Приложение А (обязательное). Требования к датчику тока и верификация испытательного генератора

Приложение А
(обязательное)

Требования
к датчику тока и верификация испытательного генератора

А.1 Требования к датчику тока; входное сопротивление

Датчик тока, использующийся для измерения разрядного тока испытательных генераторов, который измеряют между внутренним электродом и землей, должен иметь входное полное сопротивление не более 2,1 Ом при постоянном токе.

Примечания

1 Датчик тока предназначен для обеспечения измерения тока разряда, подаваемого на идеальную проводящую пластину заземления. Для уменьшения погрешности измерения, вызываемой различием между полным сопротивлением пластины заземления с высокой проводимостью и входным полным сопротивлением датчика тока, установлен для входного полного сопротивления предел, равный 2,1 Ом. Следует учитывать, что при слишком низком входном полном сопротивлении датчика тока выходной сигнал будет очень слабым, что приведет к погрешности измерений из-за связи с кабелями и осциллографом. Кроме того, при использовании очень малого значения полного сопротивления возрастает влияние паразитной индуктивности.

2 Рисунки стандартного датчика тока приведены в приложении В.

А.2 Калибровка испытательного генератора электростатических разрядов

А.2.1 Общие положения

Повторяемость результатов калибровки испытательных генераторов электростатических разрядов имеет большое значение. Особенно это касается испытаний, проводимых с применением испытательных генераторов различных изготовителей и испытаний, проводимых в течение длительного времени. Важно отметить, что повторяемость результатов измерений является решающим фактором при калибровке. Генератор электростатических разрядов подлежит калибровке в определенные промежутки времени с учетом действующей системы менеджмента качества.

Генераторы электростатических разрядов должны соответствовать всем требованиям при любой скорости повторения при проведении испытаний на соответствие.

А.2.2 Средства испытаний, необходимые для калибровки генератора электростатических разрядов

Для калибровки генератора электростатических разрядов используют следующее оборудование:

- осциллограф с шириной полосы частот не менее 1 ГГц;

- датчик тока;

- высоковольтный измерительный прибор для измерения напряжения не менее 25 кВ с точностью не менее 5 %; для исключения влияния измерителя на выходное напряжение может потребоваться применение электростатического вольтметра;

- пластина калибровки размером не менее 1,2 х 1,2 м с коаксиальным датчиком тока, установленным на пластине так, чтобы расстояния от датчика до каждой грани пластины были не менее 0,6 м;

- аттенюатор (при необходимости).

А.2.3 Процедура калибровки для работы испытательного генератора в режиме контактного разряда

А.2.3.1 До начала калибровки разрядного тока необходимо определить амплитуду испытательного напряжения генератора электростатических разрядов. Точность измерений испытательного напряжения установлена в таблице А.1.

А.2.3.2 Во время калибровки необходимо учитывать следующие климатические условия:

- температуру;

- относительную влажность.

Эти условия должны соответствовать нормам, указанным в разделе 4.

А.2.3.3 Датчик тока располагают в центре вертикальной пластины калибровки размером не менее 1,2 х 1,2 м (см. рисунок А.1). Соединение провода заземления испытательного генератора электростатических разрядов с пластиной калибровки должно быть выполнено непосредственно под центром датчика тока на 0,5 м ниже датчика тока. Провод заземления должен быть отведен назад в середине кабеля, образуя равнобедренный треугольник. Не допускается размещать провод заземления во время калибровки на полу.

А.2.3.4 Измеряют следующие параметры для проверки соответствия формы тока испытательного генератора установленным значениям:

I_p - пиковое значение разрядного тока, А;

I₁ - значение разрядного тока при t₁, А (по таблице 2);

I₂ - значение разрядного тока при t₂, А (по таблице 2);

t_r - время нарастания тока, нс.

Среднее значение параметра Х_х указано, как .

Пример - обозначает среднее значение пикового тока.

А.2.3.5 Допускается не использовать экранированную камеру с вертикальной пластиной связи размером не менее 1,2 х 1,2 м, на которой монтируется датчик тока для экранирования осциллографа, если измерениями можно доказать, что непрямые пути связи с системой измерения не влияют на результаты измерений.

Если уровень переключений осциллографа установлен  10 % по сравнению с результирующим пиковым выходным напряжением, а генератор электростатических разрядов разряжают на внешнее кольцо датчика тока (вместо внутреннего электрода) и не происходит переключения показаний осциллографа, система калибровки может быть заявлена как достаточно устойчивая и экранирование не требуется.

Таблица А.1 - Последовательность операций калибровки испытательного генератора в режиме контактного разряда

Операция	Сопротивление				Пояснения
	330 Ом		2 кОм
	Емкость, пФ		Емкость, пФ
	150	330	150	330
Разряжают испытательный генератор 10 раз при заданном выходном напряжении, каждый результат записывают					Многочисленные измерения необходимы, поскольку критерии оценки даются для параметров, полученных в среднем при 10 разрядах. Это необходимо, потому что между разрядами возможны расхождения
Проводят измерения Ip, , I2, tr для каждой волны тока					Параметры проверяют при каждом испытательном уровне
Вычисляют средние значения , , , измеренных значений Ip, I1, I2, tr					Среднее значение получают из параметров, а не путем усреднения волны тока. В этом случае любое дрожание переключателя не будет влиять на среднее значение
Проверяют ток при t1/напряжении заряда, А/кВ	Проверяют, что значение = 2 А  30 %	Проверяют, что значение = 2 А  30 %	Проверяют, что значение = 0,275 А  30 %	Проверяют, что значение = 0,275 А  30 %	Соответствие генератора проверяют по среднему значению параметра
Проверяют ток при t2/напряжении заряда, А/кВ	Проверяют, что значение = 1 А  30 %	Проверяют, что значение = 1 А  30 %	Проверяют, что значение = 0,15 А  30 %	Проверяют, что значение = 0,15 А  30 %	Соответствие генератора проверяют по среднему значению параметра
Проверяют пиковый ток/напряжение заряда, А/кВ	Проверяют, что значение Ip = 3,75 А  10 %		Проверяют, что значение Ip = 3,75 А  10 %		Соответствие генератора проверяют по среднему значению параметра
Проверяют время нарастания импульса	Проверяют, что 0,7 нс 1 нс.				-

1 - испытательный генератор, установленный перпендикулярно пластине калибровки; 2 - датчик тока; 3 - пластина калибровки; 4 - точка заземления; 5 - провод заземления отведен назад в середине кабеля; 6 - экранированный корпус для осциллографа и соединительных кабелей; 7 - основной фильтр; 8 - основной провод

Рисунок А.1 - Типовое размещение оборудования при калибровке испытательного генератора электростатических разрядов