Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Научная психология - система теоретических (понятийных), методических и экспериментальных свойств познания и исследования психических явлений; переход...полностью>>
'Учебно-методический комплекс'
Актуальность учебно-методического комплекса состоит в том, что современные высшие учебные заведения педагогического направления готовят, помимо педаг...полностью>>
'Реферат'
Одноранговая сеть — это компьютерная сеть, основанная на равноправии участников. В такой сети отсутствуют выделенные серверы, а каждый узел является ...полностью>>
'Закон'
Грибоедов был человеком разносторонне одаренным. Закончил три отделения Московского университета – словесное, этико-политическое, физико-математическ...полностью>>

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине "электромагнитная совместимость в электроэнергетике" Самара 2008

Главная > Методические указания
Сохрани ссылку в одной из сетей:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра “Автоматизированные электроэнергетические системы”

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

по дисциплине

"ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ

В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ"

Самара 2008

Составители: профессор, д. т. н. В.М. Салтыков

доцент, к.т.н. А.В. Салтыков

ст. преподаватель Н.В. Сайдова

Электромагнитная совместимость в электроэнергетике: метод. указ / Самар. гос. техн. ун-т; Сост. В.М. Салтыков, А.В. Салтыков, Н.В. Сайдова. Самара, 2008, 24с.

В данной работе представлены методические указания для проведения лабораторных работ по практическому изучению электромагнитных полей и условий электромагнитной совместимости, создаваемых на рабочих местах с видеотерминалами (компьютерами); от источников электромагнитных полей промышленной (50 Гц) частоты и высокочастотных источников электромагнитных полей. Даны описания конструкций измерительных приборов: ВЕ-МЕТР-АТ-002; П3-50; ИПМ-101М; Protek 3290; их принципов действия и порядка выполнения работ для определения и оценки электромагнитной обстановки.

Методические указания предназначены для студентов ВУЗов, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов 650900 "Электроэнергетика", по специальности 140204 "Электрические станции", 140205 "Электрические системы и сети", 140211 "Электроснабжение", а также бакалавров техники и технологии по направлению подготовки 551700 "Электроэнергетика", для практического применения теоретических положений дисциплины ОПД.Ф.09 "Электромагнитная совместимость в электроэнергетике".

Рецензент:

Профессор кафедры "Автоматизированные электроэнергетические системы" Самарского государственного университета, доктор технических наук, проф. В.Г. Гольдштейн.

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Самарского государственного технического университета

Ó В.М.Салтыков, А.В.Салтыков,

Н.В. Сайдова, 2008

Ó Самарский государственный

технический университет, 2008

Лабораторная работа №1

Измерение параметров ЭМП ВДТ прибором ВЕ-МЕТР-АТ-002

в диапазонах частот от 5 Гц до 2000 Гц и от 2 кГц до 400 кГц

Цель работы: 1) обследовать рабочие помещения; определить средний уровень электромагнитного излучения в помещении и найти возможные источники излучении (по увеличению уровней при приближении к ним). 2) обследовать рабочие места операторов ВДТ и других электротехнических устройств.

1. Описание прибора и его принцип действия.

1.1. Принцип действия измерителя параметров электрического и магнитного полей состоит в преобразовании колебаний электрического и магнитного полей в колебания электрического напряжения, частотной фильтрации и усиления этих колебаний с последующим их детектированием. Продетектированый сигнал поступает на аналогово-цифровой преобразователь, результирующие числовые значения величин зарегистрированных колебаний электрического и магнитного полей анализируются встроенным в измеритель микропроцессором, результат измерений индицируется на матричном жидкокристаллическом индикаторе.

1.2. Регистрация электрического и магнитного полей проводится одновременно во всей частотной полосе измерения. Зарегистрированный сигнал после предварительного усиления разделяется активными частотными фильтрами и в дальнейшем усиливается в независимых каналах регистрации. Прибор, таким образом, объединяет в одной конструкции два отдельных измерителя напряженности электрического поля, два отдельных измерителя плотности магнитного потока и микропроцессорный блок обработки и анализа результатов измерений.

1.3. Функциональная блок-схема измерителя приведена на рис.2 Составными частями измерителя являются:

1.3.1.Датчики электрического и магнитного полей дипольного типа. Оси чувствительности датчиков направлены горизонтально (при нормальном расположении измерителя) перпендикулярно продольной оси прибора. Это направление указано стилизованной стрелкой, изображенной на лицевой панели.

1.3.2. Предварительные усилители каналов регистрации электрического и магнитного полей представляют собой широкополосные операционные усилители с цепями коррекции частотной характеристики.

1.3.3. Полосовые усилители высоко- и низкочастотных каналов регистрации электрического и магнитного полей представляют собой активные RC-фильтры с регулируемыми коэффициентами усиления.

1.3.4. В качестве аналогово-цифрового преобразователя используется 8-ми входной мультиплексированный АЦП микроконтроллера семейства МСS-51 фирмы INTEL. Он включает в себя 256-элементную последовательную резистивную матрицу, компаратор, конденсатор выборки и хранения, регистр последовательного приближения, триггер управления, регистр результатов сравнения и 8 регистров результатов аналогово-цифрового преобразования.

