31. Испытания помехоустойчивости аппаратуры от кондуктивных помех.

Реальные источники индустриальных помех в большинстве случаев создают или единичные импульсы, или нерегулярные потоки и пачки импульсов. Их амплитудно-временные характеристики и спектральные плотности весьма неравномерны и это осложняет получение повторяемых и сопоставимых результатов измерений. Для получения достаточно стабильных результатов измерений были созданы специальные методы искусственной регламентации условий измерений и технических характеристик измерительных средств. Эти методы позволили разработать и обосновать нормативные требования к допустимым уровням помех от различных источников при различных условиях испытаний.

Распространённые источники индустриальных помех подразделяются на 11 групп, а методы испытаний по требованиям на допустимый уровень помех определяются ГОСТами. Они рассчитаны на измерение симметричных и несимметричных напряжений, мощностей и токов кондуктивных помех, а также напряжённости поля излучаемых помех от 10 МГц до 1 ГГц – раньше, сейчас верхняя граница повышена.

Особенностью метода измерения помех является использование стандартного эквивалента сети питания и стандартного измерителя индустриальных радиопомех.

Измерения производятся на зажимах сети питания или на зажимах, к которым подключаются внешние устройства, например, управления, сигнализации, нагрузки и тому подобное. Сети питания сами по себе могут иметь существенно различные импедансы и для того, чтобы это не влияло на результаты измерения помех измерительный прибор подключается через эквивалент сети, имеющий постоянное регламентированное сопротивление на частотах измерения. Этим исключается расхождение в результатах измерений из-за разброса импеданса реальной сети питания.

Второй искусственное регламентацией является применение стандартного измерителя индустриальных помех с условными фиксированными характеристиками и представляющего собой УП приёмник с высокой избирательностью, который на частоте настройки принимает только некоторую часть энергии ШП спектра помехи и усредняет её, как за счёт узкополосной, так и за счёт инерционности применяемого детектора.

Мощность кондуктивных помех, отдаваемых источником в сеть питания, может быть измерена поглощающими клещами, к которым подключён измеритель помех, причём клещи должны быть откалиброваны методом замещения по показаниям измерителя. Такое распространение не получило, поскольку действующие регламенты рассчитаны на измерение помехи, а не мощности помехи. Это можно использовать для оценки эффективности экранирования при отсутствии и наличии экранирующей оболочки.

Измерение токов помех осуществляется токосъёмником, вторичная обмотка которого подключена к измерителю помех. Его конструкция должна позволять охватывать испытуемый проводник без его отсоединения от других цепей. В ряде случаев измерение тока может быть целесообразней, чем напряжения, поэтому данный метод достаточно широко применяется.

Измерение напряжённости поля помех основано на использовании того же измерителя индустриальных помех с антеннами различных типов. Так, например,в полосе частот от 10 кГц до 30 МГц в ближней зоне измеряют вертикальную составляющую электрического поля с помощью штыревой антенны длиной 1 метр и горизонтальную составляющую магнитного поля с помощью рамочной антенны с шириной не более 0,6 метров и ферритовой антенны длиной не более 0,5 метров. В полосе от 30 до 1000 МГц дальняя зона поля: измеряют вертикальную и горизонтальную составляющие электрического поля с помощью симметричного диполя или биконической антенны. Регламентируются расстояние от источника помехи до антенны и от антенны до измерителя, а также высота установки антенны. Измерения напряжённости производят на открытой площадки, свободной от предметов, создающих отражение ЭМВ. Испытуемый объект, содержащий источник помехи, устанавливается на поворотный стенд, обеспечивающий поворот на 360 . Крупногабаритные объекты – на изоляционной подставке, а стенд и подставку размещают на металлическом экране. В ряж случаев измерение напряжённости поля измеряют в реальных условиях (на электротранспорте, ЛЭП, устройства зажигания двигателей). В этих случаях оговариваются условия размещения антенн и расстояния от антенн до источника.

Стандартные методики измерения напряжения и напряжённости поля от источников помех предусматривают измерения квазипиковых значений, и только в частных случаях разрешается измерять пиковые значения. Стандартными методами определяется измерение фильтров для подавления помех, а также эффективность помехоподавляющих элементов (кондеров и индуктивностей).

Стандартные измерительные средства

Требования к ним регламентируют ГОСТы. Им удовлетворяет FSM-11 (от 10 до 30 кГц). Они все (FSM)рассчитаны на разные диапазоны частот. Основной частью любого из них является селективный микровольтметр (SMV), который содержит в себе инерционные детекторы (квазипиковый, пиковый, среднеквадратический). Их особенностью является возможность измерения спектральной плотности импульсного и синусоидального напряжения. При том предполагается, что спектр импульсов шире полосы пропускания МкВМ. Каждый из измерителей приставляет собой высокоизбирательный супергетеродинный приёмник, реакция которого на ШПС или помеху зависит от полосы пропускания, АЧХ тракта, постоянной времени детектора (его нагрузки). Если спектр импульса на входе равномерный и однородный, то вольтметр регистрирует спектральную плотность импульса, вырезая некоторую часть спектра. Прибор калибруется стандартными измерительными средствами (внутренним калибратором), либо от внешнего генератора. В комплект стандартных средств входит комплект сети, который может быть одно- или многофазным и рассчитанным на измерение несимметричных помех.

Кроме этих измерителей существуют измерительные приёмники с диапазоном измерений до 37,5 ГГц для приёма слабых модулированных и импульсных сигналов. К этим приёмникам прилагаются калиброванные измерительные антенны, что позволяет измерять напряжённость поля. Кроме этого применяют генераторы сигналов повышенной мощности (не менее 1 Вт), которые применяются для исследования восприимчивости оборудования к внешней помехе.

Ещё один класс – анализаторы спектра. Их возможность использования для измерения спектров помехи определяется высокой точностью калибровки тракта и широким динамическим диапазоном уровней измеряемых помех. К ним можно отнести СК4-56, работающий в диапазоне от 6 Гц до 60 кГц, а с внешним генератором до 30 МГц. СК4-59 (от 10 кГц до 110 МГц), С4-60 (от 10 МГц до 39,6 ГГц). Все они есть в кабинете (оказывается).

Кроме стандартного оборудование иногда применяют нестандартное – контрольно измерительные комплексы, непосредственно не предназначенные для этого. Есть также автоматизированные средства измерения – управляющие контроллеры для FSM-11, позволяющие регистрировать всё автоматически. Сейчас из много и они дорогие шопиздец.

Эквивалент сети - это электротехническое приспособление, которое используется как эквивалент сети низкого напряжения при измерениях и тестах на электромагнитную совместимость.

Эквивалент сети решает следующие задачи:

1. Снабжение проверяемого устроиства сетевым напряжением.

2. Отфильтровывание высокочастотных составляющих сетевого напряжения.

3. Предоставление проверяемому устройству стандартного импеданса со стороны сети.

4. Соединение проверяемого устроиства и измерительного прибора.

Схема эквивалента сети: