МИНОБРНАУКИ РОССИИ
______________________________
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ”
_____________________________________________________________
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БЕЗОПАСНОЙ ПРИБОРНОЙ ТЕХНИКИ
Методические указания к лабораторным работам
Санкт-Петербург Издательство СПбГЭТУ “ЛЭТИ”
2010
УДК 681.2:614.825 (076.8)
Специальные вопросы проектирования безопасной приборной техники: Методические указания к лабораторным работам / сост.: В. А. Буканин, В. Н. Павлов, А. О. Трусов. – СПб.: Изд-во СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, 2010. – 80 c.
Содержат описание лабораторных работ по дисциплине “Специальные вопросы проектирования безопасной приборной техники”.
Предназначены для магистров (направление 200100 – “Приборостроение”) СПбГЭТУ “ЛЭТИ”.
Утверждено редакционно-издательским советом университета
в качестве методических указаний
C СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, 2010
3
Лабораторная работа 1
ИСПЫТАНИЯ ПРИБОРНОЙ ТЕХНИКИ НА ЭМИССИЮ
КОНДУКТИВНЫХ РАДИОПОМЕХ
Цели работы:
ознакомление с нормативными требованиями по обеспечению электромагнитной совместимости разрабатываемых устройств;
получение навыков испытаний оборудования и приборов на электромагнитную совместимость;
определение уровней помехоэмиссии реального оборудования.
1.1. Общие сведения
Общие методы испытаний технических средств на соответствие нормам индустриальных радиопомех (ИРП) в полосе частот от 9 кГц до 18 ГГц установлены ГОСТ Р 51320–99 “Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные. Методы испытаний техниче-
ских средств – источников индустриальных радиопомех”. Одними из видов испытаний технических средств (ТС) являются измерения напряжения, мощности и силы тока ИРП в полосе частот от 9 кГц до 130 МГц.
ГОСТ Р 51318.11–2006 (СИСПР 11–2004) “Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от промышленных, научных, медицинских и бытовых (ПНМБ) высокочастотных устройств. Нормы и методы испытаний” распространяется на высокочастотные устройства промышленного, научного, медицинского, а также бытового назначений
(далее в тексте – ПНМБ ВЧ-устройства), оборудование электроэрозионной обработки, аппараты дуговой сварки.
ПНМБ ВЧ-устройство – устройство, разработанное для локального создания и/или использования высокочастотной энергии для промышленных,
научных, медицинских, бытовых или аналогичных целей, за исключением применения в области телекоммуникаций, информационных технологий и в иных областях, подпадающих под действие других стандартов.
Классификация ПНМБ ВЧ-устройств. Устройства группы 1 – уст-
ройства, в которых намеренно создаётся и/или используется кондуктивно связанная высокочастотная энергия, необходимая для функционирования самих устройств.
4
Устройства группы 2 – устойства, в которых намеренно создаётся и/или используется высокочастотная энергия в форме электромагнитного излучения для обработки материалов (плавки металлов, нагревания пищевых продуктов, сушки древесины и т. п.).
Устройства класса А – устройства, предназначенные для использования во всех помещениях, кроме применяемых для бытовых целей и тех, к которым непосредственно подведены низковольтные распределительные электрические сети. ПНМБ ВЧ-устройства класса А предназначены для примене-
ния в промышленных зонах.
Устройства класса Б – устройства, предназначенные для использования в помещениях для бытовых целей и тех, к которым непосредственно подведены низковольтные распределительные электрические сети. Промышлен-
ные, научные, медицинские и бытовые ВЧ-устройства класса Б предназначены для применения в жилых, коммерческих зонах и производственных зонах с малым энергопотреблением.
Испытуемые ПНМБ ВЧ-установки должны соответствовать:
нормам на средние значения при использовании измерителя ИРП с детектором средних значений и нормам на квазипиковые значения при использовании измерителя ИРП с квазипиковым детектором либо
нормам на средние значения при использовании измерителя ИРП с квазипиковым детектором.
В полосе частот от 9 до 150 кГц нормы пока не установлены. Нормы напряжения ИРП на сетевых зажимах в полосе частот от 150 кГц до 30 МГц приведены в табл. 1.1 и 1.2. Нормы не распространяются на рабочие частоты
ичастоты гармоник в пределах выделенных полос частот, разрешённых для промышленного применения.
|
|
|
|
|
Таблица 1.1 |
|
Норма для устройств класса А, дБ (мкВ), для групп |
||||
Полоса час- |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
||
тот, МГц |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Квазипиковое |
|
Среднее |
Квазипиковое |
Среднее |
|
|
значение |
|
значение |
значение |
значение |
|
|
|
|
|
|
0,15…0,5 |
79 |
|
66 |
100 |
90 |
|
|
|
|
|
|
0,5…5 |
73 |
|
60 |
86 |
76 |
|
|
|
|
|
|
5…30 |
73 |
|
60 |
От 90* до 70 |
От 80* до 60 |
|
|
|
|
|
|
Примечание. * Уменьшается линейно с логарифмом частоты.
5
|
|
Таблица 1.2 |
Полоса частот, |
Норма для устройств класса Б, дБ (мкВ), для групп 1, 2 |
|
МГц |
|
|
Квазипиковое значение |
Среднее значение |
|
|
|
|
0,15…0,5 |
От 66* до 56 |
От 56* до 46 |
|
|
|
0,5…5 |
56 |
46 |
5…30 |
60 |
50 |
Примечание. * Уменьшается линейно с логарифмом частоты
Нормы для ПНМБ ВЧ устройств группы 2 класса А в условиях эксплуатации не устанавливают.
В полосе частот 5…30 МГц норму напряжения ИРП Uн для установок группы 2 класса А на частоте измерения f вычисляют по следующим формулам:
Uн = 90 – 25,8 lg f/5 – для квазипикового значения;
Uн = 80 – 25,8 lg f/5 – для среднего значения.
В полосе частот 0,15…0,5 МГц норму напряжения ИРП Uн для устано-
вок класса Б на частоте измерения f вычисляют по формулам
Uн = 66 – 19,1 lg f/0,15 – для квазипикового значения;
Uн = 56 – 19,1 lg f/0,15 – для среднего значения.
На частотах выше 30 МГц нормы напряжения ИРП на сетевых зажимах не устанавливают.
ГОСТ Р 51318.22–99 (СИСПР 22–97) “Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от оборудования информационных технологий. Нормы и методы испытаний” распространяет-
ся на оборудование информационных технологий (ОИТ) и устанавливает нормы и методы измерений индустриальных радиопомех от ОИТ классов А и Б в полосе частот от 0,15 до 1000 МГц, а также рабочие условия при проведении испытаний и порядок оценки результатов испытаний ОИТ.
Оборудование информационных технологий – любое оборудование,
имеющее номинальное напряжение питания не более 600 В и выполняющее основную функцию, связанную с вводом, хранением, отображением, поиском, передачей, обработкой, коммутацией данных и сообщений связи или управлением ими. ОИТ разделяют на два класса. ОИТ класса Б, предназна-
ченное в основном для применения в бытовой обстановке, в коммерческих зонах и в производственных зонах с малым энергопотреблением, включает:
6