СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ НА ВОСПРИИМЧИВОСТЬ К ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМУ ПОЛЮ
METHOD OF TESTING ELECTRICAL EQUIPMENT OF MOTOR VEHICLES FOR SUSCEPTIBILITY TO ELECTROMAGNETIC FIELD

Изобретение относится к электрическим испытаниям на восприимчивость к электромагнитному полю (ЭМП) электрооборудования автотранспортных средств (АТС), в частности к воздействию высокочастотного электромагнитного поля, и может быть использовано для выявления причин нарушения работоспособности электрооборудования, возникающих при воздействии высокочастотных электромагнитных помех.
Из патента на изобретение [1] известен способ испытаний электрооборудования АТС на восприимчивость к ЭМП, при котором испытуемое электрооборудование устанавливают в бортовую сеть АТС или как отдельные изделия, или как отдельный комплекс объединенных систем и подвергают воздействию ЭМП в заданном диапазоне частот.
Недостатком данного способа является то, что фиксируется только результат испытаний относительно заданного предельного уровня ЭМП и дается заключение соответствия электрооборудования требованиям, что не позволяет определить, какой параметр воздействующего ЭМП вызвал нарушение работоспособности.
Известен способ [2], при котором испытуемое электрооборудование устанавливают в бортовую сеть АТС или как отдельные изделия, или как отдельный комплекс объединенных систем и подвергают воздействию ЭМП.
Недостатком данного способа является то, что испытания проводятся при воздействии амплитудно-модулированного (AM) ЭМП в диапазоне частот от 20 до 800 МГц и импульсно-модулированным (ИМ) ЭМП в диапазоне частот от 800 до 2000 МГц с напряженностью ЭМП 30 В/м. При этом испытания на восприимчивость к гармоническому (немодулированному) ЭМП не производятся, что не позволяет в полной мере оценить помехоустойчивость электрооборудования.
За прототип [3] предлагаемого изобретения на полезную модель принят способ испытаний электрооборудования АТС на восприимчивость к ЭМП, при котором испытуемое электрооборудование устанавливают в бортовую сеть АТС или как отдельные изделия, или как отдельный комплекс объединенных систем и подвергают поочередно ЭМП воздействиям в заданном диапазоне частот  сформированными AM, ИМ и гармоническим сигналами.
Недостатком данного решения является невозможность достоверно выявить канал распространения электромагнитных помех, наведенных в электрооборудовании воздействующим ЭМП, и какой параметр ЭМП определяет нарушение работоспособности электрооборудования.
Задачей заявляемого решения является создание способа испытаний электрооборудования АТС на восприимчивость к ЭМП, позволяющего полностью оценить его помехоустойчивость в заданном диапазоне частот , достоверно выявить канал распространения электромагнитных помех, наведенных в электрооборудовании воздействующим ЭМП, и какой параметр ЭМП определяет нарушение работоспособности и на основании результатов испытаний принять меры по эффективной защите электрооборудования от ЭМП.
Указанная задача решается способом испытаний электрооборудования АТС, при котором испытуемое электрооборудование устанавливают в бортовую сеть АТС или как отдельные изделия, или как отдельный комплекс объединенных систем и подвергают поочередно ЭМП воздействиям в заданном диапазоне частот  сформированными AM, ИМ и гармоническим сигналами, а причины нарушения работоспособности электрооборудования на некоторой частоте  определяют на основании анализа реализуемых условий испытаний:
ГС.max
AM.max
E=E;
;
ГС.max
ИМ.max
E'=E;
,
AM.max
где Е - максимальная амплитуда AM ЭМП, при которой произошло нарушение работоспособности электрооборудования;
ГС.max
Е - максимальная амплитуда гармонического сигнала ЭМП, созданного после воздействия AM ЭМП;
АМ.Д
Е - действующий уровень AM ЭМП, при котором произошло нарушение работоспособности электрооборудования;
ГС.Д
E - действующий уровень гармонического сигнала ЭМП, созданного после воздействия AM ЭМП;
М - глубина модуляции AM ЭМП;
ИМ.max
E - максимальная амплитуда ИМ ЭМП, при которой произошло нарушение работоспособности электрооборудования;
ГС.max
Е' - максимальная амплитуда гармонического сигнала ЭМП, созданного после воздействия ИМ ЭМП;
ИМ.Д
Е - действующий уровень ИМ ЭМП, при котором произошло нарушение работоспособности электрооборудования;
ГС.Д
Е' - действующий уровень гармонического сигнала ЭМП, созданного после воздействия ИМ ЭМП;
k - скважность ИМ ЭМП.
Изобретение поясняется следующими чертежами, иллюстрирующими принцип испытаний на восприимчивость к ЭМП.
На фиг. 1 схематично показаны: 1 - AM ЭМП, при котором произошло нарушение работоспособности электрооборудования; 2 - гармонический сигнал ЭМП с такой же максимальной амплитудой, как и у ранее созданного AM ЭМП; 3 - максимальная амплитуда сигнала.
