Приложение А (обязательное) Методы измерений электромагнитных помех

Приложение А
(обязательное)

Методы измерений электромагнитных помех

А.1 Общие положения

При испытаниях ССП на электромагнитные помехи измеряют уровни электромагнитных излучаемых и распространяющихся по проводам помех, создаваемых ССП.

В настоящем приложении рассматриваются главным образом непрерывные электромагнитные помехи.

Исходя из физических размеров испытуемого ССП и потребляемой мощности, производитель выбирает наиболее подходящую испытательную площадку и конфигурацию испытаний.

В некоторых случаях, например, для многомодульных систем, испытания проводят в месте эксплуатации.

Представленные ниже испытательные установки и методы испытаний выбраны так, чтобы иметь возможность проводить испытания для ССП большинства типов.

А.2 Измерительное оборудование

А.2.1 Измерительные приборы

Измерительные приборы - в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51318.16.1.1.

А.2.2 Эквивалент сети питания

Эквивалент сети питания - в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51318.16.1.2.

А.2.3 Антенны

Антенны - в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51318.16.1.4.

А.3 Конфигурация испытаний

А.3.1 Конфигурация и режим работы испытуемого ССП должны соответствовать типовому использованию, если в настоящем стандарте нет других указаний. Соединительные кабели (нагрузки, устройства и т.д.) должны быть подключены, по крайней мере, к одному интерфейсному порту каждого типа и, если это осуществимо на практике, каждый кабель должен быть нагружен на устройство, которое считают типовым для условий эксплуатации.

При наличии нескольких интерфейсных портов одного типа может потребоваться подключение к ССП дополнительных кабелей (нагрузок, устройств и т.д.) в зависимости от результатов предварительных испытаний.

Число дополнительных кабелей должно соответствовать следующему требованию: добавление еще одного кабеля не может изменять уровень помех более чем на 2 дБ. В отчет об испытаниях должно быть включено обоснование выбора конфигурации испытаний и нагрузок портов.

А.3.2 Длина и тип соединительных кабелей должны соответствовать требованиям, приведенным в технической документации на ССП конкретного вида. Если длина кабелей может изменяться, то выбирают длину, при которой уровень помех является максимальным.

А.3.3 Если при испытаниях используют экранированные или специальные кабели, то в инструкции по подготовке испытаний должно быть примечание, рекомендующее использовать такие кабели.

А.3.4 Излишек длины кабелей сворачивают в виде плоских петель длиной 0,3 - 0,4 м приблизительно в центре кабеля. Если это требование трудно выполнить из-за жесткости или объема кабеля или из-за проведения испытаний в месте эксплуатации, то расположение участка кабеля с лишней длиной должно быть точно указано в отчете об испытаниях.

А.3.5 В отчете об испытаниях должно быть указано взаимное расположение кабелей и оборудования для обеспечения повторяемости результатов испытаний. В инструкции по подготовке испытаний должны быть указаны особые условия использования испытуемого ССП (например, длина и тип кабелей, использование экранирования и заземления).

А.3.6 Если ССП при эксплуатации взаимодействует с другим оборудованием, образуя единую систему, то испытания можно проводить как с использованием реального дополнительного оборудования, такие использованием имитаторов. Во всех случаях необходимо обеспечить условия, когда испытуемое оборудование оценивают при воздействии остальной части системы ил и имитаторов, отражающих влияние внешних помех. Любой имитатор, используемый вместо реального оборудования, должен адекватно представлять электрические, а в некоторых случаях и механические характеристики интерфейса (например, полные сопротивления, виды ВЧ сигналов, конфигурацию и типы кабелей).

Примечание - Данная процедура необходима для оценки оборудования, которое будет объединено в систему с другим оборудованием разных производителей.

А.3.7 Выходные разъемы переменного тока должны быть нагружены резистивными устройствами, имеющими возможность регулировки для получения необходимых уровней активной мощности нагрузки для испытуемой ССП.