1.3.5. В качестве аналогово-цифрового преобразователя используется 8-ми входной мультиплексированый АЦП микроконтроллера семейства MCS-51 фирмы INTEL. Он включает в себя 256-элементную последовательно-параллельную резистивную матрицу, компаратор, конденсатор выборки и хранения, регистр последовательного приближения, триггер управления, регистр результатов сравнения и 8 регистров результатов аналогово-цифрового преобразования.

1.3.6. В качестве центрального процессора измерителя используется высокоинтегрированный 8-битовый микроконтроллер, основанный на архитектуре MCS-51. В измерителе этот процессор используется для установления режима измерений поля. По выбору пользователя может быть установлен режим непрерывного измерения поля и режим измерения полного вектора, включающий измерения трех компонент поля и последующее вычисление абсолютной величины вектора поля.

1.3.7. Пользовательский интерфейс обеспечивается в режиме "Меню" блоком управления микроконтроллером.

1.3.8. Как пользовательское меню, так и окончательные результаты регистрации, индуцируются на жидкокристаллическом строчном видиодисплее, расположенном на передней панели прибора.

Рис 2. Функциональная блок-схема измерителя "ВЕ-мстр-АТ002"

На рисунке введены следующие обозначения:

1. Датчик-измеритель плотности магнитного потока

2. Датчик-измеритель напряженности электрического поля

3. Предварительный усилитель сигналов датчика плотности магнитного потока.

4. Предварительный усилитель сигналов датчика напряженности электрического поля

5. Активный полосовой фильтр высоких частот (АПФВЧ) для сигналов датчика (1)

6. Активный полосовой фильтр низких частот (АПФНЧ) для сигналов датчика (1)

7. АПФВЧ для сигналов датчика напряженности электрического поля

8. АПФНЧ для сигналов датчика напряженности электрического поля

9. Канал детектирования высоких частот сигналов датчика плотности магнитного потока

10. Канал детектирования низких частот сигналов датчика плотности магнитного потока

11. Канал детектирования высоких частот сигналов датчика напряженности электрического поля

12. Канал детектирования низких частот сигналов датчика напряженности электрического поля

13. Аналогово-цифровой преобразователь

14. Процессор

15. Блок управления процессором

16. Жидкокристаллический алфавитно-цифровой дисплей матричного типа.

17. Звуковой сигнализатор

2. Порядок выполнения работы.

По выбору пользователя, может быть установлен либо режим непрерывного измерения среднеквадратических значений напряженности электрического поля и плотности магнитного потока (режим «НЕПРЕРЫВНО»), либо резким измерения абсолютной величины полного вектора, включающий измерения трех компонент среднеквадратических значений напряженности электрического поля и плотности магнитного потока и последующее вычисление абсолютной величины вектора напряженности электрического поля и плотности магнитного потока (режим «АТТЕСТАТ»).

Первый режим целесообразно использовать для общего обследования рабочих помещений; определения среднего уровня электромагнитного излучения в помещении, поиска возможных источников излучения (по увеличению уровня полей при приближении к ним) и пр. Второй режим целесообразно использовать для аттестации рабочих мест операторов ВДТ и других электротехнических устройств.

2.1. При измерениях напряженности электрического поля и плотности магнитного потока следует закрепить прибор на диэлектрической штанге, входящей в комплект измерителя, и держать (а также перемещать) прибор только с ее помощью. При проведении аттестационных измерений штангу следует крепить на диэлектрическом основании (например, на диэлектрическом штативе, спинке деревянного стула и т.п.).

2.2. Результаты измерений параметров электрического поля в диапазонах 1 и 2 выдаются в единицах В/м (вольт на метр), результаты измерений параметров магнитного поля в диапазоне 1 выдаются в единицах мкТл (микротесла), в диапазоне 2 - в единицах нТл (нанотесла). При пересчетах следует иметь в виду, что 1 мктл = 1000 нТл.

2.3. Для выбора первого режима следует при высвечивании на индикаторе надписи "Выберите режим" кнопкой "Выбор" выбрать (добиваясь мигания соответствующей надписи) режим непрерывного измерения. Кнопкой "Ввод" включить выбранный режим измерений.

Далее, следует разместить измеритель передней торцевой частью в точке измерения и считать показания индикатора. Перемещая измеритель в различные точки рабочего помещения можно определить величину среднеквадратических значений напряженности электрического поля и плотности магнитного потока в этих точках. Результат измерения относится к точке, в которой находится геометрический центр передней торцевой панели прибора (рис. 2.).

2.4. Для выбора второго режима следует при высвечивании на индикаторе надписи "Выберите режим" кнопкой "Выбор" выбрать (добиваясь мигания соответствующей надписи) режим «Аттестация» (измерение полного поля). Кнопкой "Ввод" включить выбранный режим измерений.

2.4.1. Поместить измеритель так, чтобы геометрический центр передней торцевой панели прибора (рис. 2.) находился в точке измерения (на расстоянии 0,5 м от экрана видеодисплейного терминала на перпендикуляре к его центру). Начальная ориентация прибора должна быть такой, чтобы стрелка на лицевой панели была расположена горизонтально, перпендикулярно плоскости экрана видеодисплейного терминала. Нажатием кнопки "Ввод" включить измерение.

