Развертка 1 нс , вход 50 Ом
С1-108
|
350
|
1
|
17
|
Большой экран, курсорные измерения, 1%
|
С1-114
|
50
|
2
|
12
|
Мультиметр, ЭЛТ 100х120 мм
|
С1-116
|
250
|
2
|
17
|
Развертка 1 нс, питание 220В
|
С1-117/1
|
20
|
2
|
10
|
100 мкВ/дел., мультиметр
|
С1-118А
|
20
|
2
|
4
|
ЭЛТ 60х80 мм
|
С1-125
|
10
|
2
|
4,9
|
Жесткие условия эксплуатации
|
С1-126
|
100
|
4
|
8,5
|
Жесткие условия эксплуатации, ЭЛТ 80х100 мм
|
С1-127
|
50
|
2
|
7
|
Жесткие условия эксплуатации, ЭЛТ 60х80 мм
|
С1-131/2
|
25
|
2
|
5
|
Цифровая память
|
С1-137
|
25
|
2
|
4,5
|
ЭЛТ 60х80 мм
|
С1-139А
|
25
|
2
|
4,7
|
ЭЛТ 60х80 мм
|
СК1-140А
|
25
|
2
|
4,7
|
Мультиметр, ЭЛТ 60х80 мм
|
С1-142
|
50
|
2
|
6
|
Питание 220В, 12 В
|
С1-147
|
70
|
2
|
7
|
ЭЛТ 60х80 мм
|
С1-150
|
15
|
1
|
2,7
|
ЭЛТ 40х60 мм
|
С1-151
|
35
|
2
|
3,7
|
ЭЛТ 40х60 мм, TV-синхронизация
|
С1-156
|
10
|
1
|
2,3
|
Малогабаритный
|
С1-157
|
100
|
2
|
7
|
Тестер полупроводников
|
С8-23
|
30
|
2
|
6
|
Цифровой, память, автоизмерения
|
С8-28
|
20
|
1
|
2,8
|
Цифровой, ЖКИ 40х100 мм
|
С8-33
|
20
|
2
|
8
|
Цифровой, память 4 КБайт/канал, RS-232
|
С8-36
|
50
|
2
|
8,5
|
RS, выделение строки из TV сигнала, 1,5%
|
С8-37
|
100
|
2
|
6,5
|
Цифровой, RS-232, 22 вида измерения
|
С8-41
|
20
|
1
|
6,5
|
ЭЛТ 80х100мм, выбор TV строки, 1,5-2,5%
|
С9-8
|
5
|
2
|
29
|
Цифровой, маркерные измерения сигнала
|
С9-28
|
100
|
2
|
12,5
|
Цифровой, память 1 КБайт/канал, ЭЛТ 80х100мм
|
Цифровые осциллографы фирмы Tektronix внесены в Государственный реестр средств измерений и могут применяться при проведении сертификационных измерений. Высокая частота дискретизации (1 ГГц и выше) уменьшает возможность пропуска исследуемого сигнала. Наиболее доступны осциллографы с полосой 60 МГц (TDS1002, TDS2002), 100 МГц (TDS1012, TDS2012, TDS2014), 200 МГц (TDS2022, TDS2024). Последняя цифра в наименовании означает число каналов. Дополнительный блок коммуникации позволяет переписывать осциллограммы в персональный компьютер, что удобно для последующей обработки данных. Осциллографы серии TDS3000 выпускаются на более высокие частоты, имеют большую память и встроенные средства связи с компьютером. Для измерений на объектах удобны малогабаритные осциллографы фирмы Fluke. Модели 123, 124, 192, 196, 199 имеют полосу пропускания соответственно 20, 40, 60, 100, 200 МГц. Зарубежными фирмами выпускаются осциллографы с полосой до 2,25 ГГц и частотой дискретизации до 8 ГГц.
9.2. Измерение кондуктивных радиопомех
9.2.1. Испытательное оборудование
При измерении кондуктивных радиопомех, создаваемых техническим средством (ТС), необходим измерительный приемник (селективный микровольтметр) на частотный диапазон 0,009-30 МГц и эквивалент сети [9.10].
