Методика испытаний

66
Министерство связи и массовых коммуникаций Российской Федерации Московский технический университет связи и информатики Кафедра метрологии, стандартизации и измерений в технике связи Реферат Разработка методики испытаний эфирных радиовещательных передатчиков, работающих в диапазонах частот 65,9 – 74,0 МГц; 87,5 – 108,0 МГц Выполнила: Лобанова Е.В. 1

Upload: -

Post on 29-Jul-2015

98 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Методика испытаний

Министерство связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Московский технический университет связи и информатики

Кафедра метрологии, стандартизации и измерений в технике связи

Реферат

Разработка методики испытаний эфирных радиовещательных

передатчиков, работающих в диапазонах частот 65,9 – 74,0 МГц;

87,5 – 108,0 МГц

Выполнила: Лобанова Е.В.

Группа: МС0701

Москва 2011

1

Page 2: Методика испытаний

Содержание:

Методика измерения параметров

Общие положения 3

Средства измерений и испытательное оборудование 4

Контрольная ширина полосы радиочастот и уровень внеполосных

радиоколебаний

12

Выходная мощность эфирных радиовещательных передатчиков 14

Номинальное значение девиации несущей частоты 15

Сопротивление НЧ симметричного входа 18

Пределы регулирования уровня входного модулирующего сигнала 20

Максимально-допустимое относительное отклонение рабочей частоты 21

Уровень побочных излучений 22

Устойчивость к воздействию импульсных радиопомех (ИРП)

Устойчивость к воздействию радиочастотного электромагнитного поля 24

Устойчивость к воздействию электростатических разрядов 30

Устойчивость к воздействию наносекундных импульсных помех (НИП) 34

Устойчивость к воздействию микросекундных импульсных помех (МИП) 38

Устойчивость к воздействию динамических изменений напряжения 44

электропитания

Устойчивость к колебаниям напряжения питающей сети 48

Список литературы 50

2

Page 3: Методика испытаний

Методика испытаний параметров:

Общие положения

     Измерения параметров передатчика проводят на его рабочей частоте на эквиваленте антенны. При необходимости по согласованию с заказчиком измерения всех или ряда параметров могут быть проведены на нескольких частотах.

     - температуре окружающего воздуха от 288 до 308 К (от плюс 15 до плюс 35 °С);          - относительной влажности воздуха от 45 до 80%;          - атмосферном давлении от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.).          Отклонение напряжения и частоты питающей электросети от номинальных значений не должно выходить за пределы ±5% и ±1 Гц соответственно.     Параметры передатчика при воздействии дестабилизирующих факторов следует измерять теми же методами, что и в нормальных условиях. Объем контролируемых при этом параметров и допустимые отклонения должны быть указаны в ТУ на передатчик конкретного типа.     Средства измерения (СИ) и испытательное оборудование следует использовать в условиях и режимах, указанных в технической документации на них.     Измерения и испытания следует проводить с соблюдением требований безопасности, установленных ГОСТ 12.3.019.     Основная погрешность измерений применяемых при испытаниях СИ не должна быть более 0,3 от допуска на измеряемый параметр, если не оговорено иное.     Если в передатчике имеются отдельные узлы, которые требуют для нормальной работы предварительного прогрева (например, генератор опорной частоты в возбудителе), то их следует включить и прогреть в соответствии с указаниями ТУ на передатчик конкретного типа.

3

Page 4: Методика испытаний

        Средства измерений и испытательное оборудование

           Милливольтметр переменного тока низкочастотный:    - диапазон частот от 0,01 до 200 кГц    - пределы измерения напряжения (СКЗ) от 0,001 до 10 В    - погрешность измерения напряжений в пределах ±1%    - входное сопротивление не менее 1 МОм    - входная емкость не более 30 пФ    Милливольтметр переменного тока высокочастотный:    - диапазон частот от 0,1 до 100 МГц    - пределы измерения напряжения (СКЗ) от 0,01 до 3 В    - погрешность измерения напряжений в пределах ±2%    - входное сопротивление не менее 50 кОм    - входная емкость не более 5 пФ    Селективный микровольтметр (измерительный приемник):    - диапазон частот от 30 до 1000 МГц  

 - пределы измерения напряжения от минус 10 до плюс 137

дБ·мкВ 

  - разрешающая способность по частоте 1 кГц    - погрешность измерения напряжения не более 1,5 дБ    - ширина полосы пропускания 1; 3; 10; 120 кГц    Генератор сигналов низкочастотный:    - диапазон частот от 0,02 до 100 кГц    - коэффициент гармоник не более 0,05%    - регулирование выходного напряжения от 0,001 до 5 В  

 - выходное сопротивление 600 Ом (симметричное);

50 Ом (несимметричное) 

  Генератор шума:    - рабочая полоса частот от 0,015 до 50 кГц  

  - регулирование выходного напряжения от 3·10 до 1,0 В  

  - выходное сопротивление 50 Ом    Стандарт частоты:    - выходные частоты 1; 5; 10 МГц  

  - относительная нестабильность частоты не более 1·10  

 - погрешность действительного значения частоты

в пределах ±2·10  

  - выходное напряжение на нагрузке не менее 0,5 В  

4

Page 5: Методика испытаний

=50 Ом  Анализатор спектра высокочастотный:    - диапазон частот от 0,3 до 300 МГц    - полоса обзора от 20 Гц до 150 МГц  

 - полоса пропускания дискретно от 3 Гц до 300

кГц 

  - погрешность измерения уровней в пределах ±5%    - динамический диапазон не менее 70 дБ    Анализатор спектра низкочастотный:    - диапазон частот от 0,02 до 600 кГц    - полоса обзора от 0,05 до 200 кГц    - полоса пропускания дискретно от 3 Гц до 3 кГц    - погрешность измерения уровней в пределах ±6%    - динамический диапазон не менее 80 дБ    Декодер стереосигнала:  

 - декодирование стереофонических сигналов с полярной модуляцией и с пилот-тоном

по ГОСТ Р 51107 

  - интермодуляционные искажения не более минус 60 дБ    - напряжение входного КСС от 0,02 до 3 В  

 - переходное затухание между стереоканалами:

 

  на частотах от 160 до 5000 Гц не менее 60 дБ  

 на частотах от 30 до 160 Гц и от 5000 до 10000 Гц

не менее 50 дБ 

 - коэффициент вносимых нелинейных искажений

не более 0,1% 

 - неравномерность АЧХ в полосе частот от 30 Гц до 15 кГц

в пределах ±0,3 дБ 

 - уровень шумов и фона выходного сигнала

не более минус 70 дБ 

  Измеритель коэффициента амплитудной модуляции (модулометр):    - диапазон рабочих частот от 50 до 110 МГц    - диапазон модулирующих частот от 0,03 до 20 кГц    - пределы измерения коэффициента AM от 0,1 до 100%  

 - основная погрешность измерения коэффициента AM

в пределах ±2% 

  Измеритель девиации частоты (девиометр):    - диапазон рабочих частот от 50 до 110 МГц    - пределы измерения девиации частоты 0±100 кГц    - диапазон модулирующих частот от 0,03 до 100 кГц    - основная погрешность измерения в пределах ±2%  

5

Page 6: Методика испытаний

девиации

 - по выходу демодулированного сигнала:

 

  коэффициент гармоник не более 0,1%  

 уровень шумов и фона (в полосе 0,03-20 кГц)

не более минус 75 дБ 

 - неравномерность АЧХ в диапазоне модулирующих частот от 0,03 до 100 кГц

не более 0,2 дБ 

  - постоянная времени RC-цепи (50±0,5) мкс    Измеритель нелинейных искажений (ИНИ):    - диапазон частот от 0,02 до 20 кГц  

 - пределы измерения коэффициента гармоник

от 0,1 до 100% 

 - основная погрешность измерения коэффициента гармоник

в пределах ±0,1% 

  Псофометр:  

 - частотная характеристика в соответствии с

приложением А 

 - пределы измерения напряжений от 0,0001 до 10 В (от минус

80до плюс 20 дБ)

 

  - диапазон частот от 0,03 до 20 кГц    - основная погрешность измерений в пределах ±5%    Частотомер:    - диапазон частот от 0,15 до 450 МГц    - разрешающая способность отсчета в пределах ±0,2 Гц  

 - диапазон напряжений входного сигнала

от 0,1 до 10 В 

  Компаратор частотный:  

 - частота входных сигналов 1 или 5 МГц с отклонением от номинального значения

не более 1·10 

  - напряжение входных сигналов от 0,5 до 1,5 В  

 - коэффициент умножения разности частот входных сигналов

10 , 10  

  - выходное напряжение на нагрузке =50 Ом

не менее 0,3 В 

 - нестабильность частоты за время усреднения от 100 до 0,01 с

не более 1·10  

  Осциллограф:    - диапазон частот от 0 до 10 МГц  

6

Page 7: Методика испытаний

  - коэффициент развертки от 2·10 до 0,1 с/дел.  

  - коэффициент отклонения по вертикали от 0,002 до 10 В/дел.    - погрешность измерения напряжения в пределах ±1,5%    Ваттметр (измеритель потребляемой из сети мощности):    - пределы измерения мощности от 0,045 до 60 кВт    - пределы измерения напряжения от 15 до 600 В    - пределы измерения тока от 0,1 до 250 А  

 - частота напряжения контролируемой сети

от 45 до 60 Гц 

 Аппаратура для измерения мощности калориметрическим методом (эквивалент антенны):

 

  - диапазон частот от 60 до 110 МГц  

 

- мощность, рассеиваемая водоохлаждаемым резистором (где

- номинальная мощность передатчика, кВт)

не менее 1,8

 

  - КСВ нагрузки не более 1,2  

 - погрешность измерения расхода жидкости

в пределах ±2,5% 

 - пределы измерения температуры жидкости

от 0 до плюс 50 °С 

  Ваттметр поглощаемой мощности (калориметрический):    - диапазон частот от 60 до 110 МГц    - диапазон измерения мощности от 0,1 до 6,0 кВт    - погрешность измерения мощности в пределах ±4%    Детектор шума:  

 - в каждом из двух каналов должны быть:

 

  коэффициент передачи 0,3±0,1    коэффициент гармоник не более 5%  

 

- неравномерность частотной характеристики с учетом корректирующей RC-цепи с постоянной времени 50 мкс

не более 3,0 дБ

 

 - ослабление сигнала с частотой 31,25 кГц

не менее 70 дБ 

  Элементы связи:    - диапазон рабочих частот от 60 до 110 МГц    - неравномерность АЧХ в диапазоне:    модулирующих частот в пределах ±0,1 дБ    рабочих частот в пределах ±1,0 дБ  

7

Page 8: Методика испытаний

 - выходное напряжение на нагрузке 50 Ом

не менее 1,0 В 

  Фильтр нижних частот:    - полоса пропускания от 0 до 20 кГц  

 - неравномерность АЧХ в полосе пропускания:

 

  от 0,03 до 15 кГц в пределах ±0,5 дБ  

 от 15 до 20 кГц в пределах от плюс 1 до

минус 3 дБ 

 - крутизна среза на частотах от 20 до 80 кГц

не менее 20 дБ/октава 

  - затухание на частотах свыше 80 кГц не менее 40 дБ    Высокочастотный переключатель:    - диапазон частот от 60 до 110 МГц    - КСВ по напряжению не более 1,5    - ослабление не более 1,5 дБ    Измеритель напряженности электромагнитного поля:    - диапазон частот от 0,1 до 30 МГц  

 - пределы измерения напряженности электрического поля

от 1·10 до 0,1 В/м  

  - ширина полосы пропускания 8 кГц    - входное сопротивление 50; 75 Ом    - погрешность измерения не более 2 дБ    Мегомметр:    - диапазон измерения сопротивления от 0 до 20000 МОм    - погрешность измерения в пределах ±2,5%  

  Пробойная установка (для измерения электрической прочности изоляции):

 

  - мощность установки при испытательном напряжении:                до  1,5 кВ включ. не менее 0,10 кВ·А    св. 1,5 "     3,0 кВ включ. "       "       0,25 кВ·А    "     3,0 "    10,0 кВ включ. "        "      0,50 кВ·А    "   10,0 "     60,0 кВ включ. "        "       2,50 кВ·А  

 - погрешность измерения испытательного напряжения

в пределах ±5% 

8

Page 9: Методика испытаний

Контрольная ширина полосы радиочастот и уровень внеполосных

радиоколебаний

Контрольную ширину полосы радиочастот и уровень внеполосных

радиоколебаний измеряют в соответствии со структурной схемой,

приведенной на рисунке 1.

 

 

Рис.1. Структурная схема измерений ширины полосы радиочастоти внеполосных излучений радиопередатчиков:

 1 - радиопередатчик; 2 - генератор шума; 3а, 3б - звуковые генераторы; 4 - имитатор

телеграфных сигналов;5 - формирующий фильтр; 6 - квадратичный вольтметр; 7 - элемент связи (направленный

ответвитель); 8 - модулометр; 9 - эквивалент антенны; 10 - девиометр; 11 - аттенюатор; 12 - анализатор

спектра;

9

Page 10: Методика испытаний

13 - частотомер; 14 - измеритель мощности; 15 - передающее устройство измерителя переходных

помех; 16 - генератор испытательных телевизионных сигналов.

Контрольную ширину полосы радиочастот измеряют с помощью

высокочастотного анализатора спектра. Устанавливают следующие

параметры анализатора спектра:

- полосу пропускания (на уровне минус 3 дБ) — 3 или 10 кГц;

- полосу обзора — 300 или 500 кГц;

- постоянную времени последетекторного фильтра — не менее 5

мс.

Калибровку анализатора спектра проводят установкой амплитуды

спектральной составляющей немодулированной несущей на отметку «0 дБ»

или любую фиксированную горизонтальную линию в верхней части экрана

анализатора спектра.

На вход передатчика от генератора сигналов НЧ подают сигнал частотой

300 Гц и уровнем, соответствующим номинальной девиации несущей

частоты: ±50 кГц — для передатчиков с полярной модуляцией; ±75 кГц —

10

Page 11: Методика испытаний

для передатчиков с пилот-тоном, и фиксируют среднее квадратическое

значение напряжения 11с этого сигнала.

Затем на вход передатчика через формирующий фильтр, имеющий АЧХ в

соответствии с приложением Д, подают шумовой сигнал от генератора шума,

напряжение которого устанавливают равным 0,47 Uc. При этом в передатчике

корректирующая RC-цепь должна быть включена.

С помощью анализатора спектра проводят измерение контрольной

ширины полосы частот на уровне минус 30 дБ.

Измеренные значения контрольной ширины полосы частот не должны

превышать нормируемых значений более чем на 20 %.

Уровень внеполосных радиоколебаний измеряют в том же режиме

работы передатчика, что и при измерении ширины контрольной полосы

радиочастот при отклонениях от несущей частоты от 0,2 до 5 МГц,

подключив

вместо анализатора спектра измерительный приемник с полосой

пропускания 1 кГц. Отсчет уровня внеполосных радиоколебаний проводят

относительно уровня несущей.

Выходная мощность эфирных радиовещательных передатчиков

определяется средним значением мощности радиосигнала, отдаваемой в

нагрузку. Отклонение выходной мощности от номинального значения

находится в пределах ± 1,0 дБ.

