Испытание оборудования на устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным электромагнитными полями от радиопередающих устройств в диапазоне частот от 150 кГц до 80 МГц

Испытание оборудования на устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным электромагнитными полями от радиопередающих устройств в диапазоне частот от 150 кГц до 80 МГц

Устойчивость к электромагнитной помехе, помехоустойчивость - Способность устройства, оборудования или системы функционировать без ухудшения качества в присутствии электромагнитной помехи.

БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ

Размеры оборудования, являющегося в большинстве случаев составной частью больших систем, считают малыми в сравнении с длиной волны электромагнитного поля. Входящие и выходящие провода (например, кабели электропитания, линии связи, соединительные кабели) могут рассматриваться как пассивные приемные антенны из-за их длины, в несколько раз превышающей длину волны электромагнитного поля.

Генератор для проведения испытаний должен содержать все оборудование и компоненты, обеспечивающие подачу сигнала помехи требуемого уровня на порт испытуемого оборудования (ИО).

Испытательный генератор CWS 500N1

Конструкция

Наиболее компактное решение, сочетающее в одном корпусе все необходимые составляющие для проведения испытаний на устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями. Кроме амплитудной модуляции 1кГц 80% комплекс CWS 500N1 также создает модуляцию с параметрами 80%, 2 Гц для испытаний медицинского оборудования и импульсную модуляцию с частотой 1 Гц , 50 % цикла, что требуется для проведения испытаний систем сигнализаций различного рода, в частности пожарной сигнализации. Оборудованный монитором тока до 1 ГГц, CWS 500N1 может быть использован с внешними усилителями мощности с рабочим диапазоном до 1 ГГц. Встроенный генератор сигналов вырабатывает сигнал в диапазоне до 300 МГц для использования внутренним усилителем мощности. В то же время при использовании внешнего усилителя мощности диапазон частот расширяется до границ 9 кГц - 1 ГГц. Встроенный мощный высококачественный усилитель класса А позволяет проводить испытания с уровнем воздействия до 30 В при использовании устройств связи/развязки любого вида (УСР, электромагнитные клещи, токовые клещи). УСР применяют для ввода соответствующего сигнала помехи (во всем диапазоне частот с определенным синфазным полным сопротивлением на порт ИО) в различные кабели, подключенные к ИО, а также для предотвращения воздействия подаваемых испытательных сигналов помехи на другие приборы, оборудование и системы, не подвергаемые испытанию.

Характеристики

1. Напряжение питания 115В - 230В +10/-15%, 50/60Гц.
2. Вес 17 кг.
3. Потребляемая мощность 380 Вт макс.
4. Частотные диапазоны 100 кГц - 9,999 МГц, 10 МГц - 99,99 МГц, 100 МГц - 300 МГц.
5. Амплитудная модуляция 1 кГц, 80% АМ; 2 Гц, 80% АМ; 400 Гц, 80% АМ.
6. Выходной уровень 1 В - 30 В.
7. Гармонические искажения < -20 дБс при 20 Вт.
8. Выходная мощность 80 Вт номинальная.

Проведение испытаний

Испытания проводят в соответствии со стандартом СТБ IEC 61000-4-6-2011 “ Электромагнитная совместимость. Часть 4-6. Методы испытаний и измерений. Испытания на устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями”. Документ включен в Перечень международных и региональных (межгосударственных) стандартов, а в случае их отсутствия - национальных (государственных) стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и исполнения требований Технического регламента Таможенного союза "Электромагнитная совместимость технических средств" (ТР ТС 020/2011) и осуществления оценки соответствия объектов технического регулирования, утвержденный Решением Коллегии Евразийской экономической комиссии от 29.06.2021 N 77.

Выбор испытательных уровней (степеней жесткости) в соответствии со стандартом СТБ IEC 61000-4-6-2011 должен быть основан на условиях установки и может быть регламентирован в стандартах на продукцию или на группу однородной продукции, таких как:

Порядок проведения испытания согласно СТБ IEC 61000-4-6-2011

Испытательный генератор подключают к радиочастотному входному порту устройства связи. К порту ИО устройства связи в синфазном режиме через переходное устройство 150-50 Ом подключают измерительный прибор с входным сопротивлением 50 Ом. Порт вспомогательного оборудования (ВО) УСР нагружают на переходное устройство 150-50 Ом, последовательно с которым подключают дополнительный резистор сопротивлением 50 Ом.