Эквивалент сети выполняет следующие функции:
обеспечение стандартного сопротивления сети 50 Ом/50мкГ;
подключение измерительного приемника к исследуемой сети, находящейся под напряжением;
обеспечение достаточного затухания помех, распространяющихся от других источников на испытуемое оборудование и не подлежащих измерению;
обеспечение затухания помех, распространяющихся от испытуемого оборудования в общую сеть электропитания.
Результат измерения зависит от сопротивления сети. Например, в сети с высоким сопротивлением тот же источник (испытуемое оборудование) создаст большее напряжение помех. Стандартизация сопротивления сети дает однозначность измерений и позволяет сравнивать результат измерений с нормами. В реальной сети в зависимости от ее сопротивления оборудование может создавать уровень помех как больше, так и меньше значений, измеренных при стандартных условиях.
Измерительный приемник (селективный микровольтметр) имеет входное сопротивление 50 Ом и содержит на входе чрезвычайно чувствительные цепи. Прямое подключение к цепям, находящимся под напряжением питания, не допустимо и приводит к немедленному выходу из строя этого дорогостоящего прибора. Эквивалент сети содержит цепь подключения измерителя с разделительным конденсатором, значительно ослабляющую напряжение электропитания, но передающую измеряемые сигналы с малым фиксированным ослаблением.
Испытуемое оборудование О подключается к сети электропитания через эквивалент сети ЭС (рисунок 9.6). Каждый провод электропитания проходит через одинаковую цепь ЭС. В одном корпусе могут быть размещены цепи для подключения однофазного ( 2 провода) и трехфазного оборудования (3 или 4 провода). Имеются также однопроводные эквиваленты.
Рисунок 9.6. Подключение эквивалента сети ЭС для проведения измерений кондуктивных помех, создаваемых испытуемым оборудованием О в двухпроводной питающей сети.
Примеры схемной реализации цепи ЭС показаны на рисунках 9.7, 9.8. Напряжение питания подается на вывод 1, испытуемое оборудование подключается к выводу 2. Измеритель подключают к выводу 3 выбранной для измерения цепи. Вывод 3 другой цепи должен быть подключен к корпусу через нагрузку 50 Ом, как показано на рисунке 9.6. Входное сопротивление измерителя и сопротивление нагрузки совместно с другими элементами эквивалента обеспечивают стандартное сопротивление сети. Измерения проводят для каждого провода электропитания. При этом фактически измеряют напряжение помехи в диапазоне частот 0,009-30 МГц между каждым проводом питания и землей. Наиболее часто используется четырехпроводный эквивалент сети NNB-111, пригодный для измерения помех, создаваемых оборудованием в однофазной или трехфазной сети. Для определения напряжения помех к результату измерений приемника, выраженному в дБ, следует прибавить коэффициент калибровки конкретного эквивалента сети (10 дБ для NNB-111).
Рисунок 9.7. Пример схемы одной фазы двухпроводного эквивалента сети.
Рисунок 9.8. Пример схемы однопроводного эквивалента сети.
9.2.2. Условия проведения измерений
Режим работы испытуемого оборудования - технического средства (ТС) при испытаниях должен удовлетворять следующим условиям [9.11-9.12]:
Необходимо обеспечить стандартные условия нагрузки ТС, как это определено в технических требованиях на изделие или как это указано в инструкциях изготовителя. Время работы ТС должно соответствать требованиям документации. Время прогона ТС перед испытаниями должно быть достаточным для того, чтобы гарантировать, что режим работы ТС будет типичным.
Источник питания должен иметь номинальное значение напряжения. В случае, если уровень помех меняется при изменении напряжения питания, следует устанавливать значения напряжения от 0,9 до 1,1 от номинального значения. Если возможно использование нескольких значений номинального напряжения, то используется значение, при котором уровень помех максимален. Режим работы ТС должен быть возможно ближе к реальным практическим условиям.
