eng
Выпуск #5/2022
А. Петровичев
ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА НА ОСНОВЕ РЕВЕРБЕРАЦИОННОЙ КАМЕРЫ
ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА НА ОСНОВЕ РЕВЕРБЕРАЦИОННОЙ КАМЕРЫ
Просмотры: 1394
DOI: 10.22184/1992-4178.2022.216.5.84.86
В АО «ТЕСТПРИБОР» расширены технические возможности испытательной лаборатории ЭМС, создано рабочее место на основе реверберационной камеры. Новое рабочее место обеспечивает проведение испытаний РЭА в соответствии с квалификационными требованиями стойкости к воздействию электромагнитных полей высокой интенсивности.
В АО «ТЕСТПРИБОР» расширены технические возможности испытательной лаборатории ЭМС, создано рабочее место на основе реверберационной камеры. Новое рабочее место обеспечивает проведение испытаний РЭА в соответствии с квалификационными требованиями стойкости к воздействию электромагнитных полей высокой интенсивности.
Теги: reverberation chamber screening factor workplace functional diagram коэффициент экранирования реверберационная камера функциональная схема рабочего места
Организация рабочего места на основе реверберационной камеры
А. Петровичев
В рамках расширения технических возможностей испытательной лаборатории ЭМС АО «ТЕСТПРИБОР» ведутся работы по созданию рабочего места на основе реверберационной камеры. Главная задача – обеспечить проведение испытаний РЭА по подтверждению требований стойкости к воздействию электромагнитных полей высокой интенсивности (HIRF – High-intensity Radiated Field). Данные виды проверок и метод испытаний предусмотрены стандартом ГОСТ РВ 6601-001-2008 и Разделом 20.0 квалификационных требований КТ‑160G / 14G.
Принцип работы
реверберационной камеры
Камера представляет собой экранированное помещение, выполненное из алюминиевых или стальных листов. Внутри стенки камеры не покрываются радиопоглощающим материалом – это выполнено для обеспечения переотражения электромагнитных волн. Другим важным конструктивным элементом камеры является тюнер, необходимый для «перемешивания» образовавшихся при переотражении стоячих волн и создания в рабочем объеме камеры однородного электромагнитного поля. Также внутри камеры размещаются излучающая антенна и датчик электромагнитного поля. В роли последнего может выступать и принимающая антенна, если позволяют габаритные размеры самой камеры и объем рабочей области.
Главным преимуществом данного метода испытаний является возможность обеспечить высокий уровень напряженности электромагнитного поля в рабочем объеме камеры, подведя к излучающей антенне относительно небольшую мощность с генератора сигналов.
Другим важным «плюсом» является то, что испытуемая РЭА подвергается воздействию равномерным электромагнитным полем со всех сторон. При этом важно помнить, что на все применяемое оборудование накладываются определенные требования: как на саму камеру (выбор габаритных размеров), так и на контрольно-измерительную аппаратуру (выбор датчиков, способных измерить соответствующие уровни напряженности электромагнитного поля).
Организация рабочего места
Помимо перечисленного во вступительной части статьи оборудования, в состав рабочего места на основе реверберационной камеры входят генератор сигналов и усилители мощности. Также имеется поворотный механизм тюнера, включающий в себя шаговый электродвигатель и систему управления. Функциональная схема рабочего места представлена на рис. 1.
При данной конфигурации сложно не обратить внимание на существенный недостаток: ручное управление. Строго говоря, для проведения испытаний на данном рабочем месте требуется привлечение двух операторов: одного – для управления испытательным оборудованием, другого – для контроля положения тюнера. Также ручное управление увеличивает временные затраты на проведение испытаний.
Еще сильнее вскрываются проблемы ручного управления при проведении аттестации рабочего места. Если обратиться к ГОСТ РВ 6601-001-2008, то выясняется, что контроль однородности электромагнитного поля необходимо проводить в девяти точках рабочего объема камеры на фиксированных частотах и при определенном количестве позиций тюнера. В качестве примера в табл. 1 приведены требования из ГОСТ РВ 6601-001-2008.
Очевидным решением данной проблемы является автоматизация рабочего места с помощью специального программного обеспечения (ПО). Покупные реверберационные камеры уже поставляются с ПО, оптимизированным под большую линейку измерительного и испытательного оборудования. При применении камер собственного изготовления необходимо привлечение специалистов для написания и внедрения необходимого ПО.
Автоматизация рабочего места
Испытательная лаборатория ЭМС АО «ТЕСТПРИБОР» создает рабочее место на основе реверберационной камеры собственного изготовления. После обеспечения рабочего места всем необходимым оборудованием было выпущено техническое задание на разработку специального ПО, оптимизированного под имеющееся измерительное, испытательное и вспомогательное оборудование. Итоговая функциональная схема рабочего места представлена на рис. 2.