Установку уровней помехи проводят для каждого конкретного устройства связи и развязки по отдельности. Контролируемые параметры испытательного генератора (параметры программного обеспечения, установки аттенюатора и др.) должны быть зафиксированы и воспроизведены при проведении испытаний.

Для проведения испытаний оборудование размещают на изолирующей подставке высотой 0,1 м, расположенной на эталонной пластине заземления. Все кабели, выходящие из ИО, должны быть расположены на высоте не менее 30 мм над эталонной пластиной заземления.

Если оборудование предназначено для размещения в панели, стойке или корпусе, его испытывают в этой конструкции. Когда для поддержания испытуемого образца требуется какое-либо приспособление, оно должно быть выполнено из неметаллического непроводящего материала. Заземление оборудования должно быть выполнено в соответствии с инструкциями изготовителя по установке. Если для проведения испытаний требуются устройства связи и (или) развязки, их располагают на расстоянии от 0,1 до 0,3 м от ИО. Это расстояние измеряют в горизонтальном направлении от проекции ИО на эталонную пластину заземления до устройства связи и (или) развязки.

Для выбора типов и количества кабелей, в которые должна быть введена помеха с использованием УСР, необходимо учесть расположение оборудования в типичных условиях эксплуатации, например, определить вероятные длины подключаемых кабелей. Для всех испытаний суммарная длина кабелей между ИО и ВО (включая внутреннюю укладку кабелей любых используемых УСР) не должна превышать максимальное значение, указанное изготовителем ИО.

ИО и все кабели, выбранные для испытания, должны иметь конструкцию, устанавливаться, располагаться и функционировать в соответствии с типичными условиями эксплуатации. Если несколько кабелей, подключенных к ИО, располагаются близко друг от друга на длине более 10 м или проложены от ИО к другому оборудованию в общем кабельном канале, их рассматривают как один кабель

Если ИО имеет много идентичных портов (одинаковые входы или выходы электронных цепей, нагрузки, подключенное оборудование и т.д.), как минимум один из этих идентичных портов должен быть выбран для испытаний для гарантии того, что все возможные типы портов охвачены.

ИО устанавливают на изолирующей подставке высотой 0,1 м над эталонной пластиной заземления. Для настольного оборудования эталонную пластину заземления допускается размещать на столе Устройства связи и развязки подключаются в разрыв всех кабелей, выбранных для проведения испытаний размещая их на эталонной пластине заземления и обеспечивая прямой контакт с ней на расстоянии от 0,1 до 0,3 м от ИО. Кабели между устройствами связи и развязки и ИО должны быть максимально короткими и не должны быть уложены бухтой или скручены. Кабели прокладывают на высоте 30-50 мм над эталонной пластиной заземления. Если ИО имеет другие зажимы заземления, они должны быть соединены, если это возможно, с пластиной заземления через УСР, если это допустимо по условиям функционирования ИО (т.е. порт ВО УСР подключают к эталонной пластине заземления). Если в состав ИО входит клавиатура или дополнительное устройство, которое при эксплуатации держат в руках, то применяют эквивалент руки, который размещают на клавиатуре или оборачивают вокруг дополнительного устройства и подключают к эталонной пластине заземления. ВО, необходимое для обеспечения функционирования ИО в соответствии с требованиями, определенными техническим комитетом по стандартизации конкретного вида продукции (например, средства связи, модемы, принтеры, устройства сенсорного управления и т.д.), а также ВО, необходимое для передачи данных и оценки качества функционирования, подключают к ИО через устройства связи и (или) развязки. Насколько это возможно, допускается ограничивать количество кабелей, предназначенных для испытания. Однако воздействию помехи должны быть подвергнуты физические порты всех типов.

Оборудование, состоящее из нескольких взаимосвязанных блоков, испытывают, применяя один из следующих методов:

Метод испытаний

ИО должно быть испытано в режимах работы и в климатических условиях, соответствующих назначению оборудования. Необходимо соблюдать положения по уровню помех, излучаемых испытательными и вспомогательными приборами, которые применяются на организованном месте для испытаний. Если уровни излучаемых радиопомех превышают установленные нормы, испытания следует проводить в экранированном помещении.

Примечание - Как правило, эти испытания могут быть проведены без применения экранированных помещений. Это объясняется тем, что уровни создаваемых испытательных сигналов и состав организованного места для испытаний таковы, что излучение значительных уровней энергии, особенно на низких частотах, маловероятно.

