 (CISPR 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 30805.16.1.4-2013 (CISPR 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 30805.16.2.2-2013 (CISPR 16-2-2:2005) Совместимость технических средств электромагнитная. Требования к аппаратуре для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости и методы измерений. Часть 2-2. Методы измерений параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости. Измерение мощности радиопомех

ГОСТ 30805.16.4.2-2013 (CISPR 16-4-2:2003) Совместимость технических средств электромагнитная. Неопределенность измерений в области электромагнитной совместимости

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 выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. 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, определения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 14777, ГОСТ 30372, а также следующий термин с соответствующим определением:

валидация: Подтверждение на основе представления объективных свидетельств того, что требования, предназначенные для конкретного использования или применения, выполнены.

3.2 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте использованы следующие обозначения:

CF - коэффициент калибровки поглощающих клещей;

DF - коэффициент развязки для широкополосного поглотителя;

DR - коэффициент развязки для трансформатора тока;

JTF - коэффициент передачи фиксирующего устройства;

RTF - коэффициент передачи опорного устройства.

В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:

ТС - техническое средство;

ВЧ - высокочастотный;

УСР- устройство связи/развязки;

ВПУ - вторичное поглощающее устройство;

ОТН - опорная точка направляющих;

ОТК - опорная точка поглощающих клещей

4 Оборудование для применения поглощающих клещей

4.1 Введение

Метод измерения мощности ИРП с применением поглощающих клещей предназначен для определения параметров излучаемых ИРП на частотах свыше 30 МГц. Данный метод является альтернативным по отношению к методу измерения напряженности поля ИРП на открытой измерительной площадке. Описание метода измерения с применением поглощающих клещей приведено в ГОСТ 30805.16.2.2, раздел 7.

При измерениях с применением поглощающих клещей используют следующее оборудование:

- комплект поглощающих клещей;

- ВПУ;

- измерительную площадку для применения поглощающих клещей.

Сведения о методе измерения с применением поглощающих клещей, оборудовании для применения данного метода, а также о методах калибровки и валидации этого оборудования приведены на рисунке 1.

В настоящем разделе приведены требования к оборудованию, необходимому для применения поглощающих клещей.

Подробное описание методов калибровки поглощающих клещей и методов валидации свойств поглощающих клещей и ВПУ приведено в приложении В. Метод валидации измерительной площадки для применения поглощающих клещей приведен в приложении С.

Поглощающие клещи удобны для измерения ИРП от ТС некоторых видов в зависимости от их конструкции и размеров. Для каждой категории ТС должны быть определены точная процедура измерения и границы ее применимости. Если размеры испытуемого ТС (без соединительных проводов) достигают 1/4 длины волны, непосредственное излучение от корпуса ТС может быть существенным.

Уровень излучаемых ИРП, которые способно создать ТС, имеющее единственный внешний подключенный провод - сетевой шнур, может быть определен как мощность, которую ТС могло бы передавать в сетевой шнур, действующий в качестве излучающей антенны. Эта мощность приблизительно равна мощности, передаваемой ТС в поглощающие клещи, размещенные на этом сетевом шнуре в точке, где поглощаемая клещами мощность имеет максимальное значение. Непосредственное излучение ИРП от корпуса ТС при этом не учитывается. ТС, имеющее другие подключенные провода, отличные от сетевого шнура, может создавать ИРП за счет излучения от этих проводов (экранированных или неэкранированных) так же, как за счет излучения от сетевого шнура. Измерения с применением поглощающих клещей допускается проводить на подключенных проводах всех видов.

Подробные сведения по проведению измерений мощности излучаемых ИРП с применением поглощающих клещей приведены в ГОСТ 30805.16.2.2, раздел 7.

4.2 Комплект поглощающих клещей

4.2.1 Описание комплекта поглощающих клещей

Комплект поглощающих клещей включает в себя следующие пять частей:

1) широкополосный высокочастотный (ВЧ) трансформатор тока;

2) широкополосный ВЧ поглотитель мощности и стабилизатор полного сопротивления для испытуемого провода;

3) поглощающий рукав и комплект ферритовых колец для уменьшения ВЧ тока на поверхности коаксиального кабеля, идущего от трансформатора тока к измерительному приемнику;

4) аттенюатор с затуханием 6 дБ между выходом поглощающих клещей и коаксиальным кабелем, подключаемым к измерительному приемнику;

5) коаксиальный кабель, соединяющий клещи с измерительным приемником.

Опорная точка поглощающих клещей (ОТК) обозначает положение (в продольном направлении) передней части трансформатора тока в корпусе клещей. ОТК используется для указания позиции клещей в процессе измерений. Положение ОТК должно быть нанесено на внешней стороне корпуса клещей.

Конструкция поглощающих клещей приведена в приложении А.

4.2.2 Коэффициент калибровки поглощающих клещей и затухание измерительной площадки

Структурная схема метода измерений мощности излучаемых ИРП с применением поглощающих клещей приведена на рисунке 2. Подробные сведения о данном методе измерений приведены в ГОСТ 30805.16.2.2.