Выходную мощность передатчика и отклонение мощности от

номинального значения определяют в соответствии со структурной схемой,

приведенной на рисунке 4.

Для передатчиков с выходной мощностью свыше 6 кВт в качестве

нагрузки рекомендуется использовать мощный водоохлаждаемый

согласованный резистор, входящий в комплект аппаратуры для измерения

мощности калориметрическим методом. Выходную мощность передатчиков

не более

11

Page 12: Методика испытаний

6 кВт допускается определять ваттметром поглощаемой мощности или по

результатам измерения напряжения на выходе передатчика, используя в

качестве эквивалента антенны согласованный мощный резистор (набор

резисторов) с естественным или воздушным охлаждением и с фиксиро-

ванным аттенюатором для подключения вольтметра.

При использовании в качестве нагрузки водоохлаждаемого резистора

передатчик настраивают в режим несущей при оптимальной загрузке на

рабочей частоте и, по достижении в системе водоохлаждения резистора

устойчивого теплового режима, измеряют расход воды и температуру ее на

выходе и входе системы.

Выходную мощность передатчика , кВт, равную мощности,

рассеиваемой на водоохлаждаемом резисторе, вычисляют по формуле:

(1)

где Ф — расход воды, л/с; — разность температур воды на выходе и

входе системы охлаждения резистора, С

Отклонение выходной мощности передатчика от номинального значения

, дБ, вычисляют по формуле:

(2)

12

Page 13: Методика испытаний

где — номинальное значение мощности передатчика, указанное в

ТУ на передатчик конкретного типа. кВт; значение выходной

мощности передатчика, определенное по формуле (I) кВт.

Модуляция несущей частоты – частотная. Номинальное значение девиации

несущей частоты, вызываемой монофоническим сигналом или комплексным

стереофоническим сигналом по системе с полярной модуляцией, составляет

± 50 кГц. Номинальное значение девиации несущей частоты, вызываемой

монофоническим сигналом или комплексным стереофоническим сигналом

по системе с пилот-тоном, составляет ± 75 кГц.

Передатчик устанавливают в режим «Моно» и модулируют сигналом

частотой 400 Гц и напряжением 0,775В. Регулятором уровня входного

модулирующего сигнала передатчика устанавливают по девиометру девиа-

цию несущей частоты, наиболее близкую к номинальному значению: ±50 кГц

— для передатчиков с полярной модуляцией; ±75 кГц — для передатчиков с

пилот-тоном.

Погрешность установления девиации несущей частоты, вызываемой

монофоническим сигналом, δм, кГц, вычисляют по формуле

13

Page 14: Методика испытаний

где Δfм.0 — номинальное  значение девиации  несущей частоты, кГц; Δfм.уст —

установленное значение девиации несущей частоты, кГц.

Для определения отклонения девиации несущей частоты, вызываемой

монофоническим сигналом, от установленного значения проводят не менее

десяти измерений этой девиации в течение заданного интервала времени (1

месяц). Положение регулятора уровня входного модулирующего сигнала в

течение этого интервала времени должно оставаться неизменным.

Отклонение девиации несущей частоты, вызываемой монофоническим

сигналом, Δδм, кГц, определяют по формулам:

где Δfм.мин, Δfм.макс максимальное и минимальное значения девиации несущей

частоты, измеренные в течение заданного интервала времени, кГц.

Передатчик устанавливают в режим «Стерео» и синфазно модулируют

сигналом частотой 400 Гц и напряжением 0,775 В. Регулятором выходного

уровня КСС устанавливают по девиометру девиацию несущей частоты,

наиболее близкую к номинальному значению: ±50 кГц — для передатчиков с

полярной модуляцией; ±75 кГц — для передатчиков с пилот-тоном.

Погрешность установления девиации несущей частоты, вызываемой КСС,

δКСС, кГц, вычисляют по формуле

где ΔfКСС.0 - номинальное значение девиации несущей частоты, кГц; ΔfКСС.уст -

установленное значение девиации несущей частоты, кГц.

Для определения отклонения девиации несущей частоты, вызываемой КСС,

от установленного значения проводят не менее десяти измерений этой

девиации в течение заданного интервала времени 1 месяц). Положение

регулятора уровня КСС в течение этого интервала времени должно

оставаться неизменным.

14

Page 15: Методика испытаний

Отклонение девиации несущей частоты, вызываемой КСС, ΔδКСС, кГц,

определяют по формулам:

где ΔfКСС.уст — установленное значение девиации несущей частоты, кГц;

ΔfКСС.мин, ΔfКСС.макс — максимальное и минимальное значения девиации

несущей частоты, измеренные в течение заданного интервала времени, кГц.

 

Сопротивление низкочастотного симметричного входа в полосе

модулирующих частот 30 – 15 000 Гц составляет 600 ± 60 Ом.

Сопротивление симметричного НЧ входа передатчика определяют в

соответствии со структурной схемой, приведенной на рисунке 7,

сопротивление несимметричного (дополнительного) НЧ входа передатчика -

в соответствии со структурной схемой, приведенной на рисунке 8.

15

Page 16: Методика испытаний

Устанавливают соответствующим регулятором передатчика

минимальное ослабление входного сигнала с генератора сигналов НЧ и

модулируют передатчик сигналом частоты 1000 Ги до девиации частоты:

в передатчиках с полярной модуляцией..... ±25 кГц.

в передатчиках с пилот-тоном..................... ±37,5 кГц.

Измеряют напряжения U1 (на выходе генератора сигналов НЧ) и U2 (на

входе передатчика), затем вычисляют сопротивление симметричного НЧ

входа передатчика Rвх Ом, по формуле:

(7)

где RI, R2 — сопротивления резисторов, включенных последовательно со

входом передатчика. Ом.

Регулятором входного уровня устанавливают максимальное ослабление

входного сигнала, модулируют передатчик до указанного выше значения

девиаций несущей частоты, измеряют напряжения U1, U2 и определяют

по формуле (7).

Измерения и вычисления повторяю! на крайних частотах диапазона

модулирующих частот при минимальном и максимальном ослаблениях

входного сигнала регуляторами входного уровня для обоих стереоканалов

передатчика.

Измерение сопротивления несимметричного (дополнительного) входа

передатчика проводят следующим образом.

Устанавливают с помощью входного регулятора минимальное

ослабление сигнала с генератора сигналов НЧ и модулируют передатчик

сигналом частотой, соответствующей частоте поднесущей (на которой

передается дополнительная программа или информационные данные), до

девиации несущей частоты:

в передатчиках с полярной модуляцией..... ±5 кГц.

в передатчиках с пилот-тоном..................... ±7,5 кГц.

16

Page 17: Методика испытаний

Измеряют напряжения U1 и U2 вычисляют сопротивление

несимметричного дополнительного НЧ входа передатчика Rвх Ом, по

формуле:

(8)

R1 — сопротивление резистора, включенного последовательно со входом

передатчика. Ом; U1— напряжение на выходе генератора сигналов НЧ. В: U2

— напряжение па входе передатчика, В.

Измерение повторяют при максимальном ослаблении входного сигнала

регулятором входного уровня. Наименьшее из измеренных значений Rвх Ом,

принимают за фактическое сопротивление несимметричного НЧ входа

передатчика.

Пределы регулирования уровня входного модулирующего сигнала

относительно номинального значения 0 дБ (0,775 В) – не менее от минус 6 до

плюс 6 дБ

Пределы регулирования уровня входного модулирующего сигнала

входными регуляторами передатчика, компенсирующие возможные

изменения уровня входного сигнала и обеспечивающие получение заданной

девиации частоты на выходе передатчика, определяют в соответствии со

структурной схемой, приведенной на рисунке 6.

