Назад в библиотеку

ОЦЕНКА НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПО ПАРАМЕТРАМ ЭМС

Автор: Князев В.В., Лесной И.П.
Источник:НИПКИ «Молния» Национального технического университета «ХПИ», Харьков

В статье описан подход к оценке неопределенности результатов испытаний устойчивости тех- нического средства к действию электростатического разряда. Подход базируется на рекомендациях МЭК, изложенных в проекте второй редакции стандарта IEC 61000-4-2. Приведена оценка неопределенности результатов испытаний в конкретной испытательной лаборатории.


Методика проведения испытаний устойчивости ТС к действию электромагнитной помехи, как правило, регламентируется соответствующим стандартом, в котором указаны следующие основные требования:


а) амплитудно-временные параметры электромагнитной помехи и допустимая погрешность их воспроизведения (требования к генератору помехи);

б) методика подачи помехи на порты ТС и при необходимости требования к вспомогательным устройствам;

в) схема организации рабочего места для про ведения испытаний;

г) требования к условиям окружающей среды в испытательной лаборатории.

Критерий устойчивости ТС определяется в соответствии с методикой оценки работоспособности ТС, которая, разрабатывается изготовителем ТС и утверждается органом по оценке соответствия. Все указанное выше вносит вклад в значение неопределенности результата испытаний. Следует отметить, что применительно к испытаниям устойчивости аппарат неопределенности является более органичным, чем погрешности. Действительно, оценка интервалов значений предъявляемых требований, внутри которых с заданной вероятностью (0,95) находятся истинные значения, лучше отражает физику процессов. Типовые методы оценки неопределенности могут быть применены к измерению амплитудно- временных параметров выходного напряжения (тока, электрического или магнитного поля). На практике реализовываются два варианта, не отличающиеся по сути с точки зрения рассматриваемой проблемы: а) измерение выходных параметров при аттестации генератора, и б) измерение выходных параметров аттестованным (поверенным) средством измерения непосредственно в процессе проведения испытаний. Следует учитывать, что при оценке неопределенности выходных параметров генератора не идет речь о степени соответствия моделируемого процесса – процессу, который может протекать в естественных условиях.

Важно, также, учитывать, что влияние помехи на испытываемое ТС априори неизвестно, а ТС, как правило, имеет нелинейную реакцию на каждый параметр воздействующей помехи. Поэтому, не корректно говорить об «общей неопределенности». Каждый из параметров помехи соотносится со своей специфической неопределенностью.

Среди многообразия видов помех есть такие, которые воздействуют практически на все ТС, независимо от области их применения. К числу таких помех относится электростатический разряд (ЭСР).

Рассмотрим подход, предложенный в проекте второй редакции стандарта [4]. В нем указано, что расчет составляющих бюджета неопределенности измерений требует следующих шагов:

  1. определить характеристики возмущающих величин (т.е. что создается контрольно- измерительной аппаратурой);
  2. идентифицировать составляющие бюджета неопределенности и их величины;
  3. определить стохастические распределения каждой составляющей;
  4. вычислить стандартные неопределенности u(xi) для каждой составляющей;
  5. вычислить комбинированную неопределенность uc(y), коэффициент запаса k и расширенную неопределенность Uc = uc(y)•k;
  6. применить расширенную неопределенность;
  7. опубликовать расширенную неопределенность в квалификационных документах, если необходимо.
  8. Для представления составляющих неопределенности используется диаграмма Исикавы («рыбий скелет»). Изображение неопределенности результатов испытаний при этом выглядит как «хребет», а факторы (причины) первого уровня образуют «большие кости» этого скелета. Составляющие неопределенности факторов первого уровня образуют «средние кости», они являются следствием «малых костей» и т.д. Рассмотрим составляющие неопределенности результатов аттестации генератора ЭСР. Рекомендуется [4] производить независимую оценку бюджетов каждой составляющей неопределенности, т.е. Iпик, tн, I30, I60.

    В табл. 1 представлены результаты оценки составляющих неопределенности при аттестации ЭСР генератора. Значения, отмеченные звездочкой, взяты из свидетельств об аттестации СИТ. Таким образом, каждая из составляющих неопределенности, обусловленной генератором ЭСР, имеет значение расширенной неопределенности 2,5 дБ (8%). Неопределенности, обуславливаемые методикой подачи помехи, схемой организации рабочего места, условиями окружающей среды и личностью оператора, могут быть оценены в соответствии с рекомендациями работы [2]. Однако, многие аспекты проведения полного цикла оценки неопределенности результатов испытаний еще требуют детального изучения. Например, значение импульсного сопротивления растекания контура заземления оказывает существенное влияние на уровень устойчивости ТС, но не регламентируется ни одним из стандартов.

    12

    Заключение

    Предложена методика оценки неопределен- ности результатов испытаний устойчивости ТС к внешним воздействиям. Определены составляющие неопределенности при проведении испытаний. Проведена оценка неопределенности значений выходных параметров генератора ЭСР.

    Литература

    1. ДСТУ ISO/IEC 17025 – 2001. Загальні вимоги до компетентності випробувальних та калібрувальних лабо раторій.
    2. Захаров И.П., Кукуш В.Д. Теория неопределенно сти в измерениях: Учеб. пос. –Х.:Консум, 2002 – 256 с
    3. IEC 61000-4-2:1999 (Ed. 1.1). EMC – Part 4-2: Testing and measurement techniques – Electrostaticic discharge immunity test.
    4. IEC 61000-4-2 Ed 2.0 (Project) EMC – Part 4-2: Testing and measurement techniques – Electrostaticic discharge immunity test.