Приложение В (справочное). Исходные данные для определения значений Ucispr, приведенных в таблице 1, бюджеты неопределенностей при измерениях кондуктивных помех

Приложение В
(справочное)

Исходные данные для определения значений U_cispr, приведенных в таблице 1, бюджеты неопределенностей при измерениях кондуктивных помех

В.1 Бюджет неопределенности при измерениях кондуктивных помех на сетевом порте при использовании эквивалента сети питания (ЭСП)

Измеряемую величину V рассчитывают по формуле

.

(B.1)

Таблица B.1 - Измерения кондуктивных помех в полосе частот от 9 до 150 кГц при использовании эквивалента сети питания (ЭСП) 50 Ом/50 мкГн + 5 Ом

Входная величина а)	Xi	Неопределенность xi		сiu(хi) b)
		дБ	Функция распределения вероятностей	дБ
Показание приемника А1)	Vr	0,1	k = 1	0,10
Затухание: ЭСП-приемник А2)	ас	0,1	k = 2	0,05
Коэффициент деления напряжения ЭСП В1)	FAMN	0,2	k = 2	0,10
Поправки приемника:
- Синусоидальное напряжение А3)		1,0	k = 2	0,50
- Амплитудная импульсная характеристика А4)		1,5	Прямоугольная	0,87
- Характеристика в функции от частоты повторения импульсов А4)		1,5	Прямоугольная	0,87
- Минимальный уровень шума А5)		0,0		0,00
Интерполяция частоты коэффициента деления напряжения ЭСП А6)		0,1	Прямоугольная	0,06
Рассогласование: ЭСП-приемник А7)		0,07	U-образная	0,05
Полное сопротивление ЭСП В2)		+ 3,1/-3,6	Треугольная	1,37
Влияние сетевых помех В5)		0,0		0,00
Влияние окружающей среды В19)		-	-	-
a) Сноски (например, А1)) соответствуют пронумерованным комментариям, приведенным в приложениях (см. А.2 и В.6). b) Все сi = 1 (см. А.1).

Следовательно, расширенная неопределенность U(V) = 2 u_c(V) = 3,83 дБ.

Таблица В.2 - Измерения кондуктивных помех в полосе частот от 150 кГц до 30 МГц при использовании эквивалента сети питания (ЭСП) 50 Ом/50 мкГн

Входная величина а)	Xi	Неопределенность xi		сiu(хi) b)
		дБ	Функция распределения вероятностей	дБ
Показание приемника А1)	Vr	0,1	k = 1	0,10
Затухание: ЭСП-приемник А2)	ас	0,1	k = 2	0,05
Коэффициент деления напряжения ЭСП В1)	FAMN	0,2	k = 2	0,10
Поправки приемника:
- Синусоидальное напряжение А3)		1,0	k = 2	0,50
- Амплитудная импульсная характеристика А4)		1,5	Прямоугольная	0,87
- Характеристика в функции от частоты повторения импульсов А4)		1,5	Прямоугольная	0,87
- Минимальный уровень шума А5)		0,0		0,00
Интерполяция частоты коэффициента деления напряжения ЭСП А6)		0,1	Прямоугольная	0,06
Рассогласование: ЭСП-приемник А7)		0,07	U-образная	0,05
Полное сопротивление ЭСП В2)		+ 2,6/-2,7	Треугольная	1,08
Влияние сетевых помех В5)		0,0		0,00
Влияние окружающей среды В19)		-	-	-
a) Сноски (например, А1)) соответствуют пронумерованным комментариям, приведенным в приложениях (см. А.2 и В.6). b) Все сi = 1 (см. А.1).

Следовательно, расширенная неопределенность U(V) = 2 u_c(V) = 3,44 дБ

В.2 Бюджет неопределенности при измерениях кондуктивных помех на сетевом порте при использовании пробника напряжения (VP)

Измеряемую величину V рассчитывают по формуле

.

