ГОСТ Р 51514-99 (МЭК 61547-95) Совместимость технических средств электромагнитная. Помехоустойчивость светового оборудования общего назначения. Требования и методы испытаний от 28 декабря 1999 –

Нормы 27-93  

     
НОРМЫ
внешней помехозащищенности контрольно-измерительной аппаратуры,
эксплуатируемой на передающих радиоцентрах. Допустимые значения.
Методы измерений

Дата введения 1994-07-01

     УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ решением* Государственной комиссии по радиочастотам при Министерстве связи Российской Федерации от 29 ноября 1993 года
_______________
* См. ярлык “Примечания”.          

     1 Общие положения и область распространения

     
1.1 Настоящие нормы распространяются на контрольно-измерительную аппаратуру (КИА), которая предусмотрена действующими инструкциями и нормативными документами для контроля в процессе эксплуатации модуляционных, амплитудно-частотных, шумовых и нелинейных характеристик, а также характеристик входного сигнала передатчиков низкочастотного (НЧ), среднечастотного (СЧ), высокочастотного (ВЧ) диапазонов, в том числе передатчиков, разрабатываемых и изготавливаемых по ГОСТ 13924.*
______________
* ГОСТ 13924-80 отменен на территории РФ с 01.01.2002. Действуют ГОСТ Р 51741-2001, ГОСТ Р 51742-2001 (ИУС N 7, 2001 год). – Примечание .
Нормы распространяются на КИА, технические задания на разработку которой будут утверждаться после 01.07.94 г.
Нормы устанавливают допустимые значения параметров внешней помехозащищенности КИА и методы их измерений.
1.2 Внешней помехозащищенностью (далее – помехозащищенностью) КИА называется ее свойство препятствовать проникновению в измерительный тракт КИА радиопомех, воздействующих на нее через корпус и по цепям питания.
1.3 Параметрами помехозащищенности КИА являются напряженность испытательного электромагнитного поля и э.д.с. испытательного напряжения в сети питания, при которых происходит допустимое увеличение погрешности КИА.
Напряженность электромагнитного поля выражается в децибелах относительно 1 мкВ/м, а э.д.с. испытательного напряжения в децибелах относительно 1 мкВ.
1.4 Критерием помехозащищенности КИА является допустимое изменение контролируемого параметра приборов в соответствии с требованиями, перечисленными в Приложении 1.
1.5 Контрольно-измерительная аппаратура, поступающая на испытания, должна быть проверена в установленном порядке и иметь соответствующее свидетельство.
1.6 Проверка КИА на соответствие настоящим нормам осуществляется при проведении предварительных (заводских), приемочных (государственных), квалификационных и типовых испытаний.

     2 Нормы

     
Нормы на параметры помехозащищенности КИА приведены на рис.1.

          
1 – норма помехозащищенности КИА по отношению к помехам в сети питания, дБмкВ*;
2 – норма помехозащищенности КИА по отношению к внешнему электромагнитному полю, дБмкВ/м*.
_______________
* При контроле на соответствие норме КИА, выпускаемой в единичных экземплярах или малыми сериями (<3), когда невозможен статический контроль на соответствие норме, допускается снижение нормы помехозащищенности на 3 дБ относительно приведенной на рис.1.

Рисунок 1. Значения норм на параметры помехозащищенности КИА

     3 Методы измерений

     
3.1 Аппаратура и оборудование
3.1.1 Генератор сигналов высокочастотный

     
Примечание: Допускается использование задающего генератора в комплексе с усилителем мощности.

     
3.3.3 Уровень посторонних радиопомех на каждой частоте измерений должен быть не менее, чем на 10 дБ ниже нормируемого значения параметра помехозащищенности.
3.3.4 Измерения помехозащищенности КИА по отношению к помехам в сети питания производят в помещениях, уровень радиопомех в которых удовлетворяет требованиям п.3.3.3. Если это требование не выполняется, то измерения производят в экранированном помещении.
3.3.5 Измерения помехозащищенности КИА по отношению к внешнему электромагнитному полю производят в помещениях, уровень радиопомех в которых удовлетворяет требованиям п.3.3.3. Размеры помещения должны обеспечивать размещение установки для создания испытательного электромагнитного поля таким образом, чтобы расстояние от любой точки установки до ближайшей отражающей поверхности составляло не менее 1,5 м. Если уровень посторонних радиопомех не соответствует требованиям п.3.3.3, то измерения производят в экранированном помещении.
3.3.6 Неиспользуемые при измерениях входы (выходы) КИА должны быть нагружены на реальные нагрузки или их экранированные эквиваленты.
3.3.7 Режимы работы КИА при испытаниях и параметры номинальных сигналов для основных видов КИА приведены в Приложении 1.
3.3.8 В качестве испытательного воздействия при измерении помехозащищенности КИА используется амплитудно-модулированное колебание с частотой модуляции 1000 Гц и коэффициентом амплитудной модуляции 80%.
3.3.9 Измерения помехозащищенности КИА производят во всей полосе частот нормирования для каждого вида испытаний. В процессе измерений определяют частоты, на которых КИА наиболее восприимчива к помехам и на них производят измерения.
3.4 Измерение помехозащищенности КИА по отношению к помехам в сети питания.
При измерении помехозащищенности КИА по отношению к помехам в сети питания испытательная э.д.с. вводится в цепь питания испытуемой КИА с помощью устройства ввода типа М. Схема измерений и расположение аппаратуры и оборудования при измерениях должны соответствовать рис.2.

     1 – Генератор сигналов по п.3.1.1; 2 – Генератор сигналов по п.3.1.3 при испытаниях измерителей нелинейных искажений, осциллографов; или 2 – Генератор сигналов по п.3.1.2 при испытаниях измерителей модуляции; или 2 – Измеритель нелинейных искажений по п.3.1.5 при испытаниях генераторов.
3 – Устройство ввода по п.3.1.7;
4 – Испытуемая КИА.

Рисунок 2. Схема измерения помехозащищенности КИА по отношению к помехам в сети питания

     
Испытуемую КИА устанавливают на изоляционной подставке на высоте 0,1 м над металлическим листом таким образом, чтобы расстояние от любой точки испытуемой КИА до края листа было не менее 0,1 м.
Провода и кабели испытуемой КИА должны быть расположены на высоте не менее 0,03 м над металлическим листом.
Устройство ввода располагают непосредственно на металлическом листе. Клемма заземления устройства ввода соединяется с металлическим листом с помощью проводника, имеющего сечение не менее 3 мм и длину не более 0,2 м. Клемма заземления испытуемой КИА соединяется с металлическим листом через резистор сопротивлением 150 Ом.
Если сетевой провод испытуемой КИА имеет длину более 0,3 м, то он должен быть свернут в виде плоской петли с максимальным линейным размером 0,3 м.
Устанавливают режим работы испытуемой КИА и параметры ее номинального входного сигнала в соответствии с указаниями Приложения 1.
Выход генератора сигналов, создающего испытательную э.д.с, соединяют с разъемом “Испытательный сигнал” устройства ввода типа М. Выходное напряжение генератора сигналов устанавливают:

,

     
где  – значение э.д.с. испытательного сигнала, соответствующее требованиям норм, дБмкВ.
Плавно перестраивая по частоте генератор, создающий испытательное воздействие, определяют частоты наибольшей восприимчивости КИА и на этих частотах производят измерения помехозащищенности КИА.
Устанавливают на выходе генератора сигналов, создающего испытательное воздействие, напряжение  дБ, при котором изменение показаний испытуемого прибора соответствует критерию помехозащищенности, приведенному в Приложении 1 для данного типа КИА.
Значение параметра помехозащищенности КИА определяют по формуле:

, дБ,

     
где  – напряжение на выходе генератора, дБ.
3.5 Измерение помехозащищенности КИА по отношению к внешнему электромагнитному полю.

     При измерении помехозащищенности КИА по отношению к внешнему электромагнитному полю в полосе частот 0,15-30 МГц для создания испытательного электромагнитного поля используется Е-установка. Схема измерений приведена на рис.3.

                
1 – генератор сигналов по п.3.1.1; 2 – коаксиальный тройник; 3 – вольтметр по п.3.1.4; 4 – Е-установка по п.3.1,6; 5 – испытуемая КИА; 6 – генератор сигналов по п.3.1.3 при испытаниях измерителей нелинейных искажений, осциллографов; или 6 – генератор сигналов по п.3.1.2 при испытаниях измерителей модуляции; или 6 – измеритель нелинейных искажений по п.3.1.5 при испытаниях генераторов.

Рисунок 3. Схема измерения помехозащищенности КИА по отношению к внешнему электромагнитному полю.

     
Испытуемую КИА устанавливают на поворотном столе в центре рабочего объема Е-установки. Включают Е-установку в режим горизонтальной поляризации.* Кабели и провода испытуемой КИА должны быть расположены перпендикулярно направлению вектора электрической составляющей напряженности испытательного поля, и выведены из рабочего объема установки кратчайшим путем.
__________________
* Измерения производят раздельно для горизонтальной и вертикальной поляризации поля, создаваемого Е-установкой. Изменение поляризации испытательного электромагнитного поля может быть получено изменением положения испытуемого образца относительно системы линейных излучателей Е-установки или изменением плоскости поляризации поля, создаваемого Е-установкой путем переключения системы линейных излучателей.
Для устранения влияния испытательного электромагнитного поля на кабели, подключаемые к испытуемой КИА (включая сетевой), на них надевают ферритовые кольца с магнитной проницаемостью =400 НН и внутренним диаметром близким к внешнему диаметру кабеля. Длина набора колец должна быть равна 0,2 м.
Устанавливают режим работы испытуемой КИА и параметры ее номинального входного сигнала в соответствии с указаниями Приложения 1.
Выход генератора, создающего испытательное воздействие, соединяют с входным разъемом согласующего устройства Е-установки. Выходное напряжение генератора сигналов устанавливают равным:

,

     
где  – уровень напряженности электромагнитного поля, соответствующий требованиям норм, дБмкв/м;
 – коэффициент передачи Е-установки, дБ 1/м.
Плавно перестраивая по частоте генератор, создающий испытательное воздействие, определяют частоты наибольшей восприимчивости КИА. Вращая испытуемую КИА, на поворотном столе, определяют ориентацию наибольшей восприимчивости КИА относительно вектора напряженности электромагнитного поля.
На частотах наибольшей восприимчивости КИА и в положении, соответствующем ориентации наибольшей восприимчивости КИА, устанавливают на выходе генератора сигналов, создающего испытательное воздействие, напряжение  дБ, при котором изменение показаний испытуемого прибора соответствует критерию помехозащищенности по Приложению 1 для данного типа КИА.
Значение параметра помехозащищенности КИА определяют по формуле:

, дБ,

     
где  – напряжение, на выходе генератора, дБ;
 – коэффициент передачи Е-установки, указанный в НТД, дБ 1/м.
Повторяют измерения при вертикальной поляризации испытательного поля, создаваемого Е-установкой.

     4 Отбор образцов изделий на испытания

     
4.1 При испытаниях серийно выпускаемых типов КИА производят случайную выборку изделий из партии готовой продукции, принятой техническим контролем предприятия-изготовителя.
4.2 Число представленных на испытания опытных образцов изделий определяют из условий:
если изготовлено 2 и менее изделий, то испытаниям подлежат все изделия;
если изготовлено более 2 изделий, то испытаниям подлежат не менее 3 изделий.
4.3 Изделия единичного выпуска испытывают каждое в отдельности.

     5 Обработка результатов и оценка соответствия нормам

     
5.1 Соответствие требованиям норм устанавливают на каждой частоте измерений.
5.2 Если число представленных на испытания изделий не превышает двух, то параметры помехозащищенности проверяются у каждого изделия. Каждое из них считается соответствующим требованиям норм, если его помехозащищенность не менее допускаемой величины, указанной в разделе 2 настоящих норм.
5.3 Если на испытания представлено 3 и более изделий, то применяют статистический контроль их помехозащищенности, который проводится по следующей процедуре. Измеряют контролируемый параметр помехозащищенности у каждого из представленных на испытания изделий. Определяют статистическое значение контролируемого параметра  в децибелах, которое не должно быть ниже нормы помехозащищенности.
Значение  определяется по формуле:

,

     
где  – выборочное среднее значение результатов измерений параметров помехозащищенности (напряженности поля или э.д.с), дБ, равное ;
 – выборочное среднее квадратическое отклонение результатов измерений, дБ, равное ,
где  – результат измерений параметра помехозащищенности -го изделия на частоте испытательного воздействия.

      – число испытанных изделий.
 – коэффициент, представленный в табл.5.1, зависящий от  – числа испытанных образцов, и  – доверительной вероятности того, что не менее 80% изделий в партии соответствуют нормируемому уровню помехозащищенности. Величина  принята равной 0,8.

Таблица 5.1

     
5.4 Если число представленных на испытания изделий составляет 7 и более, то статистический контроль проводится по процедуре, приведенной в п.5.3 или по допускаемому числу испытанных изделий, у которых параметр помехозащищенности ниже нормируемого.
При этом допускаемое число испытанных изделий для значения =0,8 с помехозащищенностью ниже нормируемой, должно быть не более числа, указанного в табл.5.2.

Таблица 5.2

     
Приложение 1
Обязательное

          
Режимы работы КИА при испытаниях и критерии помехозащищенности

     
Номинальные параметры входного сигнала и допустимые отклонения контролируемых при испытаниях параметров приведены в табл.П.1-П.4

Таблица П.1

     
Таблица П.2

     
Таблица П.3

     
Таблица П.4

     
Для других типов КИА, которые используются для контроля параметров передатчиков, критерием помехозащищенности являются отсутствие дополнительной погрешности измерения, обусловленной воздействием на испытуемую КИА внешнего электромагнитного поля, или помех в сети питания в соответствии с требованиями раздела 2 настоящих норм.

Приложение 2
Рекомендуемое

     
Примечание: Допускается использование другой контрольно-измерительной аппаратуры, обеспечивающий необходимую точность и удобство измерений.

Приложение 3
Рекомендуемое

     
Примечание: На указанные виды оборудования ЛОНИИР разработана рабочая документация с литерой “И”. В состав конструкторской документации каждого изделия входит паспорт, содержащий методы метрологической аттестации.

Приложение 4
Справочное

          
Описание конструкции и основные конструктивные размеры
нестандартного измерительного оборудования

     
П.4.1 Установка равномерного электромагнитного поля (Е-установка).
Установка равномерного электромагнитного поля (Е-установка) предназначена для создания испытательного электромагнитного поля при измерении помехозащищенности радиоэлектронной аппаратуры в полосе частот от 0,15 до 30 МГц.
В комплект Е-установки входит устройство, предназначенное для согласования с генератором сигнала.
Общий вид Е-установки с указанием основных размеров приведен на рис.П.4.1.

1 – согласующее устройство; 2 – резисторы нагрузки; 3 – излучающие проводники Е-установки.

Рисунок П.4.1. Общий вид Е-установки

     
Е-установка создает равномерное электромагнитное поле посредством системы линейных излучателей, расположенных в двух параллельных плоскостях. Каждая излучающая плоскость содержит пять излучателей, соединенных параллельно. Система двух излучающих плоскостей может рассматриваться как отрезок длинной линии с волновым сопротивлением около 200 Ом.
Конструктивно излучатели Е-установки выполнены в виде латунных трубок с торцевыми контактами. Излучатели крепятся на четырех опорных стойках, имеющих отверстия для размещения излучателей и пружины для их фиксации. При креплении излучателей на опорных стойках излучающие плоскости располагаются вертикально, что дает горизонтальную поляризацию вектора напряженности электрического поля.
Е-установка позволяет также получить вертикальную поляризацию вектора напряженности электрического поля. Для этого излучатели закрепляются на поперечных рейках, установленных между опорными стойками, и образуют горизонтально расположенные излучающие плоскости.
На входные зажимы установки подается напряжение от генератора сигналов. Выходные зажимы установки могут быть либо разомкнуты (режим холостого хода), либо соединены с нагрузкой (режим согласования). Режим холостого хода используется на частотах ниже 0,5 МГц и обеспечивает квазистатическое электрическое поле. Режим согласования на любой рабочей частоте обеспечивает электромагнитное поле, подобное полю дальней зоны излучателя.
Согласующее устройство, построенное по принципу трансформаторов типа “длинная линия”, выполнено в виде двух дросселей на ферритовых кольцах, соединенных, как показано на рис.П.4.2.