А.3.8 Расположение испытуемого устройства относительно пластины заземления должно быть аналогичным тому его расположению, которое имеет место при реальной эксплуатации: т.е. напольную ССП размещают на пластине заземления или на изолирующем полу (например, деревянном) над пластиной заземления, а настольную ССП размещают на неметаллическом столе. Силовые и сигнальные кабели должны быть ориентированы относительно пластины заземления так, как это происходит в условиях реальной эксплуатации. Пластина заземления может быть металлической.

Примечание - Специальные требования к пластине заземления приведены в А.6.3 для измерений напряжения на зажимах и в А.9.1 - для измерений напряженности поля.

А.4 Определение конфигурации, при которой уровень помех является максимальным

В начале испытаний (далее - предварительные измерения) необходимо определить частоты, на которых наблюдаются максимальные уровни помех (в том числе превышающие норму), при работе ССП в нормальных режимах и положениях кабеля в испытательной установке, имитирующих типовую прокладку для типовых конфигураций системы.

Определение частот, на которых уровень помехи максимально превышает норму, проводят измерением помех на нескольких частотах, выявленных в начале испытаний, чтобы определить частоту, на которой наблюдается максимальное значение помехи. При этом необходимо идентифицировать режим работы ССП и конфигурацию кабелей.

Для предварительных измерений ССП устанавливают в соответствии с рисунками А.2 - А.5. Расстояния между ССП и периферийными устройствами должны соответствовать этим рисункам. Для определения максимальных уровней помех изменяют расположение кабелей в тех пределах, которые возможны на практике.

Для настольных систем при предварительном измерении можно перемещать кабели в пределах типовых конфигураций. Для напольного оборудования кабели располагают в соответствии с типовым вариантом эксплуатации и последующее перемещение кабелей не проводят. Если способ прокладки кабеля неизвестен или изменяется при каждой установке, то для получения максимального уровня помех кабели перемещают (при напольном оборудовании) в разумных пределах.

Окончательные измерения проводят в соответствии с требованиями А.6 - А.8 (измерение напряжения помех на зажимах и напряженности поля помех соответственно).

А.5 Работа ССП

ССП должна работать при номинальном рабочем напряжении и нормальных нагрузочных условиях, для которых она предназначена. При испытаниях используют реальные нагрузки или их эквиваленты. При любом режиме работы ССП должны быть выявлены все помехи, создаваемые ССП, для этого, возможно, придется испытывать различные части системы.

А.6 Метод измерения напряжения помех на сетевых зажимах

А.6.1 Измерительные приемники

Измерения проводят в соответствии с ГОСТ Р 51318.22.

А.6.2 Эквивалент сети питания

Эквивалент сети питания должен соответствовать требованиям А.2.2.

Испытуемую ССП подключают к эквиваленту сети питания и размещают ее так, чтобы расстояние между любой точкой периметра испытуемой ССП и ближайшей поверхностью эквивалента сети питания было 0,8 м.

Если для испытуемой ССП предусмотрено использование гибкого сетевого шнура, его длина должна быть 1 м. Если длина сетевого шнура превышает 1 м, излишек длины укладывают в виде плоских петель длиной не более 0,4 м.

Если тип сетевого кабеля указан в инструкции по установке оборудования, то между испытуемой ССП и эквивалентом сети питания подключают кабель указанного типа длиной 1 м.

Испытуемую ССП подключают с помощью кабелей, нагруженных в соответствии с инструкцией производителя.

Эквивалент сети питания подключают к защитному заземлению через зажим "Заземление" эквивалента. Длина соединительного проводника (если нет других указаний в инструкции производителя) должна быть 1 м; проводник прокладывают параллельно сетевым проводам при расстоянии между ними не более 0,1 м.

Другие подключения к заземлению (например, в целях ЭМС), указанные или поставляемые производителем для подключения к тому же основному терминалу, что и для защитного заземления, также должны подключаться к зажиму "Заземление" эквивалента сети питания.