2.4.2. Дождавшись звукового сигнала, свидетельствующего о выполнении измерения, переориентировать измеритель так, чтобы стрелка, оставаясь в горизонтальной плоскости, была ориентирована параллельно плоскости экрана видеодисплейного терминала. Нажатием кнопки "Ввод" включить измерение.

2.4.3. Дождавшись звукового сигнала, свидетельствующего о выполнении измерения, переориентировать измеритель так, чтобы стрелка на лицевой панели была расположена вертикально. Нажатием кнопки "Ввод" включить измерение.

2.4.4. Дождавшись звукового сигнала, свидетельствующего о выполнении измерения, нажать на кнопку "Ввод". Результаты проделанных измерений будут автоматически обработаны процессором измерителя и абсолютные величины векторов напряженности электрического поля и плотности магнитного потока в двух частотных диапазонах будут высвечены на индикаторе измерителя.

2.5. После окончания измерений следует записать результаты в протокол измерений и, нажав на кнопку "Питание", выключить прибор. Индикатор на панели измерителя погаснет.

3. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.

3.1. Назначение прибора, описание измерительных блоков, устройства и принципа его работы.

3.2. Эскиз расположения источников ЭМП от ВДТ: дисплея, системного блока, блока питания, с указанием точек измерения.

3.3. Результаты измерений и выводы по работе при сопоставлении результатов измерений с нормируемыми значениями.

3.4. Ответы на контрольные вопросы.

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1. Нормирование электромагнитных полей видиотерминалов (компьютеров) и предельно допустимые уровни ЭМП для них.

  2. Назначение прибора, функции измерительных блоков, принцип работы.

5. ЛИТЕРАТУРА

  1. Руководство по эксплуатации измерителя напряженностей электромагнитного поля ВЕ-МЕТР-АТ-002.

  2. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике (источники электромагнитных полей и их влияние): учеб. пособ. / В.М. Салтыков,
    А.В. Салтыков, Н.В. Сайдова. Самара. Самар. гос. техн. ун-т, 2007.

Лабораторная работа №2

Определение напряженности ЭМП промышленной частоты

Цель работы: ознакомление с прибором ПЗ-50 и экспериментальным методом определения напряженности ЭМП.

1. Порядок работы при измерении напряженности ЭП.

1.1 Подключить штатный кабель КЗ-50 к разъему на хвостовой части АП типа ЕЗ-50. Накрутить на АП пластмассовую ручку. Подключить разъем на свободном конце кабеля к ответной части на УЗО-50.

1.2 Установить переключатель ВЫКЛ/КОНТ/ИЗМ в положение ИЗМ, а переключатели х0,1/х1/х10 и 2/20/200 в положения соответствующие пределу измерения 200 кВ/м согласно табл.1. Поместите АП в измеряемое ЭП, удерживая её за пластмассовую рукоятку в одной руке, а устройство отсчетное УЗО-50-в другой. Изменяя направления оси диполя, добейтесь максимального показания на индикаторе.

Таблица 1

Предел измерения,

кВ/м

Положение переключателя

х0,1/х1/х10

Положение переключателя

22/20/200

200

х1

200

20

х1

20

2

х1

2

0,2

х0,1

2

Если показания на индикаторе слишком малы переключитесь на более чувствительный предел измерения, установив переключатели х0,1/х1/х10 и 2/20/200 в соответствующие положения согласно табл.1. Если на индикаторе появляется символ перегрузки (цифра 1 в левом десятичном разряде индикатора при отсутствии цифр в других разрядах), то это означает, что напряженность ЭП в точке измерения превышает величину установленного предела. Наиболее оптимальным для проведения измерений является предел, на котором можно получить максимальное количество значащих цифр измеряемой величины.

1.3 Для измерения среднеквадратического значения модуля проекции вектора напряженности ЭП на большую ось эллипса поляризации следует сориентировать в точке измерения ось диполя (измерительную ось АП ЕЗ-50) параллельно большой оси эллипса поляризации ЭП. Для этого необходимо, изменяя направление оси диполя, добиться максимального показания на индикаторе. При этом ось диполя будет параллельна большой оси эллипса поляризации ЭП.

Считать показания с индикатора УОЗ-50 и, в зависимости от выбранного предела измерения определить напряженность поля по формуле

,

где: Е -измеренное значение напряженности ЭП, кВ/м ; М-множитель, задаваемый переключателем х0,1/х1/х10; R –число на индикаторе УЗО-50.

1.4 Иногда при проведении измерений может потребоваться измерить среднеквадратическое значение модуля вектора напряженности ЭП (как требуется, например, в большинстве зарубежных стандартов по электромагнитной безопасности). В этом случае следует измерить в выбранной точке пространства проекции вектора напряженности поля на три взаимно ортогональные оси Ех ,Еy и Еz. После чего определить модуль вектора напряженности электрического поля Е по формуле

1.5 При проведении измерений напряженности ЭП согласно п.п.1.3 и 1.4 может возникнуть дополнительная погрешность, проявляющаяся в появлении разницы показаний измерителя при повороте АП на 180º относительно оси ручки. Если разница показаний измерителя при повороте АП на 180º относительно оси ручки выходит за пределы допускаемой основной погрешности необходимо проводить измерения по следующей методике.

При измерениях по п.1.3 после нахождения максимального показания УЗО-50 записать его (R0), повернуть антенну на 180º относительно оси ручки и также записать показания УОЗ-50 (R180). Затем вычислить среднее значение по формуле

R=(R0+R180)/2.