Испытания проводят при подключении испытательного генератора поочередно к каждому устройству связи (электромагнитные клещи связи, токовый пробник для ввода помехи). Все другие кабели, не подлежащие испытанию, должны быть либо отключены (если это функционально допустимо), либо оснащены устройствами развязки или ненагруженными УСР. Для предотвращения влияния гармоник (субгармоник) испытательного сигнала на ИО при необходимости применяют фильтры низких и (или) высоких частот. Фильтр высокой частоты с граничной частотой 100 кГц рекомендуется применять на выходе испытательного генератора. Характеристики фильтра низких частот должны быть такими, чтобы обеспечивалось подавление гармоник испытательного генератора до уровней, при которых они не будут влиять на результаты испытаний. Фильтры подключают на выходе испытательного генератора перед установкой испытательного уровня. Диапазон перестройки частоты должен составлять от 150 кГц до 80 МГц при заранее установленных уровнях помехи, модулированной по амплитуде синусоидальным напряжением 1 кГц при глубине модуляции 80%. Для установки уровня высокочастотного сигнала и переключения устройств связи в ходе испытаний при необходимости делают паузы. Размер шага при перестройке с увеличением частоты не должен превышать 1% значения предшествующей частоты. Время удержания амплитудно-модулированного сигнала на каждой частоте не должно быть менее времени, необходимого для проверки качества функционирования ИО, но в любом случае должно быть не менее 0,5 с. Дополнительно проводят испытания оборудования на частотах, на которых ожидается его повышенная восприимчивость к помехе (например, на тактовых частотах). Примечание - Так как ИО может подвергаться воздействию помех, вызываемых переходными процессами, происходящими при пошаговом изменении частоты, необходимо принять меры для предотвращения такого воздействия. Например, до изменения частоты уровень сигнала может быть снижен на несколько децибел относительно испытательного уровня.

В ходе испытаний необходимо по возможности проверить качество функционирования ИО во всех режимах, выбранных для испытаний.

Рекомендуется применение специальных тестовых программ.

Испытания проводят в соответствии с программой испытаний.

При необходимости обоснования программы испытаний проводят предварительные испытания.

Оценка результатов испытаний

Результаты испытаний должны быть классифицированы с точки зрения прекращения выполнения функции или ухудшения качества функционирования ТС в сравнении с уровнем качества функционирования, определенным его изготовителем, заказчиком испытания или соглашением между изготовителем и покупателем продукции.

Вопросы по теме:

1. На какой высоте относительно эталонной пластины заземления необходимо размещать оборудование для проведения испытаний на устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным электромагнитными полями от радиопередающих устройств в диапазоне частот от 150 кГц до 80 МГц?

Для проведения испытаний оборудование размещают на изолирующей подставке высотой 0,1 м, расположенной на эталонной пластине заземления.

2. С помощью какого вида испытательного оборудования проводят испытание на устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным электромагнитными полями от радиопередающих устройств в диапазоне частот от 150 кГц до 80 МГц?

Генератор кондуктивных помех с использованием устройств связи/развязки любого вида (УСР, электромагнитные клещи, токовые клещи), например, испытательный генератор CWS 500N1.

3. В соответствии с каким стандартом проводят испытания на устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным электромагнитными полями от радиопередающих устройств в диапазоне частот от 150 кГц до 80 МГц?

СТБ IEC 61000-4-6-2011. Также он необходим для применения ГОСТ CISPR 14-2-2016, ГОСТ CISPR 24-2013, ГОСТ CISPR 35-2019, ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014, ГОСТ 30379-2017, ГОСТ 32132.3-2013, ГОСТ IEC 61439-1-2013, ГОСТ IEC 61131-2-2012, ГОСТ 32133.2-2013, ГОСТ 31818.11-2012, ГОСТ 30804.6.1-2013, ГОСТ 30804.6.2-2013, ГОСТ IEC 61000-6-5-2017 и др.

4. Какие методы существуют для испытаний на устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным электромагнитными полями от радиопередающих устройств в диапазоне частот от 150 кГц до 80 МГц ИО, состоящего из нескольких взаимосвязанных блоков?

Основной и альтернативный методы.

5. На чем должен быть основан выбор испытательных уровней (степеней жесткости) в соответствии со стандартом СТБ IEC 61000-4-6-2011?

Выбор испытательных уровней (степеней жесткости) в соответствии со стандартом СТБ IEC 61000-4-6-2011 должен быть основан на условиях установки и может быть регламентирован в стандартах на продукцию или на группу однородной продукции.