На некоторых частотах может оказаться невозможным проведение измерений из-за внешних кондуктивных помех, вызванных полями местных вещательных служб. Для устранения этих помех допускается устанавливать дополнительный высокочастотный фильтр между эквивалентом сети питания и сетью или проводить измерения в экранированном помещении. Дополнительный высокочастотный фильтр должен быть оборудован металлическим экраном, непосредственно подключенным к опорному заземлению измерительной системы. На частоте измерения при подключении дополнительного высокочастотного фильтра должны выполняться требования к полному сопротивлению эквивалента сети питания.

А.6.3 Пластина опорного заземления

Настольную ССП, не имеющую соединения с заземлением, располагают на расстоянии 0,4 м над пластиной опорного заземления. Пластина опорного заземления представляет собой горизонтальную или вертикальную металлическую поверхность размером не менее 2 х 2 м. Должно быть обеспечено расстояние 0,8 м между ССП и любой другой металлической поверхностью, которая не является частью испытуемой ССП.

Если измерения проводят в экранированном помещении, то расстояние 0,4 м допускается отсчитывать от одной из стен помещения.

Напольную ССП испытывают так же, как и настольную, за исключением того, что ее располагают на полу, а точки контакта с пластиной опорного заземления должны соответствовать типовому варианту использования. Пол может быть металлическим, но не должно быть электрического контакта с напольными подставками испытуемого устройства. Металлический пол может заменять пластину опорного заземления. Края пластины опорного заземления должны выступать примерно на 0,5 м за границы испытуемого устройства, и ее минимальный размер должен быть 2х2 .

Зажим заземления эквивалента сети питания соединяют с пластиной опорного заземления как можно более коротким проводником (отношение длины проводника к его ширине должно быть менее 3:1) или соединяют болтами.

А.6.4 Установка оборудования при измерении кондуктивных помех

Конфигурация и режим работы ССП должны соответствовать показанным на рисунках А.2 - А.3.

Настольную ССП размещают на неметаллическом столе высотой 0,8 м над горизонтальной пластиной заземления (см. А.6.3) на расстоянии 0,4 м от вертикальной пластины заземления, соединенной с горизонтальной пластиной заземления.

ССП, предназначенную как для настольной, так и для напольной эксплуатации, испытывают только в настольной конфигурации. Напольную конфигурацию используют при испытаниях только в тех случаях, когда эта конфигурация является типичной для условий реальной эксплуатации.

Оборудование, предназначенное для работы в настенной конфигурации, испытывают как настольную ССП. Ориентация оборудования должна соответствовать реальным условиям эксплуатации.

Каждый входной порт переменного тока подключают к эквиваленту сети питания, если испытание не проводят в соответствии с А.6.2 на испытательной площадке. Выходной порт переменного тока также подключают к блоку нагрузок через схему стабилизации полного сопротивления (ССИ), если это требуется для стабилизации линии. Порт сигнала подключают к ССИ через его сигнальный кабель, если на практике требуется подключение к внешней сигнальной линии.

А.6.5 Измерение кондуктивных помех

Необходимо определить конфигурации ССП, кабелей и режим работы, при которых наблюдается максимальный уровень кондуктивных помех.

Для измерения и регистрации данных используют выбранную конфигурацию. Если уровни помех менее нормы на 20 дБ, регистрируют не менее шести частот, на которых помехи имеют наибольшие значения (на токонесущих портах переменного тока и портах связи ССП). Необходимо указать конкретный провод, на котором измерялся уровень помехи.

Помеху от сигнального порта при таких измерениях определяют как ток, а не как напряжение, с помощью пробника тока в соответствии с разделом 5 ГОСТ Р 51318.16.1.2.

А.7 Метод измерения на выходных портах переменного тока (если применимо)

Для того чтобы определить наибольший уровень напряжения помех, выходной порт переменного тока подключают к банку резистивных нагрузок и регулируют выходной переменный ток от нуля до максимального паспортного значения.