Используя полученное значение R далее определить напряженность поля как описано в п.1.3.

При измерениях согласно п.1.4 описанную процедуру необходимо проделать для каждого из трех измерений.

2. Описание устройства и принцип работы

2.1 Измеритель состоит из антенн-преобразователей ( АП ) ЕЗ-50 и устройства отсчетного УОЗ -50. Работа прибора основана на возбуждении в АП под воздействием измеряемого поля переменного напряжения с той же частотой и пропорционального напряженности поля. Переменное напряжение предварительно усиливается в АП и далее поступает на вход устройства отсчетного, где происходит его фильтрация, дальнейшее усиление, преобразование в постоянное напряжение и индикация.

2.2 АП типа ЕЗ-50 предназначена для измерения напряженности электрического поля и представляет собой симметричную дипольную антенну, электрически малых размеров (полный размер диполя 100 мм ). При помещении диполя в ЭП между плечами диполя возникает переменная разность потенциалов. Амплитуда этого переменного напряжения пропорциональна проекции вектора напряженности поля на ось диполя. Переменное напряжение с диполя далее передается на вход дифференциального усилителя, находящегося в корпусе АП. С выхода усилителя сигнал через кабель поступает на устройство отсчетное УОЗ-50.

2.3 АП типа НЗ-50 предназначена для измерения напряженности магнитного поля и представляет собой экранированную рамочную антенну, электрически малых размеров (средний диаметр рамки 80мм, число витков 5600). При помещении АП в МП в обмотке антенны наводится переменное напряжение пропорциональное проекции вектора напряженности поля на

ось, перпендикулярную плоскости рамки. Переменное напряжение далее через кабель поступает на устройство отсчетное УОЗ-50.

2.4 Устройство отсчетное типа УОЗ-50 предназначено для усиления и преобразования аналогового сигнала, поступающего с АП в цифровой сигнал и отсчета напряженности ЭП или МП в абсолютных единицах кВ/м или А/м, соответственно.

Сигнал с АП поступает на входной усилитель низкой частоты, где происходит усиление или ослабление сигнала в зависимости от положений переключателей пределов измерения (200/20/2 и х0,1/х1/х10). Усиленный сигнал через полосовой фильтр (с частотой селекции 50Гц) поступает на преобразователь переменного напряжения в постоянное. Постоянное напряжение далее передается на аналогоцифровой преобразователь, где происходит преобразование сигнала в цифровую форму и вывод его на жидкокристаллический индикатор.

Электрическое питание измерителя осуществляется от встроенной батареи из 4-х сменных химических элементов постоянного тока с номинальным напряжением по 1,5В (при общем напряжении батареи 3,5÷6,5В). Для этого в состав УОЗ-50 входит стабилизированный преобразователь напряжения, имеющий на выходе напряжение 10,0±0,5В.

На корпусе УОЗ-50 имеется четырехштырьковый разъем, предназначенный для подключения к нему кабеля от АП. Распайка разъема изображена на рис.5.1, нумерация контактов указана с монтажной стороны вилки. Распайка разъема на АП аналогична.

3. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.

3.1. Назначение прибора, описание измерительных блоков, устройства и принципа его работы.

3.2. Эскиз расположения источников ЭМП промышленной частоты с указанием точек измерения.

3.3. Результаты измерений и выводы по работе при сопоставлении результатов измерений с нормируемыми значениями.

3.4. Ответы на контрольные вопросы.

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1. Нормирование электромагнитных полей промышленной частоты для населения и в промышленной обстановке; предельно допустимые уровни ЭМП для них.

  2. Назначение прибора, функции измерительных блоков, принцип работы.

5. ЛИТЕРАТУРА

  1. Руководство по эксплуатации измерителя напряженностей электромагнитного поля ВЕ-МЕТР-АТ-002.

  2. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике (источники электромагнитных полей и их влияние): учеб. пособ. / В.М. Салтыков,
    А.В. Салтыков, Н.В. Сайдова. Самара. Самар. гос. техн. ун-т, 2007с.

Лабораторная работа №3

Измерение параметров ЭМП прибором ИПМ-101 М

в высокочастотном диапазоне

Цель работы: определение источников высокочастотного диапазона их измерение и сопоставление с нормируемыми значениями.

1. Назначение и описание прибора ИМП-101М.

Измеритель "ИПМ-101М" (рис. 3.1) предназначен для измерения напряженности переменного электрического поля, напряженности переменного магнит­ного поля и плотности потока энергии электромагнитного поля.

Измеритель применяется при контроле норм по электро­магнитной безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.006, ГН 2.1.8./2.2.4.019 и СанПиН 2.2.4/2.1.8.055.

Измеритель является модификацией прибора ИПМ-101 и имеет идентичные с ним метрологические характеристики. В отличие от ИПМ-101 настоящий измеритель имеет микропроцессорное отсчетное устройство, позволяющее автоматизировать процедуру измерений и математическую обработку результатов.

Рис. 3.1. Внешний вид малогабаритного микропроцессорного измерителя напряженности поля "ИПМ-101М".