Соединительный кабель между измерительным приемником и оборудованием должен быть экранированным, а его волновое сопротивление должно быть согласовано с входным сопротивлением приемника. Необходимо избегать образования контуров с замыканием через заземление.
Эквивалент сети должен подключаться к заземлению через провод минимальной длины. Предпочтительно установка и прямое соединение эквивалента с плоскостью заземления.
Измерения напряжения должно производиться относительно эталонного заземления.
Измерения помех должны соответствовать следующим условиям :
а) воспроизводимость, т.е. результаты не должны зависеть от места проведения измерений;
б) отсутствие взаимных влияний, т.е. подсоединение ТС к измерительному оборудованию не должно влиять ни на функционирование ТС, ни на точность измерений;
в) наличие достаточного отношения сигнал/шум;
г) обеспечение нагрузок и рабочих условий ТС.
9.2.3. Подготовка к измерениям
Для измерений используются измерительные приемники, эквиваленты сети, пробники в соответствии с требуемым частотным диапазоном.
Пробники напряжения используются для измерений несимметричных помех без эквивалента сети.
Настольное ТС должно размещаться так, чтобы либо днище, либо задняя панель ТС находились на расстоянии 40 см от эталонной заземляющей пластины. Обычно этой заземляющей пластиной является стена или пол экранированного помещения. Это также может быть заземленная металлическая пластина размером не менее 2м х 2м. ТС размещается на столе из непроводящего материала. Эквиваленты сети располагаются на полу таким образом, что одна сторона корпусов находится на расстоянии 40 см от вертикальной эталонной заземляющей пластины и других металлических частей;
Напольное ТС подчиняется тем же положениям, за исключением того, что оно устанавливается на полу, точки контакта при этом соответствуют обычному использованию. Пол должен быть металлическим, соединенным с землей, но не должно быть металлического контакта с напольными опорами ТС. Металлический пол может использоваться, как эталонная заземляющая пластина и должен выходить за края ТС, по крайней мере, на 50 см, а также иметь минимальный размер 2м х 2м. Эквивалент сети должен иметь хороший контакт с эталонной заземляющей пластиной. ТС располагается таким образом, чтобы расстояние от его края до ближайшей поверхности ЭС было равно 80 см.
Провода сети питания к ЭС и соединительный кабель от ЭС к измерительному приемнику должны размещаться так, чтобы их расположение не влияло на результаты измерения. ТС, не снабженное прикрепленными соединительными проводами, подключается к ЭС с помощью провода длиной 1 м, как определено в соответствующей документации на оборудование.
Если ТС должно быть подсоединено к эталонной земле, то это должно обеспечиваться с помощью провода, проходящего параллельно проводу сети питания ТС на расстоянии не более 10 см от него, если заземляющий проводник не находится в самом сетевом проводе. Если к ТС присоединен фиксированный провод, то он должен быть длиной 1 м. Провод большей длины должен быть уложен в форме неиндуктивной спирали так, чтобы общая длина провода не превышала 1 м Однако, если свернутый провод все же может влиять на результаты измерения, то рекомендуется укоротить провод до 1 м.
Системы, состоящие из соединенных между собой ТС, могут быть настольного, напольного и комбинированного размещения. Предпочтительно проведение испытаний системы в целом в возможно более близкой к реальному размещению конфигурации.
Система должна работать при номинальном рабочем напряжении и типичных условиях нагрузки для которых она спроектирована. Нагрузки могут быть реальными или могут имитироваться, как определено в требованиях на отдельное оборудование. Если в состав системы входит визуальный дисплей или монитор, то устанавливаются следующие рабочие условия:
- контрастность максимальна;
- яркость максимальна;
- задаются белые знаки на черном фоне;
- размер символа и количество символов в строке такое, чтобы на экране отображалось максимальное количество символов.