Передатчик модулируют сигналом частотой 1000 Гц до номинальною

значения девиации несущей частоты (±50 кГц — для передатчиков с

полярной модуляцией; ±75 кГц — для передатчиков с пилот-тоном) при

минимальном ослаблении модулирующего сигнала с помощью регуляторов

входного уровня.

17

Page 18: Методика испытаний

Рисунок 6. Схема определении пределов регулировании модулирующею сигнала

Измеряют напряжение входного сигнала и вычисляют нижний предел

регулирования сигнала Арег дБ, относительно номинального значения по

формуле:

(6)

где Uc — измеренное напряжение входного сигнала, В; 0.775 —

номинальное напряжение входного сигнала, соответствующее номинальному

уровню 0 дБ. В.

Затем устанавливают максимальное ослабление входного сигнала с

помощью регуляторов входного уровня и поднимают напряжение входного

сигнала до получения на выходе передатчика номинального значения

девиации частоты. Измеряют напряжение входного сигнал и вычисляют

верхний предел регулирования сигнала по формуле (6).

Максимально-допустимое относительное отклонение рабочей

частоты эфирного радиовещательного передатчика от

номинального значения 10-7 не превышает ±5.

Максимально допустимое относительное отклонение частоты выходного

колебания от номинального значения определяют в соответствии со

структурной схемой, приведенной на рисунке 5.

18

Page 19: Методика испытаний

С выхода опорного генератора возбудителя на один из входов частотного

компаратора подают сигнал опорной частоты 1; 5 или 10 МГц. На другой

вход частотного компаратора от стандарта частоты подают образцовый

сигнал этой же частоты. На компараторе коэффициент умножения разности

частот К устанавливают равным не менее 100.

Частоту сигнала компаратора измеряют частотомером. В моменты

времени, указанные в технической документации на возбудитель

передатчика, проводят многократные (не менее десяти) измерения

отклонения частоты возбудителя. Определяют максимальное Fmax и

минимальное Fmin значения отклонения частоты за исследуемый временной

интервал.

Максимальное относительное отклонение частоты ∆F возбудителя

передатчика рассчитывают по формуле

/K*Fnom (5)

где Fnom-номинальное значение выходной частоты опорного генератора

возбудителя, Ги; — максимальное и минимальное значения

отклонения частоты за исследуемый интервал времени, рассчитанные как

среднее арифметическое многократных измерений ГЦ, K — установленный

коэффициент умножения разности частот компаратора.

19

Page 20: Методика испытаний

Уровень побочных излучений, передаваемых эфирным радиовещательным передатчиком в антенно-фидерное устройство – не более минус 70 дБ относительно уровня немодулированной несущей, но не более 1 мВт.

Измерения проводятся в одномодовом режиме колебаний передатчика,

согласованного с нагрузкой во всем диапазоне частот контроля.

     Структурные схемы измерений представлены на рисунках 3 и 4.

Включение фильтра в измерительный тракт осуществляется в случае, если

относительный уровень ПК превышает по абсолютному значению

динамический диапазон измерительного приемника.

         Для радиопередатчиков с симметричной нагрузкой в схеме рисунка 4

направленные ответвители встраивают в каждый фидер.

      Измеряют мощность Р (напряжение U ) на выходе передатчика и,

перестраивая измерительный приемник в диапазоне частот контроля,

измеряют мощность Р (напряжение U ) ПК. Результаты измерений заносят

в протокол измерений (приложение В).

   Рассчитывают относительный уровень ПК в фидерном тракте

передатчика по формулам 4 или 5:

     

 

Р =101 g(Р k k /Р k k ) (4)

          или

      

Р =201 g[U (k k ) /U (k k ) ] (5)

            

20

Page 21: Методика испытаний

Рисунок 3 - Структурная схема измерений ПК маломощных передатчиков

              

     1 - контролируемый передатчик; 2 - генератор модулирующих сигналов

(используется при необходимости); 3 - развязывающий аттенюатор; 4 -

измерительный аттенюатор; 5 - фильтр; 6 - высокочастотный переключатель;

7 - измерительный приемник; 8 - экранированная камера (используется при

необходимости); 9 - эквивалентное нагрузочное сопротивление     

     

     

     

    Рисунок 4 - Структурная схема измерений ПК мощных передатчиков

              

     1 - контролируемый передатчик; 2 - генератор модулирующих сигналов

(используется при необходимости); 3 - направленный ответвитель; 4 -

измерительный аттенюатор; 5 - фильтр; 6 - высокочастотный переключатель;

7 - измерительный приемник; 8 - эквивалентное нагрузочное сопротивление

21

Page 22: Методика испытаний

или штатная антенна передатчика; 9 - экранированная камера (используется

при необходимости)            

Испытуемый передатчик удовлетворяет норме, если выполняется хотя бы

одно из условий:     

     Р А или Р /kн.i ki  Рi или U /(R k k )  Р на каждой из

обнаруженных частот ПИ, где норма ослабления А или абсолютное

значение Р

Эфирные радиовещательные передатчики обладают устойчивостью к воздействию импульсных радиопомех ( ИРП):

Устойчивость к воздействию радиочастотного электромагнитного поля

ТС (радиопередатчик) должно быть испытано в режимах функционирования,

соответствующих назначению ТС.

          Испытания проводят в соответствии с планом испытаний, который

должен включать в себя проверку функционирования ИТС в соответствии с

техническими документами изготовителя.    

     План испытаний устанавливает:

          - размеры ИТС;

          - представительные режимы функционирования ИТС;

          - размещение ИТС при испытаниях (напольное, настольное или

комбинацию указанных видов размещения). Для напольных ИТС указывают

высоту над плоскостью заземления при проведении испытаний; типы

используемых средств испытаний и положения излучающих антенн; типы

излучающих антенн; полосу частот испытаний, значения шага перестройки и

времени задержки на каждой частоте; размер и форму плоскости

однородного поля; метод облучения ИТС (полное облучение, частичное

облучение, применение независимых окон); степени жесткости испытаний;

типы и число соединительных кабелей и разъемы ИТС, к которым они

должны быть подключены;

22

Page 23: Методика испытаний

применяемые критерии качества функционирования ИТС; описание метода

оценки качества функционирования.     

     Для отработки плана испытаний ТС могут быть проведены

предварительные испытания.     

     Методы испытаний, установленные в настоящем разделе, соответствуют

применению излучающей антенны и модифицированной полубезэховой

камеры.

     Перед проведением испытаний проверяют установленную при калибровке

напряженность испытательного поля. Проверку проводят в нескольких

точках измерительной сетки на нескольких частотах в рассматриваемой

полосе частот при горизонтальной и вертикальной поляризации

испытательного поля. После проверки калибровки создается испытательное

поле с использованием параметров испытательного оборудования.     

     Отсутствующие источники сигналов, необходимых для

функционирования ИТС, заменяют имитаторами.     

     ИТС вначале размещают так, чтобы одна из его сторон совпадала с

плоскостью однородного поля. Если сторона ИТС не покрывается

плоскостью однородного поля, применяют метод частичного облучения.

          Частоту сигнала, подаваемого на излучающую антенну, перестраивают

в рассматриваемой полосе частот при амплитудной модуляции

синусоидальным сигналом частотой 1 кГц при глубине модуляции 80%.

Подачу сигнала на излучающую антенну прекращают при регулировании

уровня сигнала, переключении генераторов сигналов и применяемых

антенн.     

     В случае шаговой перестройки частоты значение шага перестройки

частоты не должно превышать 1% основной частоты. Допускается линейная

интерполяция между значениями частоты, установленными при калибровке

поля.