В составе с АП Е01 измеритель обеспечивает измерение в свободном пространстве при расстоянии от проводящих тел до точки измерения поля не менее 0,2 м следующих параметров электромагнит­ного поля:

- среднеквадратического значения модуля вектора напряженности электрического поля (НЭП) способом направленного приема;

- плотности потока энергии (ППЭ) плоской электромагнитной волны путем пересчета измеренного значения НЭП в ППЭ.

Измеритель обеспечивает измерение НЭП и ППЭ на частотах от 30 кГц до 1,2 ГГц и от 2,4 до 2,5 ГГц.

В составе с АП Е02 измеритель обеспечивает измерение в свободном пространстве при расстоянии от проводящих тел до точки измерения поля не менее 0,05 м следующих параметров электромаг­нитного поля:

- среднеквадратического значения модуля вектора напряженности электрического поля (НЭП) способом направленного приема;

- плотности потока энергии (ППЭ) плоской электромагнитной волны путем пересчета измеренного значения НЭП в ППЭ.

Измеритель обеспечивает измерение НЭП и ППЭ на частотах от 30 кГц до 1.2 ГГц и от 2,4 до 2,5 ГГц.

В составе с АП Н01 измеритель обеспечивает измерение в свободном пространстве при расстоянии от проводящих тел до точки измерения поля не менее 0,2 м среднеквадратического значения моду­ля вектора напряженности магнитного поля (НМП) способом направ­ленного приема. Измеритель обеспечивает измерение НМП на частотах от 30 кГц до 3 МГц.

В составе с АП Н02 измеритель обеспечивает измерение в свободном пространстве при расстоянии от проводящих тел до точки измерения поля не менее 0,2 м среднеквадратического значения моду­ля вектора напряженности магнитного поля (НМП) способом направ­ленного приема. Измеритель обеспечивает измерение НМП на частотах от 1 МГц до 50 МГц.

2. Устройство и принцип работы.

Измеритель ИПМ-101М состоит из антенн-преобразователей (АП) и отсчетного устройства УО-101М. Каждая АП подключается к УО-101М через соответствующий адаптер с ПЗУ, в ко­торое записаны индивидуальные характеристики антенны. Структурная схема измерителя приведена на рис. 3.2.

Работа измерителя основана на возбуждении в АП под воздей­ствием измеряемого поля переменного напряжения, пропорционально­го напряженности поля и преобразовании этого напряжения в сигнал постоянного тока, который далее измеряется и преобразуется в изме­ряемую величину с помощью отсчетного устройства УО-101М.

Рис. 3.2. Структурная схема измерителя напряженности поля

"ИПМ-101М".

3. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.

3.1. Назначение прибора, описание измерительных блоков, устройства и принципа его работы.

3.2. Эскиз расположения источников ЭМП высокочастотного диапазона с указанием точек измерения.

3.3. Результаты измерений и выводы по работе при сопоставлении результатов измерений с нормируемыми значениями.

3.4. Ответы на контрольные вопросы.

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

  1. Нормирование электромагнитных полей высокочастотного диапазона для населения и в промышленной обстановке; предельно допустимые уровни ЭМП для них.

  2. Назначение прибора, функции измерительных блоков, принцип работы.

5. ЛИТЕРАТУРА

  1. Руководство по эксплуатации измерителя напряженности поля малогабаритного микропроцессорного ИПМ-101 М.

  2. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике (источники электромагнитных полей и их влияние): учеб. пособ. / В.М. Салтыков,
    А.В. Салтыков, Н.В. Сайдова. Самара. Самар. гос. техн. ун-т, 2007с.

Лабораторная работа №4

Измерение параметров ЭМП прибором Protek 3290

в высокочастотном диапазоне

Цель работы: определение источников ЭМП высокочастотного диапазона их измерение и сопоставление с нормируемыми значениями.

1. Назначение и характеристики прибора Protek 3290.

Protek 3290 - первый выпускаемый в мире портативный высокочастотный анализатор поля с широким диапазоном приема: 100 кГц − 2900МГц.

Protek 3290, компактный и легкий портативный анализатор, предназначен для применения в области высокочастотной техники связи, идеально подходит для проверки, установки и обслуживания оборудования мобильных телекоммуникационных систем, систем сотовой связи, беспроводных телефонов, коротковолновой (CB) радиосвязи, пейджинговых систем, кабельного и спутникового телевидения, а также для установки и настройки антенн.

Возможности прибора Protek 3290: диапазон частот измерения: 100 кГц − 2900 МГц; измерение и демодуляция: узкополосного FM(N-FM), широкополосного FM(W-FM), сигналов с амплитудной модуляцией (AM), сигналов с однополосной модуляцией (SSB). Встроенный частотомер до 2.9 ГГц. Система ФАПЧ для точной настройки частоты. Сканирование и отображение на ЖК-дисплее до 160 каналов. Возможность аудио контроля. ЖК-дисплей (192 x 192 точек) с задней подсветкой. Полное управление через меню. Имеются параллельный и RS232 порты.