Испытание на соответствие осуществляется при таком размещении периферийного оборудования и кабелей, которое оценивается как реальное. Любое отклонение от стандартных испытательных установок должно быть задокументировано. При этом должна быть изложена причина, объясняющая это отклонение.
Поскольку требуется, чтобы система функционально взаимодействовала с другими блоками, необходимо использовать реальные стыкующие блоки. Для создания типичных рабочих условий можно использовать имитаторы при условии, что воздействия имитатора, используемого вместо реального стыкующего блока, должным образом передают электрические и механические характеристики стыкующих блоков, особенно касающиеся высокочастотных сигналов, импедансов и оконечных нагрузок с экраном. В спорном случае приоритетом должны обладать измерения, проводимые при реальном стыкующем блоке.
Соединительные кабели должны быть типичными для обычного использования, какие поставляются с обычной системой, и должны иметь длину не менее 2 м, если инструкция пользователя от изготовителя не определяет более короткие кабели. Во время всех испытаний должен использоваться один и тот же тип кабеля. Излишняя длина кабеля должна быть уложена в связки длиной 30-40 см приблизительно в центре кабеля.
Если для достижения соответствия требованиям во время испытаний применяют экранированные или специальные кабели, тогда это должно быть указано в протоколе испытаний и в инструкции с уведомлением о необходимости использования этих типов кабелей.
Каждый кабель должен нагружаться на устройство, типичное для реального использования.
Если система является комплексом устройств и каждое имеет свои собственные шнуры питания, то точка подключения ЭС определяется, исходя из следующего:
а) каждый шнур питания, который оканчивается сетевой вилкой (штекером) стандартной конструкции должен испытываться отдельно;
б) шнуры питания или терминалы, которые не определены производителем в качестве тех, которые должны подключаться через основной блок, должны испытываться отдельно;
в) шнуры питания или монтажные зажимы, на которые воздействует поле и которые определены производителем как те, которые должны подключаться к основному блоку или другому оборудованию питания, должны подключаться к этому основному блоку или другому оборудованию питания, а зажимы или шнуры этого основного блока или другого оборудования питания подсоединяются к эквивалентам сети питания и испытываются;
г) если определено специальное подключение к сети, то изготовитель должен поставлять необходимое оборудование для подключения в целях испытания.
9.2.4 Процедура измерения несимметричных напряжений помех с помощью эквивалентов сети
Для испытуемого оборудования, которому во время работы требуется заземление, или проводящий корпус которого может соприкасаться с землей, измеряется несимметричное напряжение радиопомех отдельного сетевого провода относительно эталонной металлической стены (общая масса измерительного оборудования), к которой подсоединяется корпус испытуемого оборудования через его защитный заземляющий проводник и вывод заземления эквивалента сети питания.
Устройства без подсоединения к земле включают в себя устройства с защитной изоляцией (класс защиты II) и устройства, которые могут эксплуатироваться без провода безопасности или заземления (устройство класса защиты III), а также устройства класса защиты 1 с вилочными разъемами, подсоединяемые через развязывающий трансформатор. Для этих устройств несимметричное напряжение помех отдельных проводников (проводов) должно измеряться относительно металлической эталонной плоскости заземления.
Если устройства подавления помех размещаются с внешней стороны ТС (например в вилке для подключения к сети) или как элемент, установленный в соединительном кабеле, если используются экранированные шнуры питания, для измерения напряжения помех между устройством подавления помех и эквивалентом сети должен подключаться дополнительный неэкранированный кабель длиной 1 м. Линия между оборудованием и устройством подавления помех должна располагаться в непосредственной близости от объекта испытания.
При измерениях непрерывных помех приемник (селективный микровольтметр) должен настраиваться на исследуемые дискретные частоты и должен подстраиваться в случае флуктуации частот измеряемых помех.
При оценки широкополосных непрерывных помех с непостоянным уровнем необходимо найти максимальное воспроизводимое значение измеряемой величины.