      Время воздействия испытательного поля на ИТС на каждой частоте

должно быть не менее времени, необходимого для воздействия на ИТС и

23

Page 24: Методика испытаний

проверки реакции ИТС на это воздействие, но не менее 0,5 с. При

необходимости дополнительно проводят испытания ТС на частотах, на

которых ожидается его повышенная восприимчивость к помехе (например,

на тактовой частоте (частотах)).

          При испытаниях обычно проводят облучение каждой из четырех

сторон ИТС. Если ИТС эксплуатируют в вертикальном и горизонтальном

положениях, испытания проводят при облучении всех сторон ИТС. С учетом

особенностей эксплуатации ТС облучению могут быть подвергнуты

отдельные стороны ТС. В других обоснованных случаях с учетом типов и

размеров ИТС облучение может проводиться более чем с четырех сторон.

        Облучение каждой из сторон ИТС проводят при двух поляризациях

испытательного поля (соответственно при вертикальном и горизонтальном

расположениях излучающей антенны).     

     При испытаниях выбирают режимы функционирования ИТС из

предусмотренных техническими документами на ТС конкретного вида,

обеспечивающие наименьшую устойчивость к воздействию

электромагнитного поля.Оборудование, используемое при проведении

контроля, должно быть способно установить изменения режима и

характеристик функционирования ТС.

     

     При испытаниях рекомендуется применять специальное тестовое

программное обеспечение.          

          Результаты испытаний должны быть классифицированы, исходя из

прекращения выполнения функций или ухудшения качества

функционирования ИТС в сравнении с установленным уровнем

функционирования, определенным изготовителем ТС или заказчиком

испытаний, или согласованным между изготовителем и пользователем ТС.

          Рекомендуются следующие критерии качества функционирования ТС

при испытаниях на помехоустойчивость:     

     А - нормальное функционирование в соответствии с требованиями,

24

Page 25: Методика испытаний

установленными изготовителем, заказчиком испытаний или пользователем;

          В - временное прекращение выполнения функции или ухудшение

качества функционирования, которые исчезают после прекращения помехи и

не требуют вмешательства оператора для восстановления

работоспособности;

          С - временное прекращение выполнения функции или ухудшение

качества функционирования, восстановление которых требует вмешательства

оператора;     

     В документах изготовителя могут быть указаны нарушения

функционирования ТС при воздействии помех, которые рассматриваются как

незначительные и допустимые.

      Настоящая классификация может быть использована в качестве

руководства при установлении критериев качества функционирования ТС

при испытаниях на устойчивость к электромагнитному полю техническими

комитетами по стандартизации, ответственными за разработку общих

стандартов, стандартов на группы ТС и ТС конкретного вида, а также в

качестве основы для соглашений между изготовителями и пользователями,

касающихся критериев качества функционирования (например в случаях

отсутствия соответствующих общих стандартов, стандартов на группы ТС

или ТС конкретного вида).

     

     Протокол испытаний должен включать в себя всю информацию,

необходимую для воспроизведения испытаний.

          В частности, в протоколе указывают: пункты, перечисленные в плане

испытаний в соответствии с разделом 8;  идентификацию ИТС и любого

связанного с ним оборудования, например марку изготовителя, тип ТС,

серийный номер; идентификацию средств испытаний, например фабричное

клеймо, тип продукции, серийный номер; особые климатические условия или

условия электромагнитной обстановки в испытательной лаборатории;

специфические условия, необходимые для проведения испытаний; уровень

25

Page 26: Методика испытаний

функционирования, определенный изготовителем, заказчиком или

пользователем; критерий качества функционирования при испытаниях на

помехоустойчивость, установленный в общих стандартах, стандартах на

группы ТС и ТС конкретного вида; любые изменения функционирования

ИТС, наблюдаемые во время или после воздействия электромагнитной

помехи, и длительность этих изменений; заключение о соответствии или

несоответствии ИТС требованиям устойчивости к электромагнитной помехе

(на основе критерия качества функционирования, установленного в общих

стандартах, стандартах на группы ТС и ТС конкретного вида, или

согласованного изготовителем и пользователем); любые специальные

условия эксплуатации, например относящиеся к длинам или типам кабелей,

экранированию или заземлению, или условиям функционирования ТС,

необходимые для обеспечения соответствия ТС требованиям устойчивости к

электромагнитной помехе.

     

       

   

 а) Немодулированный

радиочастотный сигнал (пиковое

значение напряжения   В, среднеквадратическое значение

напряжения 

 В );

б) Модулированный радиочастотный сигнал 

при глубине модуляции 80% (

 В, 

 В, максимальное средне-квадратическое значение

 

26

Page 27: Методика испытаний

     напряжения   В)

          Рисунок 1 - Определение степени жесткости испытаний и формы колебаний на выходе генератора сигналов 

           

      

1 - контроллер, например персональный компьютер; 2 - генератор сигналов; 3 - усилитель мощности; 

4 - направленный ответвитель; 5 - измерительный прибор; 6 - передающая антенна; 7 - антенна (датчик) 

для измерения напряженности поля; 8 - измеритель напряженности поля           Примечание - Направленный ответвитель 4 и измерительный прибор 5 могут быть заменены детектором подводимой мощности или монитором, установленным между усилителем 3 и антенной 6          

Рисунок 7 - Измерительная установка 

27

Page 28: Методика испытаний

     Рисунок - пример испытательной установки

Устойчивость к воздействию электростатических разрядов

Испытания должны быть проведены при прямом и непрямом воздействии

ЭСР на ИТС в соответствии с программой испытаний, которая должна

включать: условия работы ИТС; условия испытаний ИТС в качестве

настольного или напольного оборудования; точки, к которым должны быть

приложены разряды; указание о том, какой разряд должен быть приложен

(контактный или воздушный) к каждой точке; степень жесткости

испытаний и критерий качества функционирования; количество разрядов,

которое должно быть приложено к каждой точке для полного выполнения

испытания; необходимость проведения испытаний на месте эксплуатации.

     Допускается проведение исследовательских испытаний для определения

отдельных положений программы испытаний.

     Прямое воздействие ЭСР на ИТС

     Электростатические разряды должны быть поданы только к тем точкам и

поверхностям ИТС, которые доступны обслуживающему персоналу при

28

Page 29: Методика испытаний

эксплуатации ИТС.     

     Воздействия на точки и поверхности, расположенные внутри ИТС и

доступные только при техническом обслуживании потребителем, могут

проводиться в установленных случаях, если изготовителем в инструкции по

эксплуатации не указаны меры безопасности (например, использование

антистатических браслетов).     

     Подача ЭСР на любую точку ИТС, которая доступна только при наладке,

исключая техническое обслуживание потребителем, не допускается, если не

даны иные указания в технической документации на ТС.

          При испытаниях выходное напряжение ИГ следует повышать от

минимального значения до значения, соответствующего выбранной степени

жесткости испытаний (см. раздел 5). Степень жесткости испытаний не

должна превышать значения, указанного в технической документации ИТС,

чтобы избежать повреждения ИТС.     

     Испытание должно осуществляться одиночными ЭСР. На каждую

выбранную точку должно быть произведено не менее 10 одиночных разрядов

с полярностью, соответствующей наибольшей восприимчивости ИТС.

     Рекомендуется выбирать временной интервал между последовательными

одиночными разрядами длительностью 1 с. Более длительные интервалы

используются для определения нарушения функционирования

ИТС. Наконечник разрядного электрода ИГ должен располагаться

перпендикулярно к поверхности, на которую производят разряд. Это

улучшает повторяемость результатов испытаний. Провод заземления ИГ

должен располагаться на расстоянии не менее 0,2 м от ИТС во время

ЭСР. При контактных ЭСР следует сначала прикоснуться наконечником

разрядного электрода к ИТС, а затем включить разрядный ключ ИГ.     