(B.2)

Таблица B.3 - Измерения кондуктивных помех в полосе частот от 9 кГц до 30 МГц при использовании пробника напряжения (VP)

Входная величина а)	Xi	Неопределенность xi		сiu(хi) b)
		дБ	Функция распределения вероятностей	дБ
Показание приемника А1)	Vr	0,1	k = 1	0,10
Затухание: VP-приемник А2)	ас	0,1	k = 2	0,05
Коэффициент деления напряжения VP В3)	FVP	0,2	k = 2	0,10
Поправки приемника:
- Синусоидальное напряжение А3)		1,0	k = 2	0,50
- Амплитудная импульсная характеристика А4)		1,5	Прямоугольная	0,87
- Характеристика в функции от частоты повторения импульсов А4)		1,5	Прямоугольная	0,87
- Минимальный уровень шума А5)		0,0		0,00
Интерполяция частоты коэффициента деления напряжения VP А6)		0,1	Прямоугольная	0,06
Рассогласование: VP-приемник А7)		+ 0,7/-0,8	U-образная	0,53
Полное сопротивление VP В4)		0,5	Треугольная	0,20
Влияние сетевых помех В5)		-	-	-
Влияние сетевых помех по сравнению с ЭСП В5)		30,0	Треугольная	12,24
Влияние окружающей среды В19)		-	-	-
a) Сноски (например, А1)) соответствуют пронумерованным комментариям, приведенным в приложениях (см. А.2 и В.6). b) Все сi = 1 (см. А.1).

Следовательно, расширенная неопределенность U(V) = 2 u_c(V) составляет 2,91 дБ (24,65 дБ с учетом влияния импеданса сети по сравнению с ЭСП).

Примечание - Рекомендуется рассматривать расширенную неопределенность при влиянии полного сопротивления сети по сравнению с ЭСП (т.е. 24,65 дБ), когда нормы на излучение определены для метода испытания с ЭСП. При измерениях на месте эксплуатации сравнение с ЭСП не применяют, т.е. используют только неопределенность измерения пробником напряжения (2,9 дБ). При испытаниях на месте эксплуатации может потребоваться рассмотреть другие входные величины (например, , ).

В.3 Бюджет неопределенности при измерениях кондуктивных помех на порте связи при использовании асимметричного эквивалента сети (AAN)

Измеряемую величину V рассчитывают следующим образом:

.

(B.3)

Таблица В.4 - Измерения кондуктивных помех в полосе частот от 150 кГц до 30 МГц при использовании асимметричного эквивалента сети (AAN)

Входная величина а)	Xi	Неопределенность xi		сiu(хi) b)
		дБ	Функция распределения вероятностей	дБ
Показание приемника А1)	Vr	0,1	k = 1	0,10
Затухание: AAN-приемник А2)	ас	0,1	k = 2	0,05
Коэффициент деления напряжения AAN В3)	FAAN	0,2	k = 2	0,10
Поправки приемника:
- Синусоидальное напряжение А3)		1,0	k = 2	0,50
- Амплитудная импульсная характеристика А4)		1,5	Прямоугольная	0,87
- Характеристика в функции от частоты повторения импульсов А4)		1,5	Прямоугольная	0,87
- Минимальный уровень шума А5)		0,0		0,00
Интерполяция частоты коэффициента деления напряжения AAN А6)		0,1	Прямоугольная	0,06
Рассогласование: AAN-приемник А7)		+ 0,7/-0,8	U-образная	0,53
Асимметричное полное сопротивление AAN В7)		+ 2,5/-2,0	Треугольная	0,92
Потери преобразования в продольном направлении AAN В8)
AAN с aLCL = 55...40 дБ с)		+ 3,0/-3,0	Треугольная	1,22
AAN с aLCL = 65...50 дБ с)		+ 3,0/-4,5	Треугольная	1,53
AAN с aLCL = 75...60 дБ с)		+ 3,0/-6,0	Треугольная	1,84
Влияние помех оборудования, связанного с основным В9)		0,2	Прямоугольная	0,12
Влияние окружающей среды В19)		-	-	-
a) Сноски (например, А1)) соответствуют пронумерованным комментариям, приведенным в приложениях (см. А.2 и В.6). b) Все сi = 1 (см. А.1). c) aLCL начинается на 150 кГц со значения 55 дБ (65 дБ или 75 дБ соответственно), меняется с частотой и достигает значения 40 дБ (50 дБ или 60 дБ соответственно) на 30 МГц.