Напряжение помех измеряют с использованием эквивалента сети, соответствующего требованиям ГОСТ Р 51318.16.1.2 (см. рисунок А.1).

Напряжение помех при измерении на выходных зажимах ССП в направлении нагрузочного оборудования не должно превышать норм, указанных в 5.3.1.

Погрешность измерения, обусловленная влиянием конденсатора эквивалента сети или другого устройства, которое используют для защиты измерительного приемника от опасных токов, должна быть не более 1 дБ или равняться значению, допустимому при калибровке.

"Рисунок А.1 - Схема измерений напряжения помех на зажимах сети питания или выходе ССП"

"Рисунок А.2 - Конфигурация испытаний для настольного оборудования (измерение кондуктивных помех)"

"Рисунок А.3 - Конфигурация испытаний для напольного оборудования (измерение кондуктивных помех)"

А.8 Метод измерения излучаемых помех

Измерения проводят в полосе частот от 30 до 1000 МГц, используя измерительный приемник с квазипиковым детектором.

Измерение напряженности поля помех проводят на расстоянии, измеряемом от пери метра испытуемой ССП. Периметр определяют периферией воображаемой линии, описывающей простую геометрическую фигуру, охватывающую испытуемое устройство. ССП должна полностью входить в пределы этого периметра.

Конкретные измерительные расстояния для ССП категорий С2 и С1 приведены в 5.4.1.

А.9 Испытательная площадка

А.9.1 Требования к испытательной площадке

Испытательная площадка должна соответствовать требованиям, указанным в ГОСТ Р 51318.16.1.4.

А.9.2 Альтернативные испытательные площадки

В некоторых случаях может потребоваться провести испытание на площадках, не обладающих всеми характеристиками по А.9.1. Должна быть уверенность в том, что ошибки из-за использования таких альтернативных площадок не делают недействительными результаты по установлению соответствия требованиям настоящего стандарта, полученные для конкретной испытуемой ССП.

А.10 Установка оборудования при испытаниях на излучаемые помехи

А.10.1 Общие положения

Конфигурация и режим работы ССП должны соответствовать требованиям А.8 (для настольных ССП см. рисунок А.4, для напольных - рисунок А.5).

"Рисунок А.4 - Конфигурация испытаний для настольного оборудования (измерение излучаемых помех)"

"Рисунок А.5 - Конфигурация испытаний для напольного оборудования (измерение излучаемых помех)"

Настольные ССП размещают на неметаллическом столе высотой 0,8 м над горизонтальной пластиной заземления испытательной площадки.

Напольные ССП устанавливают непосредственно над пластиной опорного заземления на изолирующем поддоне толщиной 12 мм. Точки контакта ССП с пластиной заземления должны соответствовать типовому варианту эксплуатации.

Оборудование, разработанное как для настольной, так и для напольной работы, испытывают только в настольной конфигурации; если типовым использованием не является напольное использование, в этом случае применяют соответствующую конфигурацию.

ССП, предназначенные для работы при настенном монтаже, испытывают также, как и настольные ССП. Ориентация оборудования должна соответствовать ориентации в типовом варианте эксплуатации.

А.10.2 Измерение излучаемых помех

Необходимо определить конфигурации ССП, кабелей и режим работы, при которых имеет место наибольший уровень помех (см. также раздел 4). Данную конфигурацию используют для измерения и регистрации данных.

Для определения максимальных уровней помех проводят сканирование по частоте и определяют степень влияния высоты и поляризации антенны и взаимного расположения антенны и испытуемой ССП. Если уровень помех будет ниже нормы на 20 дБ, то регистрируют наибольшие значения помех не менее чем на шести частотах.

А.10.3 Измерение в присутствии больших сигналов окружающей среды

Измерения проводят в соответствии с требованиями ГОСТ Р 57378.22, 10.6

А.11 Измерение магнитной составляющей напряженности поля помех

Измерение магнитной составляющей напряженности поля помех - в соответствии с приложением Б.