Если уровень помех не устойчив, то показания следует снимать 15 с при каждом измерении. Должны регистрироваться наибольшие значения показаний, за исключением отдельных кратковременных помех. Если общий уровень помех меняется больше чем на 2 дБ за 15 с, то следует увеличить время измерений. Если ТС обладает режимом переключений, реверсом, то следует регистрировать максимум показаний в течение 1 минуты после коммутации на каждой частоте.
Измерения проводятся по всему диапазону частот, фиксируются результаты измерений по крайней мере на частотах с максимальными показаниями.
9.2.5. Измерения с помощью пробников напряжения
Для испытания устройств и систем с несколькими подключенными или подключаемыми линиями напряжение помех на разъемах линии, которое не может быть измерено с помощью эквивалента сети питания, а также на соединительных гнездах антенн, линий управления и нагрузки, должно измеряться с помощью пробника напряжения с высоким входным импедансом (1500 0м или выше).
Провода входных сигналов первичного источника питания должны быть подключены на эквивалент сети. Для остальных линий и также тех, которые не должны измеряться с помощью пробника, должны выполняться условия, заложенные для отдельных устройств в соответствующих технических требованиях на изделие (например СИСПР 11 и СИСПР 14) относительно размещения и длины. Во время испытания ТС, которые не должны измеряться с эквивалентами сетей питания, напряжение помех измеряется на определенном имитационном сопротивлении или при условии разомкнутого контура при точно определенном размещении и плане линии.
В случае измерения напряжения помех на отдельных выделенных источниках питания с током выше 25 А (например батарея, генератор, конвертор) должно производиться измерение импеданса, чтобы убедиться, что не превышен допуск по имитирующему сопротивлению в соответствии с СИСПР 16-1.
Гибкое подсоединение к земле для пробников с входным импедансом более 1500 0м не должно быть по длине больше, чем 1/10 длины волны на максимальной частоте измерения и должно подключаться к металлической поверхности, служащей в качестве эталонной земли, по кратчайшему пути. Для того, чтобы избежать дополнительной емкостной нагрузки в точке испытания за счет экранирования пробника, наконечник пробника не должен быть длиннее 3 см. Экранированные подсоединения к измерительному приемнику должны быть обеспечены таким образом, чтобы емкость объекта питания не менялась относительно эталонной земли.
Для определения напряжения помех к результату измерений приемника, выраженному в децибелах, следует прибавить коэффициент калибровки пробника, также выраженный в децибелах.
9.2.6. Измерение с помощью пробников тока
Измерения токов помех могут применяться при измерениях помех от устройств, для которых невозможно использовать эквивалент сети питания. Например, когда испытания проводятся на установленных системах или когда ТС потребляет большой ток. На низких частотах импеданс сети становится очень низким, т.е. источник помех становится генератором тока. В этом случае предпочтительным оказывается измерение тока. Измерения производятся с помощью пробника тока (токосъемника), охватывающего кабель. Пробники тока должны соответствовать требованиям СИСПР 16-1. Пробники тока позволяют измерять несимметричный ток помех в кабеле. Для определения тока помех к результату измерений приемника, выраженному в децибелах, следует прибавить коэффициент калибровки пробника, выраженный в децибелах.
Напряжение помех может быть рассчитано по величине измеренного тока, если измерения тока проводятся при известных импедансах нагрузки и источника.
9.2.7. Измерения с помощью поглощающих клещей в диапазоне от 30 МГц до 1000 МГц
Для некоторых типов оборудования в зависимости от конструкции и размера для измерения энергии помех используют поглощающие клещи. В технических требованиях на изделие должна определяться точная процедура измерения. Если размеры ТС без соединительных проводов приближаются к четверти длины волны частоты измерения, то может происходить излучение от корпуса и метод поглощающих клещей не подходит для оценки полного излучения ТС. В общем, данный метод наиболее пригоден для малогабаритных ТС и в частотном диапазоне от 30 МГц до 300 МГц. Интенсивность помех от ТС с сетевым проводом, который является единственным внешним проводом, можно рассматривать как мощность, которую оно может передать в свой сетевой провод, работающий как излучающая антенна. Эта мощность приблизительно равна мощности, которую поставляет ТС поглощающим клещам, размещенным вокруг провода, в том месте, где поглощаемая мощность максимальна.