Рисунок П.4.2. Схема согласующего устройства Е-установки

     
Обмотка каждого дросселя выполняется парой скрученных проводов, образующих линию передачи с волновым сопротивлением порядка 100 Ом. Из рис.П.4.2 видно, что линии передачи со стороны зажимов А-А’ соединены параллельно, а со стороны зажимов В-В’ последовательно. При соединении зажимов А-А’ с генератором, имеющим выходное сопротивление 50 Ом, сопротивление на зажимах В-В’ составляет 200 Ом. Таким образом, согласующее устройство представляет собой широкополосный трансформатор с коэффициентом трансформации импеданса 1:4. Намотка отрезков линии передачи на ферритовые кольца обеспечивает минимизацию паразитных синфазных токов.
Коэффициент передачи установки , дБ, определяется по формуле:

,

     
где  – напряженность поля в центре установки, В/м;
 – напряжение на выходе генератора, питающего установку, В.
Поверка Е-установки заключается в определении ее коэффициента передачи с помощью установки образцового поля типа УПША-2 в соответствии с методикой, изложенной в МИ 106-76 и приведенной в паспорте на Е-установку.
П.4.2 Устройство ввода типа “М”.
Устройство ввода типа “М” предназначено для ввода испытательного сигнала в цепь питания испытуемой аппаратуры при измерении помехозащищенности. Пример конструктивного исполнения устройства ввода приведен на рис.П.4.3.

Рис.П.4.3 Пример конструктивного исполнения устройства ввода

     
Устройство ввода выполнено в металлическом корпусе из стали толщиной 1,0 мм. Одна из торцевых стенок корпуса, на которой установлена розетка для подключения испытуемой аппаратуры “Испытуемое устройство”, изготовлена из стеклотекстолита. На противоположной торцевой стенке устройства установлена розетка для подключения сети питания “Сеть” и клемма заземления. На одной из боковых стенок установлена розетка приборная СР-5-73 “Испытательный сигнал” для подключения источника испытательного сигнала (генератора, создающего испытательное воздействие).
Принципиальная электрическая схема устройства ввода типа “М” приведена на рис.П.4.4.

Рисунок П.4.4. Принципиальная схема устройства ввода типа “М”

     
Устройство ввода рассчитано на работу с генератором, имеющим выходное сопротивление 50 Ом. Это сопротивление вместе с резисторами R1, R2, R3 обеспечивает эквивалентную нагрузку 150 Ом для симметричного и несимметричного путей распространения помех.
На элементах L1, L2, C1, C2 собран фильтр нижних частот, который служит для предотвращения проникновения помех в сеть. Конденсаторы С3 и С4 представляют собой фильтр верхних частот и служит для устранения гальванической связи между сетью и выходом генератора.
Устройство ввода типа “М” состоит из двух блоков: низкочастотного M1 и высокочастотного М2. Конструктивное исполнение и принципиальная схема блоков одинаковы. Блоки M1 и М2 отличаются между собой величиной номиналов индуктивностей дросселей и емкостей конденсаторов. В блоке M1 индуктивности дросселей L1, L2 равны 560 мкГн, а конденсаторы C1, C2 и С3, С4 имеют номиналы 0,47 мкФ и 0,1 мкФ соответственно. В блоке М2 индуктивности дросселей L1, L2 равны 60 мкГн, а конденсаторы C1, C2 и С3, С4 имеют номиналы 0,047 мкФ и 0,01 мкФ соответственно. В качестве сердечников дросселей устройства ввода M1 использован магнитодиэлектрик типа МП-140, а в устройстве ввода М2 феррит М 400НН-4. В устройствах ввода применены резисторы типа С2-23-0,5, конденсаторы К73-17 на рабочее напряжение 630 В.
Монтаж устройства ввода выполнен навесным способом. Дроссели L1, L2 установлены на стойке из стеклотекстолита так, чтобы расстояние от них до боковых стенок корпуса было одинаково.

Текст документа сверен по:
/ Государственная комиссия по радиочастотам
при Минсвязи РФ. – М., 1993