Измерение мощности ИРП основано на измерении создаваемого испытуемым ТС общего несимметричного тока ИРП с помощью трансформатора (пробника) тока, расположенного на входе поглощающих клещей. Поглощающие ферриты, расположенные вокруг испытуемого провода, ослабляют влияние ИРП, действующих в сети питания, на трансформатор тока. Максимальное значение тока ИРП от испытуемого ТС определяют перемещением клещей вдоль вытянутого провода, действующего как линия передачи и трансформирующего входное сопротивление поглощающих клещей к выходному сопротивлению испытуемого ТС. В точке оптимальной настройки измеряют максимальный ток ИРП по пробнику тока или максимальное напряжение ИРП на входе измерительного приемника.

Соотношение между действительным коэффициентом калибровки , мощностью ИРП от испытуемого ТС и напряжением на выходе поглощающих клещей определяется следующим образом:

,

(1)

где - мощность ИРП от испытуемого ТС, дБ (пВт);

- действительный коэффициент калибровки, дБ (пВт/мкВ);

- измеренное напряжение, дБ (мкВ).

В идеальном случае значение мощности , дБ (пВт), на входе измерительного приемника определяют по формуле

,

(2)

где - измеренное напряжение, дБ (мкВ);

Ом - входное сопротивление измерительного приемника.

Из уравнений (1) и (2) можно получить соотношение между мощностью ИРП от испытуемого ТС и мощностью на входе приемника:

.

(3)

Это соотношение между мощностью ИРП от испытуемого ТС и мощностью на входе измерительного приемника называют действительным затуханием измерительной площадки для применения поглощающих клещей , дБ:

.

(4)

Действительное затухание измерительной площадки для применения поглощающих клещей зависит от свойств:

- поглощающих клещей;

- измерительной площадки;

- испытуемого ТС.

4.2.3 Функции развязки поглощающих клещей

Ферриты, окружающие испытуемый провод, создают высокое общее несимметричное полное сопротивление, обеспечивающее развязку между трансформатором тока и дальним концом испытуемого провода, который находится вне трансформатора тока. Эта развязка позволяет снизить влияние помех в электрической сети и изменений полного сопротивления испытуемого привода на трансформатор тока. Количественной характеристикой затухания, вносимого ферритами, служит коэффициент развязки DF.

Функцию развязки выполняет также секция из ферритовых колец на кабеле от трансформатора тока к выходному разъему клещей. Эта развязка обеспечивает согласование трансформатора тока с несимметричным коаксиальным трактом на выходе поглощающих клещей. Количественной характеристикой затухания, вносимого этой секцией ферритов, служит коэффициент развязки DR.

4.2.4 Требования к комплекту поглощающих клещей

Поглощающие клещи, используемые для измерения мощности ИРП, должны соответствовать следующим требованиям:

a) действительный коэффициент калибровки комплекта поглощающих клещей должен быть определен в соответствии с процедурой, изложенной в приложении В. Неопределенность измерения коэффициента калибровки должна быть определена с учетом требований, приведенных в приложении С;

b) коэффициент развязки DF должен быть определен в соответствии с процедурой, изложенной в приложении В; значение коэффициента развязки DF должно быть не менее 21 дБ во всей полосе рабочих частот поглощающих клещей;

c) коэффициент развязки DR должен быть определен в соответствии с процедурой, изложенной в приложении В; значение коэффициента развязки DR должно быть не менее 30 дБ во всей полосе рабочих частот поглощающих клещей; значение 30 дБ состоит из значения затухания поглощающих клещей (20,5 дБ) и значения затухания, вносимого устройством связи/развязки (УСР) (9,5 дБ);

d) длина корпуса поглощающих клещей должна быть (600 + 40) мм;

e) непосредственно на выходе поглощающих клещей должен использоваться ВЧ аттенюатор с сопротивлением 50 Ом и затуханием не менее 6 дБ.

4.3 Методы калибровки поглощающих клещей и их взаимосвязь

Целью калибровки является определение коэффициента калибровки поглощающих клещей CF в условиях, максимально соответствующих реальным условиям измерения мощности ИРП от испытуемых ТС. Коэффициент калибровки является функцией параметров собственно поглощающих клещей, измерительной площадки и испытуемого ТС. Для обеспечения повторяемости результатов измерений мощности ИРП необходимо использовать при калибровке измерительную площадку, генератор сигналов и измерительный приемник со стандартизованными параметрами.

Ниже установлены методы калибровки поглощающих клещей а) - с). Каждый из методов имеет преимущества и недостатки (см. также таблицу 1). Структурные схемы методов калибровки а) - с) представлены на рисунке 3.

В общем случае каждый из методов калибровки состоит из двух шагов.