Из схемы видно, что в качестве рабочих данных ПО использует четыре величины: уровень напряженности электромагнитного поля, уровень выходной мощности генератора, частоту выходного сигнала и угол поворота тюнера. При проведении калибровки и испытаний оператор задает необходимый уровень напряженности электромагнитного поля, диапазон частот, в котором будут проведены измерения, и ограничения по уровню выходной мощности генератора. Также оператор может задать шаг изменения частоты сигнала и шаг угла поворота тюнера. Для проведения дополнительных измерений и исследований имеется функция ручной подстройки угла поворота тюнера, уровня выходной мощности и частоты.
Применение автоматизации позволяет сократить количество задействованного при проведении испытаний персонала и временные затраты. Также применение ПО облегчает процесс аттестации рабочего места, требующей, как было сказано выше, проведения большого числа измерений.
Несколько слов об оборудовании
При решении технических вопросов нельзя забывать и о формальной стороне вопроса. При проведении аттестации рабочего места и проведении сертификационных испытаний необходимо использовать средства измерения утвержденного типа, что накладывает серьезные ограничения на применяемые датчики поля. В момент написания статьи в реестр СИ включено только три датчика поля от двух производителей, также некоторое количество датчиков находятся на стадии включения в реестр.
Выходом из данной ситуации является использование вместо датчиков измерительных антенн: в реестре СИ включено большое их число. Однако в случае с реверберационной камерой, которой располагает испытательная лаборатория ЭМС АО «ТЕСТПРИБОР», такой вариант не представляется возможным из-за ограничений, связанных с объемом рабочей области.
Рабочее место на основе реверберационной камеры испытательной лаборатории ЭМС АО «ТЕСТПРИБОР». При всех преимуществах применения реверберационной камеры организация рабочего места на ее основе «своими силами» – не самая простая задача.
Помимо закупки подходящего оборудования, требуется решить вопрос автоматизации процесса измерений и соблюсти все формальные моменты, связанные с аттестацией рабочего места и проведением испытаний. Можно остановиться и на ручном управлении рабочим местом, но в таком случае временные затраты на выполнение работ будут неоправданно высокими.
В настоящий момент рабочее место на основе реверберационной камеры АО «ТЕСТПРИБОР» полностью укомплектовано необходимым оборудованием (рис. 3). Специализированное ПО для работы на нем находится в стадии отладки. После проведения аттестации рабочее место будет введено в эксплуатацию, что позволит испытательной лаборатории проводить испытания в полной мере по ГОСТ РВ 6601-001-2008 и по большинству требований Раздела 20.0 КТ‑160G / 14G. Параметры применяемой реверберационной камеры представлены в табл. 2.
* * *
В АО «ТЕСТПРИБОР» расширены технические возможности испытательной лаборатории ЭМС, создано рабочее место на основе реверберационной камеры. Новое рабочее место обеспечивает проведение испытаний РЭА в соответствии с квалификационными требованиями стойкости к воздействию электромагнитных полей высокой интенсивности. ●
А. Петровичев
В рамках расширения технических возможностей испытательной лаборатории ЭМС АО «ТЕСТПРИБОР» ведутся работы по созданию рабочего места на основе реверберационной камеры. Главная задача – обеспечить проведение испытаний РЭА по подтверждению требований стойкости к воздействию электромагнитных полей высокой интенсивности (HIRF – High-intensity Radiated Field). Данные виды проверок и метод испытаний предусмотрены стандартом ГОСТ РВ 6601-001-2008 и Разделом 20.0 квалификационных требований КТ‑160G / 14G.
Принцип работы
реверберационной камеры
Камера представляет собой экранированное помещение, выполненное из алюминиевых или стальных листов. Внутри стенки камеры не покрываются радиопоглощающим материалом – это выполнено для обеспечения переотражения электромагнитных волн. Другим важным конструктивным элементом камеры является тюнер, необходимый для «перемешивания» образовавшихся при переотражении стоячих волн и создания в рабочем объеме камеры однородного электромагнитного поля. Также внутри камеры размещаются излучающая антенна и датчик электромагнитного поля. В роли последнего может выступать и принимающая антенна, если позволяют габаритные размеры самой камеры и объем рабочей области.
Главным преимуществом данного метода испытаний является возможность обеспечить высокий уровень напряженности электромагнитного поля в рабочем объеме камеры, подведя к излучающей антенне относительно небольшую мощность с генератора сигналов.
Другим важным «плюсом» является то, что испытуемая РЭА подвергается воздействию равномерным электромагнитным полем со всех сторон. При этом важно помнить, что на все применяемое оборудование накладываются определенные требования: как на саму камеру (выбор габаритных размеров), так и на контрольно-измерительную аппаратуру (выбор датчиков, способных измерить соответствующие уровни напряженности электромагнитного поля).