Следовательно, расширенная неопределенность U(V) - 2 u_c(V) составляет:

4,20 дБ - при AAN с a_LCL = 55-40 дБ;

4,59 дБ - при AAN с a_LCL = 65-50 дБ;

5,03 дБ - при AAN с a_LCL = 75-60 дБ.

В.4 Бюджет неопределенности при измерениях кондуктивных помех на порте связи при использовании емкостного пробника напряжения (CVP)

Измеряемую величину V рассчитывают следующим образом

.

(B.4)

Таблица B.5 - Измерения кондуктивных помех в полосе частот от 150 кГц до 30 МГц при использовании емкостного пробника напряжения (CVP)

Входная величина а)	Xi	Неопределенность xi		сiu(хi) b)
		дБ	Функция распределения вероятностей	дБ
Показание приемника А1)	Vr	0,1	k = 1	0,10
Затухание: CVP-приемник А2)	ас	0,1	k = 2	0,05
Коэффициент деления напряжения CVP В10)	FCVP	0,5	k = 2	0,25
Поправки приемника:
- Синусоидальное напряжение А3)		1,0	k = 2	0,50
- Амплитудная импульсная характеристика А4)		1,5	Прямоугольная	0,87
- Характеристика в функции от частоты повторения импульсов А4)		1,5	Прямоугольная	0,87
- Минимальный уровень шума А5)		0,0		0,00
Интерполяция частоты коэффициента деления напряжения CVP А6)		0,1	Прямоугольная	0,06
Рассогласование: CVP-приемник А7)		+ 0,7/-0,8	U-образная	0,53
Импеданс CVP B11)		+ 1/-2	Треугольная	0,87
Влияние позиции кабеля на FCVP B12)		0,5	k = 1	0,5
Влияние радиуса кабеля на FCVP B13)		0,76	k = 1	0,76
Влияние помех оборудования, связанного с основным В14)		-	-	-
Влияние полного сопротивления оборудования, связанного с основным В14)		30	Треугольная	12,24
Влияние окружающей среды В19)		-	-	-
a) Сноски (например, А1)) соответствуют пронумерованным комментариям, приведенным в приложениях (см. А.2 и В.6). b) Все сi = 1 (см. А.1).

Расширенная неопределенность U(V) = 2 u_c(V) составляет 3,85 дБ (24,78 дБ - с учетом влияния полного сопротивления оборудования, связанного с основным, по сравнению с AAN).

Примечание 1 - Может потребоваться рассмотреть настройки при измерениях с CVP и использованием измерений с пробником тока (см. ^{комментарии В18)}).

Примечание 2 - Рекомендуется рассматривать расширенную неопределенность при влиянии полного сопротивления оборудования, связанного с основным, по сравнению с AAN (т.е. 24,78 дБ), когда нормы на излучение определены для метода испытания с AAN.

В.5 Бюджет неопределенности при измерениях кондуктивных помех на порте связи при использовании пробника тока (CP)

Измеряемую величину рассчитывают следующим образом

.

(В.5)

Таблица В.6 - Измерения кондуктивных помех в полосе частот от 9 кГц до 30 МГц при использовании пробника тока (CP)

Входная величина а)	Xi	Неопределенность xi		сiu(хi) b)
		дБ	Функция распределения вероятностей	дБ
Показание приемника А1)	Vr	0,1	k = 1	0,10
Затухание: пробник тока-приемник А2)	ас	0,1	k = 2	0,05
Передаточная проводимость пробника тока В15)	YT	0,3	k = 2	0,15
Поправки приемника:
- Синусоидальное напряжение А3)		1,0	k = 2	0,50
- Амплитудная импульсная характеристика А4)		1,5	Прямоугольная	0,87
- Характеристика в функции от частоты повторения импульсов А4)		1,5	Прямоугольная	0,87
- Минимальный уровень шума А5)		0,0		0,00
Интерполяция частоты передаточной проводимости А6)		0,1	Прямоугольная	0,06
Рассогласование: пробник тока-приемник А7)		+ 0,7/-0,8	U-образная	0,53
Вносимое полное сопротивление пробника тока В16)		+ 0,1	Треугольная	0,06
Влияние помех оборудования, связанного с основным В17)		-	-	-
Влияние полного сопротивления оборудования, связанного с основным В17)		30	Треугольная	12,24
Влияние окружающей среды В19)		-	-	-
a) Сноски (например, А1)) соответствуют пронумерованным комментариям, приведенным в приложениях (см. А.2 и В.6). b) Все сi = 1 (см. А.1).