     В случае, если проводящие поверхности ИТС окрашены, необходимо

выполнять следующие требования:     

     - если изготовитель ТС не указывает, что покрытие предназначено для

изоляции, необходимо проколоть покрытие наконечником ИГ для

29

Page 30: Методика испытаний

осуществления контакта с проводящей поверхностью;     

     - покрытие, указанное изготовителем как изолирующее, должно

подвергаться только воздушным ЭСР. Испытания контактными ЭСР не

должны проводиться на таких поверхностях.

     При воздушных ЭСР круглый наконечник разрядного электрода следует

по возможности быстрым движением (не вызывая механических

повреждений поверхности) приблизить до прикосновения к ИТС. После

каждого ЭСР наконечник разрядного электрода ИГ необходимо удалять от

ИТС для подготовки к следующему разряду. Эта процедура должна

повторяться необходимое количество раз. При испытаниях на воздушный

ЭСР разрядный ключ, который используется для контактного ЭСР, должен

быть постоянно замкнут.

     Непрямое воздействие ЭСР на ИТС.

     Электростатические разряды на объекты и оборудование, расположенные

около ИТС, имитируют подачей разрядов ИГ на пластины связи по методу

контактного разряда.     

     Электростатические разряды должны подаваться на пластину связи для

двух случаев подключения пластины связи к пластине заземления:

          а) проводом, имеющим на каждом конце резисторы 470 кОм;

          б) проводом длиной 2 м без резисторов.     

Горизонтальная пластина связи под ИТС.

     Не менее 10 одиночных разрядов (с полярностью, соответствующей

наибольшей восприимчивости ИТС) должны быть поданы на

горизонтальную пластину связи с каждой стороны ИТС.

    Наконечник разрядного электрода ИГ должен касаться пластины связи и

располагаться вертикально на расстоянии 0,1 м от ЦТС.

Вертикальная пластина связи.

    Не менее 10 одиночных разрядов (с полярностью, соответствующей

наибольшей восприимчивости ИТС) должны быть поданы на центр

вертикального ребра пластины связи (см. рисунки 5 и 6). Пластину связи

30

Page 31: Методика испытаний

размерами 0,5х0,5 м размещают против каждой из четырех сторон ИТС на

расстоянии 0,1 м от ИТС.

     Результаты испытаний должны быть классифицированы в соответствии со

следующими критериями качества функционирования А, В, С, если иные

требования не установлены в стандартах на ТС конкретного вида. ИТС не

должно становиться опасным или ненадежным в результате проведения

испытаний, установленных настоящим стандартом.

     

     Как правило, результаты испытания считаются положительными, если

ИТС сохраняет помехоустойчивость с заданным качеством

функционирования в течение всего периода воздействия помех, а по

окончании испытаний ИТС соответствует функциональным требованиям,

установленным в технической документации.     

     В технической документации на ИТС могут быть указаны нарушения

функционирования при воздействиях помех, которые рассматриваются как

незначительные и допустимые.     

     Протокол испытаний должен включать условия проведения испытаний и

результаты испытаний.              

     

         

     Примечание - С , отсутствующая на рисунке, представляет собой распределенную емкость между генератором и ИТС, пластиной заземления, пластинами связи. Поскольку эта емкость распределена по всей схеме, ее невозможно показать на рисунке      Рисунок 1 - Упрощенная схема ИГ 

31

Page 32: Методика испытаний

     

       

Рисунок 2 - Типовая форма импульса разрядного тока на

выходе ИГ

Рисунок 3 - Сменные разрядные наконечники ИГ

Устойчивость к воздействию наносекундных импульсных помех (НИП)

 Испытания проводят в соответствии с планом испытаний, который должен

включать в себя проверку функционирования ИТС в соответствии с

техническими документами изготовителя.

    ТС должно быть испытано в режимах функционирования,

соответствующих назначению ТС.     

     План испытаний устанавливает: вид испытаний; степень жесткости

испытаний; полярность испытательного напряжения (подача НИП обеих

полярностей является обязательной); внутренний или внешний способ

запуска ИГ; длительность подачи НИП не менее 1 мин.

     Примечание - Подача НИП в течение 1 мин рекомендуется для ускорения

испытаний, так как в реальных условиях появление пачки НИП представляет

собой отдельное случайное явление. Пачки НИП не должны быть

синхронизированы с сигналами ИТС. Для исключения возможной

синхронизации следует подачу НИП проводить в течение шести периодов по

32

Page 33: Методика испытаний

10 с каждый, разделяемых паузой 10 с. Технические комитеты,

разрабатывающие стандарты на ТС, могут установить другую длительность

подачи НИП при испытаниях на помехоустойчивость; число воздействий

пачек НИП; порты ИТС, подвергаемые испытаниям; представительные

режимы функционирования ИТС; последовательность подачи импульсных

помех на порты ИТС (подача НИП на все порты по очереди, подача на

кабели, подключенные более чем к одному порту и т.д.); состав

вспомогательного оборудования.

      Результаты испытаний должны быть классифицированы, исходя из

прекращения выполнения функций или ухудшения качества

функционирования ИТС в сравнении с установленным уровнем

функционирования, определенным изготовителем ТС или заказчиком

испытаний, или согласованным между изготовителем и пользователем ТС.

      Рекомендуется следующая классификация критериев качества

функционирования ТС при испытаниях на помехоустойчивость:

          А - нормальное функционирование в соответствии с требованиями,

установленными изготовителем, заказчиком испытаний или пользователем;

          В - временное прекращение выполнения функции или ухудшение

качества функционирования, которые исчезают после прекращения помехи и

не требуют вмешательства оператора для восстановления

работоспособности;

          С - временное прекращение выполнения функции или ухудшение

качества функционирования, восстановление которых требует вмешательства

оператора;

      В документах изготовителя могут быть указаны нарушения

функционирования ТС при воздействии помех, которые рассматриваются как

незначительные и допустимые.     

     Настоящая классификация может быть использована в качестве

руководства при установлении критериев качества функционирования ТС

при испытаниях на устойчивость к НИП техническими комитетами по

33

Page 34: Методика испытаний

стандартизации, ответственными за разработку общих стандартов,

стандартов на группы ТС и ТС конкретного вида, а также в качестве основы

для соглашений между изготовителями и пользователями, касающихся

критериев качества функционирования (например, в случаях отсутствия

соответствующих общих стандартов, стандартов на группы ТС или ТС

конкретного вида).

     Протокол испытаний должен включать в себя всю информацию,

необходимую для воспроизведения испытаний.     

     В частности, в протоколе указывают:

          - пункты, перечисленные в плане испытаний

       - идентификацию ИТС и любого связанного с ним оборудования,

например, марку изготовителя, тип ТС, серийный номер;      

      - идентификацию средств испытаний, например, фабричное клеймо,

тип продукции, серийный номер;     

      - особые климатические условия или условия электромагнитной

обстановки в испытательной лаборатории;     

      - специфические условия, необходимые для проведения испытаний;

          - уровень функционирования, определенный изготовителем,

заказчиком или пользователем;

          - критерий качества функционирования при испытаниях на

помехоустойчивость, установленный в общих стандартах, стандартах на

группы ТС и ТС конкретного вида;

          - любые изменения функционирования ИТС, наблюдаемые во время

или после воздействия электромагнитной помехи, и длительность этих

изменений;

          - заключение о соответствии или несоответствии ИТС требованиям

устойчивости к электромагнитной помехе (на основе критерия качества

функционирования, установленного в общих стандартах, стандартах на

группы ТС и ТС конкретного вида, или согласованного изготовителем и

пользователем);

34

Page 35: Методика испытаний

          - любые специальные условия эксплуатации, например относящиеся к

длинам или типам кабелей, экранированию или заземлению, или условиям

функционирования ТС, необходимые для обеспечения соответствия ТС

требованиям устойчивости к электромагнитной помехе.