Сначала в качестве опорного значения измеряют выходную мощность ВЧ генератора (выходное сопротивление 50 Ом) через аттенюатор с затуханием 10 дБ с помощью измерительного приемника (см. рисунок 3а). Затем, применяя один из трех возможных методов, измеряют с помощью поглощающих клещей мощность ВЧ генератора с подключенным аттенюатором.

a) Основной метод

При применении основного метода проводят непосредственное измерение коэффициента калибровки. Для измерений используют опорную измерительную площадку, оборудованную большой вертикальной пластиной заземления, соединенной с горизонтальной пластиной заземления (см. рисунок 3b). Испытуемый провод подсоединяют к центральному проводнику разъема, установленного на вертикальной пластине. На обратной стороне вертикальной пластины разъем соединяют с ВЧ генератором.

При указанных условиях измеряют мощность ВЧ сигнала в соответствии с процедурой измерения, изложенной в приложении В. При калибровке передвигают поглощающие клещи вдоль испытуемого провода, с тем чтобы получить на каждой частоте максимальное показание измерительного приемника. Минимальное затухание площадки и коэффициент калибровки поглощающих клещей определяют из следующих уравнений:

,

(5)

.

(6)

Минимальное затухание площадки должно быть в пределах от 13 до 22 дБ.

b) Метод фиксирующего устройства

При применении данного метода используют фиксирующее устройство, которое должно соответствовать длине поглощающих клещей и ВПУ. В фиксирующем устройстве закрепляют калибруемые поглощающие клещи, ВПУ и согласованную нагрузку 50 Ом (см. рисунок 3с). При указанных условиях измеряют мощность в функции от частоты. Испытуемые поглощающие клещи и ВПУ при этом должны быть неподвижны. Затухание площадки и коэффициент калибровки клещей определяют из следующих уравнений:

,

(7)

.

(8)

c) Метод опорного устройства

При применении данного метода используют опорную измерительную площадку без вертикальной пластины заземления и опорное устройство (см. приложение В, пункт В.2.3.1), подключенное к испытуемому проводу, имеющему в данном случае коаксиальную структуру (см. рисунок 3d).

При указанных условиях измеряют в соответствии с процедурой, изложенной в приложении В. При калибровке клещи передвигают вдоль испытуемого провода с тем, чтобы получить на каждой частоте максимальное показание измерительного приемника. Затухание площадки и коэффициент калибровки поглощающих клещей определяют из следующих уравнений:

,

(9)

.

(10)

Сведения о методах калибровки поглощающих клещей а) - с), а также взаимосвязь методов измерения с применением поглощающих клещей и методов калибровки и роль измерительной площадки см. на рисунке 1.

Примечание - Поглощающие клещи, аттенюатор и кабель к измерительному приемнику должны калиброваться совместно.

Коэффициенты калибровки поглощающих клещей, полученные методами фиксирующего и опорного устройств, имеют систематическое отклонение от коэффициента калибровки при основном методе . Соотношение между этими коэффициентами определяют следующим образом.

Коэффициент передачи фиксирующего устройства JTF, дБ, определяют по формуле

.

(11)

Значение JTF должно указываться производителем для поглощающих клещей каждого типа. Производитель или аккредитованная калибровочная лаборатория должны определить значение JTF путем усреднения результатов не менее чем пяти измерений пяти устройств из конкретной серии продукции.

Аналогично, коэффициент передачи опорного устройства RTF определяют по формуле

.

(12)

Значение RTF должно указываться производителем для поглощающих клещей каждого типа. Производитель или аккредитованная калибровочная лаборатория должны определить значение RTF путем усреднения результатов не менее чем пяти измерений пяти устройств из конкретной серии продукции.

В целом, используя основной метод калибровки поглощающих клещей, непосредственно получают значение коэффициента калибровки . При применении методов фиксирующего устройства и опорного устройства вначале могут быть получены значения и , а затем с использованием выражений (11) и (12) - значение .

4.4 Вторичное поглощающее устройство

Для уменьшения неопределенности измерений дополнительно к широкополосному ВЧ поглотителю мощности следует использовать ВПУ, которое располагают непосредственно за поглощающими клещами. ВПУ обеспечивает затухание общих несимметричных токов, дополнительно к затуханию, которое обеспечивают поглощающие клещи. При калибровке и проведении измерений ВПУ должно перемещаться так же, как и поглощающие клещи, т.е. должно быть оснащено колесами. Размеры ВПУ должны быть такими, чтобы испытуемый провод проходил через ВПУ на той же высоте подвеса, что и в поглощающих клещах.

Коэффициент развязки ВПУ должен проверяться в соответствии с методикой, приведенной в приложении В. Коэффициент развязки ВПУ измеряют вместе с поглощающими клещами.

Примечание - Применение новых технологий может сделать возможным конструктивное исполнение ВПУ как составной части поглощающих клещей. Следовательно, если поглощающие клещи соответствуют требованиям к значению коэффициента развязки, то в использовании ВПУ нет необходимости.

4.5 Измерительная площадка для применения поглощающих клещей

4.5.1 Описание измерительной площадки

Измерительная площадка для применения поглощающих клещей может находиться как в помещении, так и вне его.

Измерительная площадка включает в себя следующие элементы (см. рисунок С.1):

- стол для размещения испытуемого ТС;

- направляющие для передвижения поглощающих