Оборудование, имеющее внешние провода, которые не являются сетевыми, может излучать помехи от таких проводов, экранированных и неэкранированных, так же, как происходит излучение от сетевого провода. На этих проводах в целях диагностики можно также применять измерения с помощью поглощающих клещей.
При использовании поглощающих клещей ТС размещается на неметаллическом столе высотой не менее 80 см. Подлежащий измерению провод вытягивается по горизонтали в прямую линию, чтобы имелась возможность изменять положение поглощающих клещей вдоль провода с тем, чтобы установить максимальное показание прибора. Длина провода должна быть не менее половины длины волны на самой низкой частоте измерения, плюс длина поглощающих клещей. На частоте 30 МГц длина провода составляет 6 м, а со вторыми (фильтрующими) поглощающими клещами должна быть не менее 7 м. Провода короче 1 м не подходят для измерений методом поглощающих клещей.
Поглощающие клещи размещаются вокруг измеряемого провода. Поглощающие клещи должны передвигаться вдоль провода непосредственно от ТС на расстояние, равное половине длины волны, на каждой частоте испытания. Максимальное показание, которое регистрируется на измерительном приемнике, подключенном к поглощающим клещам, пропорционально имеющейся мощности помех.
Когда измерения проводятся на ТС, имеющем более, чем один подсоединяемый провод, то, если это возможно с точки зрения работы, все отсоединяемые провода должны быть сняты на время измерения другого провода. Провод, который отсоединить нельзя, должен изолироваться с помощью ферритовых колец с затуханием или других поглощающих клещей, размещенных вокруг провода, непосредственно соседствующего с ТС.
Мощность определяется как сумма измеренного приемником напряжения в децибелах и коэффициента калибровки поглощающих клещей, выраженного в децибелах.
9.3. Измерение электромагнитных полей
9.3.1. Испытательное оборудование
При измерении радиопомех излучения, создаваемых ТС, необходим измерительный приемник (селективный микровольтметр) и антенны на частотный диапазон 30-1000 (2000) МГц, аттестованная измерительная площадка.
Электромагнитное поле характеризуется напряженностью его электрической составляющей Е [В/м] и магнитной Н [А/м]. Для электромагнитного поля в дальней зоне напряженности Е и Н связаны соотношением Е/Н=377 Ом. Поэтому для описания электромагнитного поля используют напряженность обычно одной электрической его составляющей Е, выражаемая в вольтах на метр или децибелах, отнесенных к 1 мкВ/м. В ближней зоне соотношение между Е и Н может быть различным в зависимости от вида источника и расстояния до него. Поэтому в ближней зоне необходимо отдельно рассматривать магнитное и электрическое поле.
Большинство методов измерения напряженности поля основано на измерении напряжения, наводимого в антенне, и соответствующего пересчета результата с учетом частоты помехи и параметров антенны.
В связи с тем, что на разных частотах оптимальные антенны различны, диапазон частот обычно разбивают на поддиапазоны; 0,009-30; 30-300 МГц, 300-1000 МГц. На частотах выше 1000 МГц полезную информацию об интенсивности излучения обеспечивают измерения плотности потока энергии, а не напряженности поля. В поддиапазоне до 30 МГц чаще применяют рамочную антенну, а на более высоких частотах - широкополосные диполи и логопериодические антенны. На частотах свыше 1 ГГц используют рупорные антенны.
Принцип измерения напряженности электрического поля может быть пояснен на примере несимметричного вибратора, находящегося над поверхностью земли (рисунок 9.9). Под действием продольной по отношению к оси вибратора составляющей напряженности Е в антенне будет наводиться ЭДС, равная ЕhД, где hД -действующая высота (длина) антенны. Для рассматриваемого случая можно положить hДh/2, а емкость антенны определяется выражением:
|