         В отношении неопределенности измерений при испытаниях на

устойчивость к НИП достаточно указать в протоколе испытаний, что

отклонения характеристик испытательного оборудования соответствуют

требованиям настоящего стандарта. Однако при проверке соответствия

характеристик установленным допустимым отклонениям необходимо

учитывать неопределенность калибровки.    

 - источник высокого напряжения;   - зарядный резистор;   - накопительный конденсатор; 

 - резистор цепи формирования длительности импульса;   - согласующий резистор;

   - разделительный конденсатор

Рисунок 1 - Упрощенная схема ИГ     

Рисунок 2 - Пачки НИП  

35

Page 36: Методика испытаний

Рисунок 3 - Форма импульса напряжения на выходе ИГ при нагрузке 50 Ом 

,  ,   - фазные провода;   - нейтральный провод;   - защитное заземление;

   - индуктивность развязки;   - конденсатор связи

Рисунок 4 - Пример устройства связи/развязки для подачи НИП на порты электропитания переменного и постоянного тока 

     

Устойчивость к воздействию микросекундных импульсных помех ( МИП)

     Испытания проводят в соответствии с программой испытаний, в которой

устанавливают состав оборудования рабочего места для испытаний и

следующие сведения:     

     - тип ИГ МИП и другого испытательного оборудования;

      - степени жесткости испытаний (ток/напряжение) (см. приложение А);

36

Page 37: Методика испытаний

      - выходное сопротивление ИГ МИП;

      - полярность МИП;

      - условия запуска ИГ МИП (внутренний, внешний);

      - число подаваемых импульсов (применяют пять импульсов

положительной полярности и пять импульсов отрицательной полярности для

каждого случая подачи помехи, если иные требования не установлены в

стандартах на ТС конкретного вида);

      - частоту подачи импульсов (не более одного импульса в минуту).

      - входные и выходные цепи, подлежащие испытаниям.

     - представительные режимы функционирования ИТС;

     - последовательность подачи испытательных импульсов на различные

цепи;     

     - сдвиг по фазе импульсов напряжения (тока) по отношению к

переменному напряжению в сети электропитания (для цепей электропитания

переменного тока);

     - условия установки ТС [для моделирования реальных условий заземления

ТС может быть заземлено: при электропитании от сети переменного тока -

нейтральный провод, при электропитании от источника постоянного

напряжения - (+) или (-)].     

     Если иные требования не установлены в стандартах на ТС конкретного

вида, МИП синхронизируют с частотой сетевого напряжения и подают в

моменты прохождения кривой напряжения через нуль и амплитудные

значения положительной и отрицательной полярности.

          МИП подают по схеме “провод-провод” и “провод (провода)-земля”.

При испытаниях по схеме “провод-земля” импульсы подают поочередно

между каждым из проводов и землей, если иные требования не установлены

в стандарте на ТС конкретного вида.

     Испытание ТС, электропитание которых может осуществляться от

однофазной двухпроводной сети, проводят при подаче МИП на цепи

электропитания по схеме “провод-провод”.

37

Page 38: Методика испытаний

     Испытание ТС, электропитание которых осуществляется от однофазной

трехпроводной сети, проводят при подаче МИП по схеме “провод-провод” и

“провод-земля”.    

     Испытание ТС, электропитание которых осуществляется от трехфазной

трехпроводной или четырехпроводной сети, проводят при подаче МИП по

схеме “провод-провод”.

      Испытание ТС, электропитание которых осуществляется от трехфазной

пятипроводной сети, проводят при подаче МИП по схеме “провод-провод” и

“провод-земля”.     

     При проведении испытаний учитывают возможную нелинейность

вольтамперной характеристики ИТС. Поэтому испытательное напряжение

должно последовательно увеличиваться до достижения степени жесткости

испытаний, установленной в стандарте на ТС конкретного вида или в плане

испытаний.     

     Качество функционирования ИТС должно быть подтверждено для

установленной и всех низших степеней жесткости испытаний. При проверке

вторичной защиты напряжение ИГ МИП повышают до напряжения

срабатывания первичной защиты.

       При отсутствии источников сигналов, обеспечивающих

функционирование ИТС, их заменяют имитаторами. Степени жесткости

испытаний ни при каких условиях не должны превышать величин,

установленных в стандартах на ТС конкретного вида. На цепи ИТС для

выявления всех критических точек рабочего цикла подают достаточное число

положительных и отрицательных испытательных импульсов. При

проведении приемочных  сертификационных испытаний используют ТС,

ранее не подвергавшиеся испытаниям на устойчивость к МИП, или заменяют

в них встроенные устройства защиты.

     Многообразие и различия ТС и систем, подлежащих испытаниям,

затрудняют установление результатов воздействия МИП на ТС и системы.

          Результаты испытаний должны быть классифицированы на основе

38

Page 39: Методика испытаний

приведенных ниже критериев качества функционирования, если иные

требования не установлены в стандартах на ТС конкретного вида или в

технической документации на ТС.   ИТС не должно становиться опасным

или ненадежным в результате воздействия помех видов, регламентированных

в настоящем стандарте.

          Протокол испытаний должен включать условия проведения испытаний

и результаты испытаний.

         

        

U - источник высокого напряжения;   - зарядный резистор;   - зарядный конденсатор;

  ,   - резисторы, определяющие длительность импульса;

   - резистор, определяющий выходное полное сопротивление ИГ;

   - индуктивность, определяющая время нарастания импульса

Рисунок 1 - Упрощенная схема комбинированного ИГ МИП (1/50 мкс - 6,4/16 мкс)          Таблица 2 - Определение временных параметров МИП (1/50 мкс - 6,4/16 мкс)     

       

Параметр

импульса 

При измерениях в соответствии с

[2]

При измерениях в соответствии

с [3]

   Длительность

фронта (время

нарастания), мкс

 

Длительность

импульса,

мкс

Длительность

фронта, мкс 

Длительность

импульса, мкс 

39

Page 40: Методика испытаний

Напряжение в

режиме холостого

хода

1  50  1,2  50 

Ток в режиме

короткого

замыкания 

6,4  16  8  20 

     Примечание - В публикациях МЭК длительность фронта импульса и длительность

импульса определяется либо в соответствии с [2], либо в соответствии с [3].

     В настоящем стандарте при определении временных параметров импульсов

напряжения и тока и установлении требований к комбинированному ИГ МИП (1/50 мкс -

6,4/16 мкс) использована методика измерений в соответствии с [2] (рисунки 2, 3) 

     

     

Длительность фронта  =1 мкс±30%; длительность импульса  =50 мкс±20%

Рисунок 2 - Типовая форма импульса напряжения (1/50 мкс)

40

Page 41: Методика испытаний

Длительность фронта  =6,4 мкс±20%; длительность импульса  =16 мкс±20%

Рисунок 3 - Типовая форма импульса тока (6,4/16 мкс) 

         

U - источник высокого напряжения;   - зарядный резистор;   - зарядный конденсатор (20 мкФ);

   - резистор, определяющий длительность импульса (50 Ом);

  ,   - резисторы, определяющие выходное сопротивление ИГ (  =15 Ом, =25 Ом);

   - конденсатор, определяющий длительность фронта импульса (0,2 мкФ); П - ключ, замыкаемый при использовании внешнего согласующего резистора

Рисунок 4 - Упрощенная схема ИГ МИП (6,5/700 мкс - 4/300 мкс)         

41

Page 42: Методика испытаний

Длительность фронта  =6,5 мкс±30%; длительность импульса  =700 мкс±20%

Рисунок 5 - Типовая форма импульса напряжения (6,5/700 мкс)

Рисунок 7 - Схема рабочего места для испытаний при подаче МИП по схеме “провод-земля” 

с использованием емкостной связи на ИТС, питание которого осуществляется от однофазной сети 

переменного тока или сети постоянного тока

Устойчивость к воздействию динамических изменений напряжения

электропитания

  Во время проведения испытаний следует контролировать напряжение

электропитания для его поддержания с точностью 2%.    

42

Page 43: Методика испытаний

     ИТС должно быть подвергнуто испытаниям при подаче для каждой

выбранной комбинации испытательного напряжения и длительности трех

провалов/прерываний напряжения с интервалами не менее 10 с (между

каждым испытательным воздействием). Следует испытать каждую

представленную на испытания конфигурацию ИТС.     

     Провалы напряжения электропитания должны происходить при переходе

напряжения через нуль за исключением случаев, когда в стандартах на ТС

конкретного вида установлен фазовый угол провала напряжения,

выбираемый из ряда: 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270°, 315° в каждой фазе.

       Для кратковременных прерываний напряжения техническим комитетом,

разрабатывающим стандарты на ТС, должен быть установлен фазовый угол,

обеспечивающий наибольшую восприимчивость ТС к воздействию

прерывания напряжения. Если данный фазовый угол не установлен,

рекомендуется использовать угол 0° для одной из фаз.     

     Испытания однофазных систем на устойчивость к провалам напряжения

проводят. При этом проводят одну серию испытаний.

      Испытания трехфазных систем на устойчивость к кратковременным

прерываниям напряжения проводят в трех фазах одновременно.

        Испытания трехфазных систем с нейтральным проводом на

устойчивость к провалам напряжения проводят для каждого напряжения

"фаза - нейтраль" и "фаза - фаза" по отдельности. Всего проводят шесть

различных серий испытаний.

     Испытания трехфазных систем без нейтрального провода на устойчивость

к провалам напряжения проводят для каждого напряжения "фаза - фаза" по

отдельности по 5.1. Всего проводят три различных серии испытаний.          

     

43

Page 44: Методика испытаний

а) Испытания "фаза - нейтраль"

б) Испытания "фаза - фаза"

     Примечания          1 Испытания "фаза - нейтраль" проводят в каждой фазе по отдельности.          2 Испытания "фаза - фаза" проводят в каждой паре фаз по отдельности.     

     3 Варианты (А) и (В) представляют провал напряжения 70%  . Рекомендуется вариант (А), но также допускается (В).     

Рисунок 4 - Испытания "фаза - нейтраль" и "фаза - фаза" при воздействии провалов напряжения электропитания на трехфазные системы

     Для ИТС, имеющих более одного сетевого кабеля, каждый кабель

испытывают отдельно.

      Результаты испытаний должны быть классифицированы, исходя из

прекращения выполнения функций или ухудшения качества

функционирования ИТС в сравнении с установленным уровнем

функционирования, определенным изготовителем ТС или заказчиком

испытаний, или согласованным между изготовителем и пользователем ТС.     

     В документах изготовителя могут быть указаны нарушения

функционирования ТС при воздействии помех, которые рассматриваются как

незначительные и допустимые.

      Настоящая классификация может быть использована в качестве

44

Page 45: Методика испытаний

руководства при установлении критериев качества функционирования ТС

при испытаниях на устойчивость к воздействию провалов, кратковременных

прерываний и изменений напряжения электропитания техническими

комитетами по стандартизации, ответственными за разработку общих

стандартов, стандартов на группы ТС и ТС конкретного вида, а также в

качестве основы для соглашений между изготовителями и пользователями,

касающихся критериев качества функционирования (например, в случаях

отсутствия соответствующих общих стандартов, стандартов на группы ТС

или ТС конкретного вида).

       Примечание - Критерии качества функционирования могут быть

различными для испытаний при воздействии провалов и кратковременных

прерываний напряжения, а также изменений напряжения, если проведение

дополнительных испытаний данного вида является необходимым.

          В частности в протоколе указывают:

          - пункты, перечисленные в плане испытаний ;    

     - идентификацию ИТС и любого связанного с ним оборудования,

например марку изготовителя, тип ТС, серийный номер;

         - идентификацию средств испытаний, например фабричное клеймо, тип

продукции, серийный номер;    

      - специальные условия, в которых проводилось испытание, например

применение экранированной камеры;     

      - специфические условия, необходимые для проведения испытаний;

          - уровень функционирования, определенный изготовителем,

заказчиком или пользователем;     

      - критерий качества функционирования при испытаниях на

помехоустойчивость, установленный в общих стандартах, стандартах на

группы ТС и ТС конкретного вида;

        - любые изменения функционирования ИТС, наблюдаемые во время или

после воздействия электромагнитной помехи, и длительность этих

изменений;

45

Page 46: Методика испытаний

        - заключение о соответствии или несоответствии ИТС требованиям

устойчивости к электромагнитной помехе (на основе критерия качества

функционирования, установленного в общих стандартах, стандартах на

группы ТС и ТС конкретного вида, или согласованного изготовителем и

пользователем);     

     - любые специальные условия эксплуатации, например, относящиеся к

длинам или типам кабелей, экранированию или заземлению, или условиям

функционирования ТС, необходимые для обеспечения соответствия ТС

требованиям устойчивости к электромагнитной помехе.

     

Устойчивость к колебаниям напряжения питающей сети

     ИТС должно быть испытано для каждой установленной комбинации

степени жесткости и длительности испытаний при подаче испытательного

напряжения, представляющего собой три последовательности ступенчатых

изменений напряжения, между которыми должны быть два интервала по 60 с

(см. рисунок 2). Испытания проводят при каждом представительном режиме

функционирования ИТС.

      Длительность испытания устанавливают в стандарте на ТС конкретного

вида. Для трехфазных ТС подача испытательных напряжений

осуществляется в трех фазах. Ступенчатые изменения напряжения

осуществляют последовательно в каждой фазе при одних и тех же фазовых

углах.

     Данный раздел устанавливает порядок оценки результатов испытаний и

подготовки протокола испытаний, относящихся к настоящему стандарту.

     Многообразие и различия ТС и систем, подлежащих испытаниям,

затрудняют установление единых результатов воздействия колебаний

напряжения электропитания на ТС и системы.

46

Page 47: Методика испытаний

           ИТС не должно становиться опасным или ненадежным в результате

воздействия помех, регламентированных в настоящем стандарте.

         Основное правило для признания результатов испытаний

положительными заключается в том, что ИТС должно быть устойчиво к

помехе для всех периодов воздействия помех и по окончании испытаний

должно удовлетворять функциональным требованиям, установленным в

технической документации на ИТС.

       Некоторые эффекты воздействия помех могут быть установлены в

технической документации на ИТС как незначительные и, следовательно,

приемлемые.     

     Протокол испытаний должен включать условия испытаний и результаты

испытаний.

Последовательное применение ступенчатых изменений напряжения при

различных начальных напряжениях электропитания ТС показано на рисунке

2.

         

     

Рисунок 2 - Последовательное применение ступенчатых изменений напряжения 

при различных начальных напряжениях электропитания 

47

Page 48: Методика испытаний

Список литературы

1. http://россвязь.рф/ - сайт федерального агентства связи

2. http://docs.kodeks.ru/document/1200007487

3. http://docs.kodeks.ru/document/1200005676

4. http://docs.kodeks.ru/document/1200008264

5. http://docs.kodeks.ru/document/1200062135

6. http://docs.kodeks.ru/document/1200007489

7. http://docs.kodeks.ru/document/1200062134

8. http://docs.kodeks.ru/document/1200049406

9. http://files.stroyinf.ru/Data1/50/50313/

10. http://files.stroyinf.ru/Data1/10/10615/

11. http://docs.kodeks.ru/document/1200019859

48