7.4. Измерение эмиссии помех

7.4.1. Обзор

Измерение эмиссии помех электрическими промышленными устройствами имеет цель либо установить, в какой степени возмущается пространство вблизи них из-за излучения электромагнитной энергии, создающей помехи, либо доказать, например в рамках типовых испытаний, что параметры излучения помех не выходят за границы, установленные нормативными документами. Специально для гарантии радиоприема без помех, а также нормального функционирования радиослужб (радиопереговоры, радиорелейная связь, радионавигация) установлены предельные значения радиопомех в соответствующих нормативных документах DIN/VDE. Они базируются на интернациональных согласованных с МЭК или Международным специальным комитетом по радиопомехам (SISPR) значениях. С другой стороны, они ориентированы на всегда имеющееся неустранимое базовое нижнее (фоновое) значение таких естественных помех, как космические и атмосферные шумы. Это означает, что помехи, исходящие из промышленной установки, в зависимости от ее предназначения, должны уменьшаться до фонового значения, например при удалении на 3 или 10 м.

Для обеспечения воспроизводимости результатов измерений эмиссии помех условия измерений и основные требования, предъявляемые к измерительным приборам, нормированы, как и при измерениях и испытаниях на помехоустойчивость. Этому способствует и документирование результатов в измерительном протоколе, где помимо измеренных значений и условий измерений приводят такие дополнительные сведения, как точное обозначение объекта, его режим работы, использованные измерительные средства и стандарты, дата, фамилия проводившего измерения и т. д.

7.4.2. Измеряемые величины и измерительные средства

Частоты помех, обусловленных гальваническими связями, достигают 30 МГц, а вызванных полями - более 30 МГц (см. рис. 4.1). Это связано с тем, что длина волны излучения помехи соизмерима с геометрическими размерами объектов, включая длину соединительных проводов.

Распространение помех происходит вдоль сигнальных и сетевых проводов, линий управления и передачи данных, которые присоединены к промышленному устройству. Эти помехи представляют собой напряжения или токи и их можно измерить в виде симметричных, несимметричных или асимметричных компонентов.

Помехи при воздействии поля в ближней зоне (х <) проявляются в виде электрического или магнитного полей, в зависимости от того, какое воздействие на антенну преобладает - напряжение или ток, а в дальней зоне (х > )- в виде электромагнитного поля, для которого между напряженностями электрического и магнитного полей справедливо четкое соотношение: Е/Н = 377 Ом. В этом случае для характеристики эмиссии помех используют напряженность электрического поля и мощность.

На рис. 7.12 показаны важнейшие измерительные средства, используемые при измерениях эмиссии. В качестве измерительных датчиков применяются:

токовые клещи (SWZ) для измерения токов помех I_st;

схемы (NNB) для регистрации напряжений помех U_st;

абсорбционные измерительные щупы (AMZ) для регистрации мощности помех P_st;

разнесенные антенны (рамочные, стержневые, логарифмические и др.) для измерения напряженностей электрического и магнитного полей.

От всех датчиков напряжения сигнал, пропорциональный измеряемому значению (,,,,), подводится к единому приемнику измеряемых помех ME. Такой приемник работает по принципу избирательного селективного высокочастотного микровольтметра на базе высококачественного по чувствительности и точности гетеродинного радиоприемника с промежуточной частотой.

7.12. Средства изменения эмиссии помех (а) и примерочная частотная зависимость уровня помех (б):

AMZ — абсорбционные измерительные клещи, ME — измерительный приемник; NNB - сетевой элемент; РО - испытуемый объект; SWZ — измерительный трансформатор тока; 1 — удаленная зона; 2 — близкая зона; 3 — граничное значение помехи