Следовательно, расширенная неопределенность U(I) = 2 u_с(I) составляет 2,89 дБ (24,65 дБ - с учетом влияния полного сопротивления оборудования, связанного с основным, по сравнению с AAN)

Примечание - Рекомендуется рассматривать расширенную неопределенность при влиянии полного сопротивления оборудования, связанного с основным, по сравнению с AAN (т.е. 24,65 дБ), когда нормы на излучение определены для метода испытания с AAN.

В.6 Обоснование оценок входных величин, относящихся к методам измерения кондуктивных помех

^В1) Коэффициент деления напряжения ЭСП F_AMN, а также расширенную неопределенность и коэффициент охвата можно узнать из отчета о калибровке.

^В2) Допуск на значение полного сопротивления, указанный в CISPR 16-1-2, для ЭСП 50 Ом/50 мкГн + 5 Ом или для ЭСП 50 Ом/50 мкГн требует, чтобы величина этого сопротивления находилась в пределах 20 % значения номинального полного сопротивления, а фаза - в пределах номинального фазового угла  11,5°, когда порт приемника нагружен на сопротивление 50 Ом.

Считается, что полное сопротивление, представляемое портом испытуемого оборудования на ЭСП, когда порт приемника нагружен на 50 Ом, находится внутри окружности на плоскости полных сопротивлений, в центре которой номинальное значение сопротивления, при этом радиус равен 20 % номинального значения сопротивления. Это налагает на фазу полного сопротивления допуск, соразмерный с тем, который дается на значение сопротивления. Значение поправки равно нулю с распределением вероятностей, ограниченным экстремумами из всех комбинаций вынужденного полного сопротивления ЭСП и свободного полного сопротивления ТС в определенном диапазоне частот. Более подробная информация приведена в [9]. Считается, что распределение вероятностей будет треугольным, так как есть только небольшой шанс совпадения конкретных комбинаций частоты и полных сопротивлений ЭСП и ТС, необходимых для образования этих экстремумов.

Примечание - Если для согласования с реальным штыревым разъемом сетевого шнура ТС используют переходное устройство, то в точке подключения ТС (т.е. на адаптере) должны быть выполнены требования к значению полного сопротивления, указанные в CISPR 16-1-2.

^В3) Значение коэффициента деления напряжения пробника напряжения F_vp, а также расширенную неопределенность и коэффициент охвата можно получить из отчета по калибровке.

^В4) В CISPR 16-1-2 указано полное сопротивление пробника напряжения как значение 1500 Ом без допуска. Существующие резисторы имеют максимальные допуски 5 %. К тому же необходимо учесть емкость связи 10 нФ, которая делает коэффициент деления напряжения зависимым от частоты. Кроме того, типовые пробники напряжения имеют входную емкость, которая при измерении действует как шунтирующая, до 10 пФ включительно.

^В5) При измерениях с использованием ЭСП считают, что сетевые помехи подавляет сам ЭСП, или, если требуется, ставят дополнительные фильтры.

Пробники напряжения используют без развязки между ТС и сетью, что представляет собой большой источник неопределенности (например, при испытаниях на месте эксплуатации). Полное сопротивление на стороне сети и помехи со стороны сети при этом неизвестны. Провести оценку неопределенности, обусловленной воздействиями со стороны сети, невозможно. При проведении реальных измерений надо полагаться на опыт и мнение пользователя. Поэтому оценка этой входной величины не предусмотрена.