Организация рабочего места
Помимо перечисленного во вступительной части статьи оборудования, в состав рабочего места на основе реверберационной камеры входят генератор сигналов и усилители мощности. Также имеется поворотный механизм тюнера, включающий в себя шаговый электродвигатель и систему управления. Функциональная схема рабочего места представлена на рис. 1.
При данной конфигурации сложно не обратить внимание на существенный недостаток: ручное управление. Строго говоря, для проведения испытаний на данном рабочем месте требуется привлечение двух операторов: одного – для управления испытательным оборудованием, другого – для контроля положения тюнера. Также ручное управление увеличивает временные затраты на проведение испытаний.
Еще сильнее вскрываются проблемы ручного управления при проведении аттестации рабочего места. Если обратиться к ГОСТ РВ 6601-001-2008, то выясняется, что контроль однородности электромагнитного поля необходимо проводить в девяти точках рабочего объема камеры на фиксированных частотах и при определенном количестве позиций тюнера. В качестве примера в табл. 1 приведены требования из ГОСТ РВ 6601-001-2008.
Очевидным решением данной проблемы является автоматизация рабочего места с помощью специального программного обеспечения (ПО). Покупные реверберационные камеры уже поставляются с ПО, оптимизированным под большую линейку измерительного и испытательного оборудования. При применении камер собственного изготовления необходимо привлечение специалистов для написания и внедрения необходимого ПО.
Автоматизация рабочего места
Испытательная лаборатория ЭМС АО «ТЕСТПРИБОР» создает рабочее место на основе реверберационной камеры собственного изготовления. После обеспечения рабочего места всем необходимым оборудованием было выпущено техническое задание на разработку специального ПО, оптимизированного под имеющееся измерительное, испытательное и вспомогательное оборудование. Итоговая функциональная схема рабочего места представлена на рис. 2.
Из схемы видно, что в качестве рабочих данных ПО использует четыре величины: уровень напряженности электромагнитного поля, уровень выходной мощности генератора, частоту выходного сигнала и угол поворота тюнера. При проведении калибровки и испытаний оператор задает необходимый уровень напряженности электромагнитного поля, диапазон частот, в котором будут проведены измерения, и ограничения по уровню выходной мощности генератора. Также оператор может задать шаг изменения частоты сигнала и шаг угла поворота тюнера. Для проведения дополнительных измерений и исследований имеется функция ручной подстройки угла поворота тюнера, уровня выходной мощности и частоты.
Применение автоматизации позволяет сократить количество задействованного при проведении испытаний персонала и временные затраты. Также применение ПО облегчает процесс аттестации рабочего места, требующей, как было сказано выше, проведения большого числа измерений.
Несколько слов об оборудовании
При решении технических вопросов нельзя забывать и о формальной стороне вопроса. При проведении аттестации рабочего места и проведении сертификационных испытаний необходимо использовать средства измерения утвержденного типа, что накладывает серьезные ограничения на применяемые датчики поля. В момент написания статьи в реестр СИ включено только три датчика поля от двух производителей, также некоторое количество датчиков находятся на стадии включения в реестр.
Выходом из данной ситуации является использование вместо датчиков измерительных антенн: в реестре СИ включено большое их число. Однако в случае с реверберационной камерой, которой располагает испытательная лаборатория ЭМС АО «ТЕСТПРИБОР», такой вариант не представляется возможным из-за ограничений, связанных с объемом рабочей области.
Рабочее место на основе реверберационной камеры испытательной лаборатории ЭМС АО «ТЕСТПРИБОР». При всех преимуществах применения реверберационной камеры организация рабочего места на ее основе «своими силами» – не самая простая задача.
Помимо закупки подходящего оборудования, требуется решить вопрос автоматизации процесса измерений и соблюсти все формальные моменты, связанные с аттестацией рабочего места и проведением испытаний. Можно остановиться и на ручном управлении рабочим местом, но в таком случае временные затраты на выполнение работ будут неоправданно высокими.
В настоящий момент рабочее место на основе реверберационной камеры АО «ТЕСТПРИБОР» полностью укомплектовано необходимым оборудованием (рис. 3). Специализированное ПО для работы на нем находится в стадии отладки. После проведения аттестации рабочее место будет введено в эксплуатацию, что позволит испытательной лаборатории проводить испытания в полной мере по ГОСТ РВ 6601-001-2008 и по большинству требований Раздела 20.0 КТ‑160G / 14G. Параметры применяемой реверберационной камеры представлены в табл. 2.
* * *
В АО «ТЕСТПРИБОР» расширены технические возможности испытательной лаборатории ЭМС, создано рабочее место на основе реверберационной камеры. Новое рабочее место обеспечивает проведение испытаний РЭА в соответствии с квалификационными требованиями стойкости к воздействию электромагнитных полей высокой интенсивности. ●
Отзывы читателей