Характеристики прибора Protek 3290: частотные характеристики приемника: частотный диапазон : 100кГц - 2900МГц; погрешность частоты (TXO) : ±3x10-6; погрешность частоты (дисплей) : ±25x10-6; демодуляция : N-FM, W-FM, AM, SSB; шаг частоты : от 5кГц до 9995кГц, кратно 5кГц или 6.25кГц. Память данных : 10 страниц до 160 каналов на каждой (1600 каналов). Память установок прибора: 10 вариантов установок для каждого режима сканирования. Чувствительность приемника: около 0 ~ 6дБ мкВ электромагнитного поля (сигнал/шум: 12дБ для N-FM, 10дБ для W-FM). Скорость сканирования : макс. 12.5 каналов/сек. Входной импеданс : типовой 50 Ом. Максимальное входное напряжение : не более 5Вэфф. Аудио выход : 120мВ при нагрузке 8 Ом.

Измеряемые уровни: N-FM: -70 ~ -20дБмВ (-10 ~ 40дБмкВ) при 300 МГц – 1800 МГц -60 ~ -20дБмВ (0 ~ 40дБмкВ) при 1МГц – 300 МГц и 1800 МГц – 2900 МГц; разрешение: ±0.5дБ; точность : ±3дБ (при окружающей температуре (23°C±3°C)); стабильность: ±2дБ; ширина полосы : около 12,5 кГц (-6дБ)

W-FM/AM/SSB: -60 ~ -10дБмВ (0 ~ 50дБмкВ) при 300 МГц – 1800 МГц -50 ~ -10дБмВ (10 ~ 40дБмкВ) при 10 МГц – 300 МГц и 1800 МГц – 2900 МГц; разрешение: ±0.5дБ; точность: ±3дБ (при окружающей температуре (23°C±3°C)); стабильность: ±2дБ; ширина полосы: W-FM: около 180 кГц (-6дБ); AM/SSB: около 2.4 кГц (-6дБ). Собственный шум и паразитный сигнал: -35дБ для W-FM -45дБ для N-FM типовое, для всего диапазона частот.

Режимы работы прибора Protek 3290: спектр; гистограмма (5, 10, 20, 40, 80, 160 каналов); гистограмма для одного канала; разность уровней двух сигналов; измерение частоты.

Режим развертки: SINGLE: однопроходное сканирование с остановкой по превышению уровня; NORMAL: сканирование с остановкой по превышению уровня; FREE RUN: сканирование без остановок; FREE SING: однопроходное, без остановок.

Режимы измерения (сканирования) прибором Protek 3290: режим ручного сканирования; режим сканирования каналов из памяти; режим поиска. Режимы остановки при сканировании: DELAY RUN, DELAY HOLD, HOLD STOP.

Определения максимальной амплитуды: MAX HOLD, HOLD и пиковый детектор с длительностью импульса 40мс, 100мс или 200мс.

Уровень настройки : уровень настройки отображается на экране в цифровом виде и в виде гистограммы. Уровень настройки может быть задан любым значением от базового уровня до максимального значения.

Обмен данными: полный двусторонний обмен данными памяти с другими приборами.

Режим частотомера: частотный диапазон: 9 МГц ~ 2900 МГц. Разрядность: 7 знаков. Разрешение: 1 кГц. Погрешность : ±50х10-6 ± 1 значение младшего разряда. Время счета: 0.512 сек. Чувствительность по входу: 9 МГц – 2000 МГц: 150мВэфф; 20 МГц – 1000 МГц: 100мВэфф. Входной импеданс: 50 Ом. Макс. входное напряжение: 5Вэфф. Память данных: до 10 последних измеренных значений.

Прочие характеристики: ЖК-дисплей: 192 x 192 точки, светодиодная подсветка. Светодиодная подсветка: возможность выбора подсветки дисплея:

• автоматическое выключение через 5 секунд после последнего нажатия кнопок управления; • постоянная.

Интерфейс RS-232C: 1200/2400/4800/9600 бод (разъем 8-ми контактный мини-DIN).

Рис. 4.1. Описание панели управления и разъемов прибора Protek 3290:

1 - Входной разъем для исследуемого сигнала. Для подключения антенны или коаксиального кабеля. Максимальное входное напряжения: 5В.

2 - Входной разъем частотомера. Для подключения кабеля измеряемого сигнала. Максимальное входное напряжения: 5В.

3 - Регулятор громкости. Регулятор громкости для аудио выхода. Для увеличения громкости поверните по часовой стрелке, для уменьшения - против часовой стрелки.

4 - Разъем головных телефонов.

5 - Аттенюатор. Если кнопка нажата, уровень сигнала ослабляется приблизительно на 10 дБ. Нажмите кнопку при наличии во входном сигнале шумов или при очень большой амплитуде сигнала.

6 - ЖК-дисплей. Показывает уровни сигналов, их характеристики (частота, амплитуда и т.д.), а также текущие установки прибора.

7 - Кнопка POWER. Нажатие кнопки включает питание анализатора, повторное нажатие выключает прибор.

8 - Кнопка LCD. При нажатии кнопки включается меню настроек ЖК-дисплея: регулировка контрастности, выбор сетки, режим подсветки и печать копии экрана. Требуемый режим можно выбрать с помощью кнопок F1 и F4

9 - Кнопка MENU. При нажатии кнопки на экран выводится главное меню (MAIN MENU), при повторном нажатии кнопки выводится системное меню (SYSTEM). Для возврата в первоначальный режим нажмите кнопку еще раз.

10 – Кнопка ENTER. Эта кнопка используется для выбора требуемого режима или ввода числового значения.