Если измерения с использованием пробников напряжения сравнимы с измерениями с применением ЭСП, то полное сопротивление сети Z_mains в большей степени определяет результат по сравнению с полными сопротивлениями пробника Z_VP и ЭСП Z_AMN. При допущении высокого значения полного сопротивления ТС, если Z_mains >> Z_VP, результат измерения может быть в 30 раз (приблизительно 30 дБ) больше результата, получаемого при использовании ЭСП. Также если Z_mains << Z_AMN, то измеренное напряжение помех пропорционально коэффициенту Z_mains/Z_AMN.

Возможны низкие коэффициенты, такие как 1/30 (приблизительно минус 30 дБ), так что значение Z_mains становится частью измерительного устройства, а инструментальная неопределенность увеличивается до плюс 30 дБ. Таким образом, более низкое значение U_cispr при измерении пробником напряжения, приведенное в таблице 1, не является основанием для замены ЭСП пробником напряжения.

^В6) Оценку коэффициента деления напряжения асимметричного эквивалента сети (AAN) F_AAN можно получить из отчета о калибровке наряду с расширенной неопределенностью и коэффициентом охвата.

^В7) В CISPR 16-1-2 указано значение полного сопротивления AAN 150 Ом с допуском плюс 20 Ом и допуском по фазе плюс 20°.

^В8) В CISPR 16-1-2 приведены примеры требований к затуханию при продольном преобразовании (LCL), а в CISPR 22 указаны частотно-зависимые LCL с частотами 5 МГц и допусками для следующих кабелей:

- категория 3 - 55 дБ с уменьшением до 40 дБ на частоте 30 МГц, с допуском от плюс 3 дБ до 30 МГц включительно;

- категория 5 - 65 дБ с уменьшением до 50 дБ на частоте 30 МГц:

2 МГц - допуск плюс 3 дБ,

> 2 МГц - допуск минус 3 дБ/плюс 4,5 дБ;

- категория 6 - 75 дБ с уменьшением до 60 дБ на частоте 30 МГц:

2 МГц - допуск плюс 3 дБ,

> 2 МГц - допуск минус 3 дБ/плюс 6 дБ.

AAN с с затуханием при продольном преобразовании 65 дБ является наиболее важным AAN, и поэтому его допуск используют при определении U_cispr. Если отклонения от номинального значения LCL, указанные в сертификате калибровки, будут низкими и неопределенность тоже будет достаточно низкой, то это уменьшит вклад LCL в неопределенность.

^В9) При воздействии помех от оборудования, связанного с основным (АЕ), считают, что самое низкое затухание развязки будет 35 дБ, а уровень помех АЕ равен уровню помех от ТС.

^В10) Значение коэффициента деления напряжения емкостного пробника напряжения (CVP) F_CVP можно получить из отчета по калибровке наряду с расширенной неопределенностью и коэффициентом охвата. В значении неопределенности учитывают калибровочную установку.

^В11) Полное сопротивление включает в себя шунтирующую емкость, которая в CISPR 16-1-2 определена как емкость менее 10 пФ. Когда полные сопротивления источника ТС и нагрузки равны 50 Ом, влияние шунтирующей емкости включают в коэффициент деления напряжения. При сопротивлении 150 Ом нагрузочный эффект составляет приблизительно минус 2 дБ на частоте 30 МГц.

^В12) Влияние позиции кабеля на коэффициент деления напряжения показано в CISPR 16-1-2.

В13⁾ Влияние радиуса кабеля на коэффициент деления напряжения показано в CISPR 16-1-2. Для уменьшения неопределенности коэффициент деления напряжения следует калибровать в функции от радиуса кабеля или коэффициенты коррекции должны быть представлены в таблице.

^В14) Емкостные пробники напряжения используют без развязки между ТС и оборудованием, связанным с основным (АЕ). Это является большим источником неопределенности. При этом неизвестны полные сопротивления на стороне АЕ и помехи со стороны АЕ. Обеспечить оценку неопределенности из-за воздействий на стороне АЕ невозможно. При проведении реальных измерений надо полагаться на опыт и мнение пользователя. Поэтому оценку этой входной величины не предусматривают.

