ГОСТ Р 51318.16.1.2-2007 (СИСПР 16-1-2:2006) Совместимость технических средств электромагнитная. Требования к аппаратуре для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости и методы измерений. Часть 1-2. Аппаратура для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости. Устройства для измерения кондуктивных радиопомех и испытаний на устойчивость к кондуктивным радиопомех (с Поправкой)
5 Пробники тока и напряжения
5.1 Пробники тока (токосъемники)
Общие несимметричные токи кондуктивных ИРП в кабелях могут быть измерены без непосредственного подключения к кабелю и внесения изменений в схему с помощью специально сконструированных пробников тока (токосъемников). Удобство применения пробников тока очевидно: измерения в сложных проводных схемах, электронных устройствах и т.д. могут быть проведены без прекращения нормальной работы или изменения конфигурации оборудования. Конструкция пробников тока должна быть разъемной с тем, чтобы пробником можно было охватить испытуемый провод.
Испытуемый провод представляет собой одновитковую первичную обмотку. Вторичная обмотка находится внутри пробника тока.
Пробники тока могут быть сконструированы для измерений в полосе частот от 30 до 1000 МГц, хотя основная полоса частот измерений составляет от 30 до 100 МГц. На частотах свыше 100 МГц на результаты измерений могут оказать влияние стоячие волны в линиях системы электроснабжения, вследствие чего необходимо изменять положение пробника тока для получения максимальных показаний.
При разработке пробников тока обеспечивают максимально возможный плоский участок АЧХ в полосе рабочих частот. На частотах ниже плоского участка АЧХ точные измерения могут быть проведены при пониженной чувствительности из-за уменьшения передаточного сопротивления. На частотах выше плоского участка АЧХ не обеспечивается достаточная точность измерений вследствие резонансов в цепи пробника тока. При дополнительном экранировании пробник тока может быть применен для измерения общих несимметричных и симметричных токов (см. приложение Б, пункт Б.5).
5.1.1 Конструкция
Пробники тока должны быть сконструированы так, чтобы обеспечить измерение токов без разрыва испытуемых проводов.
Некоторые типовые конструкции пробников тока приведены в приложении Б.
5.1.2 Требования к пробникам тока
Вносимое полное сопротивление, Ом, не более | 1 | |
Передаточное полное сопротивление* | от 0,1 до 5 Ом на плоском участке АЧХ в полосе рабочих частот, от 0,001 до 0,1 Ом на участке ниже плоского участка АЧХ (пробник тока нагружен на сопротивление 50 Ом) | |
________________ * Вместо данной характеристики может быть использована взаимная переходная проводимость [в дБ ( | ||
Шунтирующая емкость (емкость между корпусом пробника и испытуемой цепью), пФ, не более | 25 | |
Импульсный отклик | на рассмотрении | |
Коэффициент калибровки | должен быть установлен в заданной полосе частот для типовых образцов пробников тока: от 100 кГц до 100 МГц, от 100 до 300 МГц, от 200 до 1000 МГц | |
Ток насыщения (постоянный или переменный ток, при котором коэффициент калибровки пробника изменяется на 1 дБ), А | должен быть установлен | |
Предельное поле (внешнее электрическое поле, которое вызывает изменение показаний на 1 дБ), В/м, не менее | 10 | |
Запас по эффективности (уменьшение показаний при расположении токоведущего провода рядом с пробником, вне его раскрыва), дБ, не менее | 40 | |
Допустимое влияние ориентации (изменение показаний при использовании токоведущих проводов различного сечения и при перемене места их размещения внутри отверстия пробника тока), дБ, не более | 1 - до частоты 30 МГц; 2,5 - в полосе частот от 30 до 1000 МГц | |
Диаметр рабочего отверстия, мм, не менее | 15 | |
Коэффициент калибровки, дБ(1/Ом), не более | от 20 до -14 (на плоском участке АЧХ); | |
Погрешность коэффициента калибровки, дБ, не более | 1 | |
Ток насыщения (постоянный или переменный ток, при котором коэффициент калибровки пробника изменяется на 1 дБ), А | 10; 25; 250. | |
5.2 Пробники напряжения
5.2.1 Пробник напряжения с высоким полным сопротивлением
Пробники напряжения предназначены для измерения напряжения кондуктивных радиопомех на сетевых зажимах, в цепях питания и управления относительно корпуса. Пробники напряжения должны иметь разъемы для подключения испытуемого ТС, измерителя ИРП и опорного заземления.
Пример схемы пробника, используемого для измерения значений напряжения между сетевым проводом и опорным заземлением, представлен на рисунке 6. Пробник состоит из разделительного конденсатора и резистора
, значение сопротивления которого должно быть таким, чтобы полное сопротивление между линией и землей было (1500±200) Ом. Пробник также можно использовать для проведения измерений в других цепях и линиях. При проведении измерений в цепях, имеющих большое значение собственного полного сопротивления, может потребоваться пробник с высоким значением входного полного сопротивления. В целях безопасности на входе измерительного прибора может потребоваться подключение дросселя, индуктивное сопротивление которого
должно быть значительно больше
.
Вносимое затухание пробника напряжения должно быть калибровано в пятидесятиомной измерительной системе в полосе частот от 9 кГц до 30 МГц. Влияние на точность измерения любого устройства, применяемого для целей защиты, не должно превышать значения 1 дБ, в противном случае это значение должно быть учтено при калибровке. Петля, образованная проводом, подключенным к пробнику напряжения, испытуемым сетевым проводом и опорным заземлением, должна иметь минимальные размеры для снижения влияния сильных магнитных полей.
5.2.2 Емкостной пробник напряжения
Емкостной пробник напряжения предназначен для измерения общего несимметричного напряжения помех в кабелях испытуемого ТС без непосредственного проводящего контакта с измеряемыми цепями и без изменения схемы включения ТС. Данный метод позволяет проводить измерения без прерывания нормальной работы испытуемого ТС, имеющего сложные проводные системы. Конструкция емкостного пробника напряжения должна быть такой, чтобы этим пробником можно было удобно охватить измеряемый провод.
Емкостной пробник напряжения используется для измерений кондуктивных помех в полосе частот от 150 кГц до 30 МГц и должен иметь в этой полосе частот практически постоянный коэффициент калибровки. Коэффициент калибровки определяется как отношение значения напряжения помех в испытуемом кабеле к значению напряжения на входе измерителя ИРП и зависит от типа кабеля. Емкостной пробник напряжения должен калиброваться во всей указанной полосе частот для каждого типа кабеля в соответствии с методикой, приведенной в приложении Ж.
Для снижения помех, вызванных наводками (см. 5.2.2.2), может потребоваться дополнительное экранирование емкостного пробника напряжения. Пример конструкции и метод измерения коэффициента подавления мешающих сигналов приведены в приложении Ж. Емкостной пробник напряжения данного типа допускается использовать для измерения ИРП на телекоммуникационных портах (портах связи). Минимальный измеряемый уровень ИРП обычно достигает значения 44 дБ (мкВ).
5.2.2.1 Конструкция
Конструкция емкостного пробника напряжения должна быть такой, чтобы обеспечить измерение напряжения без отключения испытуемого кабеля. Схема, используемая при измерении напряжения между кабелем и опорным заземлением, представлена на рисунке 7. Пробник состоит из емкостного зажимного устройства (клещей) связи, подсоединяемого к усилителю, имеющему постоянный коэффициент усиления в рабочей полосе частот. Для обеспечения плоской частотной характеристики в области нижних частот значение входного сопротивления этого усилителя должно быть достаточно большим по сравнению с реактивным сопротивлением
.
Примечание - Конструкция емкостного пробника напряжения и методы измерения его характеристик приведены в приложении Ж.
5.2.2.2 Требования к емкостным пробникам напряжения