11 - Кнопки F1 и F4. Назначение этих кнопок показано в нижней части экрана и может быть различным при разных режимах. При нажатии кнопок F1 и F4 будут выполнены соответствующие действия или вызваны соответствующие меню.

12 - Кнопки 0 и 9. Для ввода значения частоты с клавиатуры используйте кнопки с 0 по 9. Кнопка 0, кроме того, позволяет ввести положительное (+) значение, а кнопка 1 отрицательное (-) значение (используется только в режиме DIFFEREN).

13 – Кнопка CLR для ввода десятичной точки. Если десятичная точка уже введена, кнопку используют для "очистки" или ввода пробела.

14 – Кнопки . Эти кнопки используют для перемещения вверх и вниз маркера частоты или для выбора элементов меню.

15 - Поворотный селектор. Назначение такое же, как у кнопок , но действует быстрее. Приспособлен для управления одной рукой.

16 - Разъем для подключения внешнего питания. Для подключения внешнего источника питания прибора: сетевого или автомобильного адаптера.

17 - Разъем RS-232C (разъем 8-ми контактный мини-DIN). Используется для подключения к персональному компьютеру или принтеру.

18 - Крепление для плечевого ремня.

19 - Звуковой излучатель. Для прослушивания демодулированного сигнала.

2. Принципы работы с прибором Protek 3290.

1. До подключения источника питания ознакомьтесь с информацией по установке батареи в прибор, зарядке аккумуляторов и подключении внешнего источника питания.

2. Подключение источника сигнала. Подключите антенну или коаксиальный кабель к входу BNC с маркировкой ANT для измерения уровня сигнала высокочастотной несущей. Для измерения частоты подключите коаксиальный кабель к входу частотомера. (Замечание: не превышайте максимальный уровень сигнала 5Вэфф).

3. Включение питания прибора.

[1] Нажмите кнопку POWER.

[2] После картинки приветствия на дисплей будет выведен последний экран, предшествовавший выключению прибора.

[3] Нажмите кнопку LCD и с помощью кнопок или вращения селектора выберите требуемую контрастность ЖК-дисплея, затем нажмите кнопку ENTER.

[4] На рисунке ниже показано разъяснение элементов изображение дисплея при работе прибора.

[5] Отрегулируйте громкость звукового сигнала. Если уровень входного сигнала будет ниже уровня настройки, то звуковой сигнал отсутствуют.

[6] Для регулировки уровня настройки нажмите кнопку F4, затем с помощью кнопок выберите требуемое значение. Для выхода нажмите кнопку ENTER.

4. Как ввести значение частоты.

[1] Индикатор режима сканирования расположен в центре верхней части экрана. В приведенном выше примере установлен режим ручного сканирования (MANU).

Частота, введенная используя клавиатуру, в этом случае является центральной частотой, отмеченной маркером.

Замечание: для ввода частоты с клавиатуры сканирование должно быть приостановлено. (Изображение кнопки RUN в левой нижней части ЖК-дисплея не должно быть выделено.)

[2] Для введения значения частоты используйте кнопки 0 ~ 9 и CLR.

Пример 1: введите 100.00625МГц, нажав последовательно следующие кнопки: 1, 0, 0, CLR, 0, 0, 6, 2, 5 и ENTER.

Пример 2: введите 500кГц, нажав последовательно следующие кнопки:

0, CLR, 5 и ENTER.

Замечание: кнопка CLR служит обычно для ввода десятичной точки, однако если десятичная точка уже ведена, то в этом случае кнопка CLR может быть использована для "очистки" введенного значения.

[3] Назначение вводимой частоты имеет различно и зависит от режима сканирования:

MANU SCAN: вводятся центральная частота.

CH SCAN: вводятся частота, записываемая в память вместе с именем канала. Вместе с именем канала эта частота будет использоваться при последующем сканировании.

SEARCH: вводится две частоты: сначала вводятся конечная частота сканирования (STOP), а затем вводятся начальная частота сканирования (STAR).

5. Сканирование.

[1] Нажмете кнопку F1, при этом изображение кнопки RUN в левой нижней части ЖК- дисплея будет выделено и начнется сканирование.

[2] Если выбран режим FREE RUN меню развертки (SWEEP MODE), сканирование происходит независимо от установленного уровня настройки, и будет продолжаться до повторного нажатия кнопки F1.

[3] Если выбран режим NORMAL, остановка сканирования будет происходить, когда уровень входного сигнала превысит установленный уровень настройки. Сканирование возобновится, когда уровень входного сигнала станет ниже уровня настройки.

[4] При остановке сканирования маркер покажет уровень сигнала и на дисплее будет отображено значение амплитуды.

6. Перемещение маркера.

С помощью кнопок или селектора в режиме остановки сканирования Вы можете перемещать маркер по сканированным каналам, при этом будет отображаться уровень сигнала и его частота.

7. Выключение питания.

После окончания работы с прибором, нажмите кнопку POWER.

Замечание: При следующем включении прибора на дисплей будет выведено изображение экрана, которое присутствовало в момент выключения.

8. Режим ручного сканирования (MANU SCAN).