Если измерения с использованием емкостных пробников напряжения сравнимы с измерениями с применением AAN, то полное сопротивление АЕ Z_AE в большей степени определяет результат по сравнению с полным сопротивлением пробника Z_CVP и полным сопротивлением AAN Z_AAN. При допущении высокого значения полного сопротивления ТС, если Z_AE >> Z_CVP, можно предположить, что результат измерения может быть в 30 раз (приблизительно на 30 дБ) больше результата, получаемого при использовании AAN. Также если Z_AE << Z_AAN, то измеренное значение напряжения помех пропорционально коэффициенту Z_AE/Z_ANN. Возможны низкие коэффициенты, такие как 1/30 (приблизительно минус 30 дБ), так что полное сопротивление Z_AE становится частью измерительного устройства, а инструментальная неопределенность увеличивается до  30 дБ.

Таким образом, более низкое значение U_cispr при измерении емкостным пробником напряжения, приведенное в таблице 1, не является основанием для замены AAN емкостным пробником напряжения.

^В15) Коэффициент коррекции пробника тока - это логарифм передаточной проводимости  = 20 lg(1/Z_T), который добавляют к уровню напряжения для определения уровня тока I, дБ (мкА). Значение коэффициента коррекции пробника тока Y_T можно получить из отчета о калибровке наряду с расширенной неопределенностью и коэффициентом охвата.

^В16) В CISPR 16-1-2 приведено требование, чтобы значение вносимого полного сопротивления пробника тока было менее 1 Ом.

^В17) Пробники тока используют без развязки между ТС и оборудованием, связанным с основным (АЕ). Это является большим источником неопределенности. При этом неизвестны как полное сопротивление на стороне АЕ, так и помехи со стороны АЕ. Обеспечить оценку неопределенности из-за воздействий на стороне АЕ невозможно. При проведении реальных измерений надо полагаться на опыт и мнение пользователя. Поэтому оценку этой входной величины не предусматривают.

Если измерения с использованием пробников тока сравнимы с измерениями с применением ЭСП, то полное сопротивление сети Z_mains в большей степени определяет результат по сравнению с полным сопротивлением ЭСП. При допущении высокого значения полного сопротивления ТС, если Z_mains << Z_AMN, то результат измерения может быть в 30 раз (приблизительно на 30 дБ) больше результата, получаемого при использовании ЭСП. Также если Z_mains >> Z_AMN, то измеренный ток помех пропорционален коэффициенту Z_mains/Z_AMN. Возможны низкие коэффициенты, такие как 1/30 (приблизительно минус 30 дБ). При этом полное сопротивление Z_mains становится частью измерительного устройства, а инструментальная неопределенность увеличивается до  30 дБ. Таким образом, более низкое значение U_cispr при измерении пробником тока, приведенное в таблице 1, не является основанием для замены ЭСП пробником тока.

Аналогичные рассуждения применимы при сравнении измерений с помощью пробника тока с измерениями с помощью AAN. В этом случае Z_mains должна быть заменена Z_tn (полным сопротивлением сети связи), а Z_AMN должна быть заменена Z_AAN.

^В18) Если напряжение помех, измеряемое емкостным пробником напряжения, регулируется запасом тока, который учитывает результаты измерения тока помех, как указано в С.1.3 приложения С CISPR 22, то неопределенность измерения напряжения немного увеличивается с учетом тех входных величин неопределенности тока помех, которые не относятся к неопределенности при измерении емкостным пробником напряжения. Может потребоваться рассмотреть следующие дополнительные величины: неопределенность передаточной проводимости Y_T пробника тока и неопределенность рассогласования пробник тока - приемник . Полагая, что для обоих измерений используют один и тот же измерительный приемник, и используя значения Y_T (0,15 дБ) и (0,53 дБ) из таблицы В.6, получают U_cispr, равную 4,0 вместо 3,85.

^В19) Влияние окружающей среды (испытательной площадки, контуров заземления магнитных полей, несовершенства заземления вспомогательного оборудования и т.п.) в некоторой степени представлено в CISPR 16-2-1 и CISPR 16-4-1. Оценить это в цифровом выражении невозможно. Для определения значения этой входной величины для одного ТС можно использовать эталонный источник, но это не подходит для системы, состоящей из нескольких блоков.