На фиг. 2 схематично показаны: 1 - AM ЭМП, при котором произошло нарушение работоспособности электрооборудования; 4 - гармонический сигнал ЭМП с таким же действующим уровнем, как и у ранее созданного AM ЭМП; 5 - действующий уровень сигналов.
На фиг. 3 схематично показаны: 6 - ИМ ЭМП, при котором произошло нарушение работоспособности электрооборудования; 7 - гармонический сигнал ЭМП с такой же максимальной амплитудой, как и у ранее созданного ИМ ЭМП; 8 - максимальная амплитуда сигнала.
На фиг. 4 схематично показаны: 6 - ИМ ЭМП, при котором произошло нарушение работоспособности электрооборудования; 9 - гармонический сигнал ЭМП с таким же действующим уровнем, как и у ранее созданного ИМ ЭМП; 10 - действующий уровень сигналов.
Заявляемое техническое решение основано на том, что амплитудные параметры AM и ИМ ЭМП, при которых произошло нарушение работоспособности электрооборудования, сравниваются с гармоническим сигналом ЭМП, амплитудные параметры которого настраиваются таким образом, чтобы они в соответствующих итерациях были равны амплитудным параметрам AM и ИМ ЭМП. После сравнения делается заключение о причине нарушения работоспособности электрооборудования, которая может быть вследствие воздействия следующих параметров: максимальной амплитуды, общего усредненного уровня, модуляционной составляющей сигнала ЭМП или влияния импульсных переходных процессов. Затем анализируется электрическая схема испытуемого электрооборудования и определяется канал, который может реагировать на соответствующий составляющий параметр воздействующего ЭМП, и проводятся дополнительные мероприятия по повышению помехозащищенности данного канала.
Для реализации изобретения выполняют следующие действия:
1. Для каждого ЭМП воздействия, которое будет сформировано гармоническим, AM и ИМ сигналами, задаются требуемые параметры модуляции и тестовый уровень.
2. Задаются границы диапазона частот, в котором будут проводиться испытания электрооборудования АТС.
3. Испытания начинаются с минимальной границы заданного частотного диапазона.
4. Поочередно проводятся испытания электрооборудования АТС при ЭМП воздействиях, сформированных AM, ИМ и гармоническим сигналами на заданном тестовом уровне.
5. Если на некоторой частоте обнаруживается нарушение работоспособности электрооборудования АТС при воздействии ЭМП, сформированного AM сигналом, то находится уровень порога нарушения работоспособности, которому соответствует некоторая максимальная амплитуда и действующее значение AM сигнала. Затем для определения особенностей нарушения работоспособности АТС на этой же частоте сначала создают гармоническим сигналом ЭМП воздействие с максимальной амплитудой, как и у AM ЭМП при уровне порога помехоустойчивости. Если произошло нарушение работоспособности электрооборудования, то делается заключение о влиянии максимальной амплитуды ЭМП. В случае отсутствия нарушения работоспособности создают гармоническим сигналом ЭМП воздействие с действующим уровнем, как и у AM ЭМП при уровне порога нарушения работоспособности. Если произошло нарушение работоспособности электрооборудования, то делается заключение о влиянии общего усредненного уровня ЭМП. В случае отсутствия нарушения работоспособности делается заключение о влиянии модуляционной составляющей AM ЭМП.
6. Если на некоторой частоте обнаруживается нарушение работоспособности электрооборудования АТС при воздействии ЭМП, сформированного ИМ сигналом, то находится уровень порога нарушения работоспособности, которому соответствует некоторая максимальная амплитуда и действующее значение ИМ сигнала. Затем для определения особенностей нарушения работоспособности АТС на этой же частоте сначала создают гармоническим сигналом ЭМП воздействие с максимальной амплитудой, как и у ИМ ЭМП при уровне порога помехоустойчивости. Если произошло нарушение работоспособности электрооборудования, то делается заключение о влиянии максимальной амплитуды ЭМП. В случае отсутствия нарушения работоспособности создают гармоническим сигналом ЭМП воздействие с действующим уровнем, как и у ИМ ЭМП при уровне порога нарушения работоспособности. Если произошло нарушение работоспособности электрооборудования, то делается заключение о влиянии общего усредненного уровня ЭМП. В случае отсутствия нарушения работоспособности делается заключение о влиянии импульсных переходных процессов ИМ ЭМП.
7. По результатам испытаний анализируется электрическая схема испытуемого электрооборудования и определяется канал, который может реагировать на соответствующий составляющий параметр воздействующего ЭМП, и проводятся дополнительные мероприятия по повышению помехозащищенности данного канала.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Пат. РФ 2446409 на изобретение, МПК G01R 33/02. Способ испытаний оборудования и/или электронных систем автотранспортных средств на восприимчивость к электромагнитному полю / Николаев П.А., Горшков Б.М., Самохина Н.С. Бюл. Бюл. №9, 2012.
2. CISPR 25. Vehicles, boats and internal combustion engines - Radio disturbance characteristics - Limits and methods of measurement for the protection. Edition 3. 2008.
3. ISO 11451-1:2005. Road vehicles. Vehicle test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy. Part 1: General principles and Terminology. Licensed Copy: London South Bank University, Mon Oct 16 17: 35: 27 В ST, 2006.