[1] Для работы в режиме ручного сканирования необходимо ввести следующую информацию:

a) ввести с клавиатуры центральную частоту;

b) выбрать режим приема: тип модуляции несущей в меню MODE;

c) диапазон сканирования, зависящий от шага частоты. Диапазон сканирования определяется как число отображаемых каналов (установленных при выборе режима работы) умноженного на шаг частоты. Далее приведены 2 примера определения диапазона сканирования.

Пример 1: Если выбран режим работы SPECTRUM и шаг частоты 50кГц, то диапазон сканирования будет 8МГц (160 x 0.050МГц = 8МГц).

Пример 2: Если выбран режим работы: сканирование 40 каналов и шаг частоты 100кГц, то диапазон сканирования будет 4МГц (40 x 0.1МГц = 4МГц).

[2] Установите режим ручного сканирования MANU SCAN, для этого нажмите последовательно следующие кнопки:

MENU  (Выберите меню SCAN MODE)

ENTER ENTER (Выберите режим MANU SCAN)

[3] Центральная частота (CENT), диапазон сканирования (SPAN), шаг частоты (STEP) и режим приема отображаются в нижней части экрана.

Замечание: диапазон сканирования не отображается при режимах: DIFFEREN, SINGLE и COUNTER.

[4] Частота маркера и центральная частота могут быть введены заново при остановке сканирования (изображение кнопки RUN не должно быть выделено).

[5] В режиме остановки частота маркера может быть изменена с помощью кнопок или селектора. Положение маркера может быть перемещено на любой из 160 каналов (+80 каналов и -80 каналов от текущего положения). [6] После нажатия кнопки будет выделено изображение кнопки RUN и начнется режим сканирования слева направо. При режиме DIFFEREN будут сканироваться и отображаться на дисплее частота маркера/центральная и частота разности.

Замечание: В режимах SINGLE и COUNTER сканирование невозможно.

[7] Возможно сохранение 10 рабочих экранов с данными до 160 каналов на каждом и установки прибора при этом в памяти данных и памяти установок прибора соответственно.

[8] На рис. 4.2. приведен пример экрана при ручном сканировании (MANU SCAN).

Рис.4.2. Отображение результатов измерения ЭМП на дисплее прибора Protek 3290.

3. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.

3.1. Назначение прибора, описание измерительных блоков, устройства и принципа его работы.

3.2. Эскиз расположения источников ЭМП высокочастотного диапазона с указанием точек измерения.

3.3. Результаты измерений и выводы по работе при сопоставлении результатов измерений с нормируемыми значениями.

3.4. Ответы на контрольные вопросы.

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

  1. Нормирование электромагнитных полей высокочастотного диапазона для населения и в промышленной обстановке; предельно допустимые уровни ЭМП для них.

  2. Назначение прибора, функции измерительных блоков, принцип работы.

5. ЛИТЕРАТУРА

  1. Руководство по эксплуатации сканирующего прибора Protek 3290.

  2. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике (источники электромагнитных полей и их влияние): учеб. пособ. / В.М. Салтыков,
    А.В. Салтыков, Н.В. Сайдова. Самара. Самар. гос. техн. ун-т, 2007с.

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа №1

Измерение параметров ЭМП ВДТ прибором ВЕ-МЕТР-АТ-002 в диапазонах частот от 5 Гц до 2000 Гц и от 2 кГц до 400 кГц ………………………………………………..

3

Лабораторная работа №2

Определение напряженности ЭМП промышленной частоты …………………………

8

Лабораторная работа №3

Измерение параметров ЭМП прибором ИПМ-101 М в высокочастотном диапазоне ..

12

Лабораторная работа №4

Измерение параметров ЭМП прибором Protek 3290 в высокочастотном диапазоне ...

15

Составители: профессор, д. т. н. САЛТЫКОВ Валентин Михайлович

доцент, к.т.н. САЛТЫКОВ Александр Валентинович

ст. преподаватель САЙДОВА Надежда Валерьевна

Электромагнитная совместимость

в электроэнергетике

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

“Самарский государственный технический университет”

443100, г.Самара, ул.Молодогвардейская, 244. Главный корпус

Отпечатано в типографии Самарского

государственного технического университета

443100, г.Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Корпус 8.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Библиографический указатель 2009 2010 гг

    Библиографический указатель
    При работе над указателем использованы электронный каталог фонда библиотеки РГУПС, списки научных работ, представленные авторами, база данных «Труды ученых РГУПС» и издания отраслевых информационных институтов.
  2. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования (23)

    Научная работа
    4. Экономика – 06.41.00; 06.61.00; 06.01.45; 06.01.79; 06.03.07; 06.09.00; 06.43.00; 06.51.00; 06.51.51; 06.61.33; 06.75.00; 06.75.05; 06.75.55; 06.71.
  3. Выполнение лицензионных нормативов

    Документ
    Принят решением конференции научно-педагогических работников и обучающихся ТГУ 28.06.200 г.; утвержден Министерством образования Российской Федерации 19.
  4. Публикации 2009 года монографии

    Документ
    Архипова С.Н. Развивающее обучение в системе дошкольного и начального образования Республики Саха (Якутия): историко-педагогический анализ (1960-2002 гг.
  5. Литература универсального содержания 71

    Литература
    1. 100 самых красивых и удивительных мест России, которые необходимо увидеть. - Москва : Эксмо, 2010. - 215 с. : цв. ил. ; 26х25 см. - (Подарочные издания.

Другие похожие документы..