Рубрикатор

Инструменты, цифровые технологии, связь, измерения

Конфигурирование испытательной лаборатории ЭМС с открытой архитектурой

26 сентября 2018 г. в 16:20

При интеграции автоматизированных систем измерений и испытаний важнейшей проблемой является резкое увеличение их стоимости с ростом архитектурной сложности. Как правило, сложные автоматизированные измерительные и испытательные системы реализуются в единичных экземплярах, а это не позволяет сделать их дешевыми. Характерным примером такой системы служит испытательная лаборатория ЭМС Центра проектирования инноваций (ЦПИ) АУ «Технопарк-Мордовия», первая очередь которой запущена в эксплуатацию в начале 2018 года. [1].

Рассмотрим проектную архитектуру испытательной лаборатории ЭМС ЦПИ, показанную на рис. 1. Ее конфигурирование осуществляется в четыре этапа, два из которых уже реализованы.

Рис. 1. Проектная архитектура испытательной лаборатории ЭМС ЦПИ

На первом этапе лаборатория была оборудована модульной системой измерений и испытаний на базе программной платформы Rohde & Schwarz ЕМС32 и радиочастотной безэховой камерой (РБК) FACT 10–4.0 STANDARD в диапазоне частот 80 МГц — 40 ГГц.

На втором этапе к системе были подключены TEM-камера (GTEM 5407) для измерений излучаемых помех и испытаний на устойчивость к излучаемым помехам в диапазоне частот 10 кГц — 1 ГГц, а также комплекс оборудования для проведения испытаний на устойчивость к кондуктивным помехам (ККИ).

Результаты реализации первых двух этапов проекта создали основу для вывода лаборатории ЭМС на полную производственную мощность для испытаний оборудования гражданского назначения (рис. 2).

Рис. 2. Интеграция модульной системы измерений и испытаний от Rohde & Schwarz (МССИИ ЭМС) и GTEM 5407, FACT™ 10-4.0 STANDARD производства ETS-Lindgren

На третьем этапе осуществляется подключение модульной системы измерений и испытаний к серверу испытательного центра ЦПИ. Решение этой задачи позволит вывести сервисы лаборатории на глобальный масштаб, где расстояния перестают иметь значение и создается возможность для участия лаборатории в сетевых (распределенных) работах (рис. 1).

На четвертом этапе планируется инсталлировать реверберационную камеру (РВК) для проведения испытаний на устойчивость к излучаемым помехам высокой напряженности поля в соответствии с военными, авиационными и автомобильными стандартами, такими как MIL-STD‑461, ГОСТ РВ 6601-001-2008, SAE J1113/27, DO‑160G.

Для поэтапного наращивания своих функциональных и параметрических возможностей лаборатория ЭМС должна иметь открытую архитектуру, то есть обладать следующими характерными свойствами [2]:

модульность;
платформенная независимость и взаимозаменяемость;
масштабируемость.

Рассмотрим технические решения, применяемые при конфигурировании испытательной лаборатории ЭМС с открытой архитектурой, а также каждое из свойств подобной архитектуры.

Лаборатория ЭМС обладает свойством модульности, то есть способностью аппаратного и программного обеспечения к модификации путем добавления, удаления или замены отдельных модулей без воздействия на оставшуюся ее часть.

Модульность лаборатории ЭМС имеет два уровня реализации — компонентов и функциональных блоков. Различные компоненты и функциональные блоки для комплектования автоматизированных систем измерений и испытаний поставляются, как правило, многими фирмами-производителями.

К компонентам относятся информационно-измерительный и управляющий комплекс, РБК, ТЕМ-камера, ККИ, РВК. Предусматривается возможность замены, удаления или добавления определенного компонента в зависимости от требуемого диапазона частот, создаваемой напряженности поля, габаритных размеров объекта исследований, требований стандартов к конкретному виду измерений и/или испытаний.

К функциональным блокам относятся приборы информационно-измерительного и управляющего комплекса, антенные устройства и т. д. На этом уровне допускается добавление новых функциональных блоков, реализующих дополнительный вид испытаний или расширяющих существующий компонент до нового функционала.

Для испытаний оборудования гражданского назначения сконфигурирована система, которая состоит из EMC32 и обеспечивает управление испытаниями в GTEM 5407 после физического кабельного подключения выхода системы измерений и испытаний ко входу ТЕМ-камеры. В самой программной платформе Rohde & Schwarz EMC32 этот функционал реализован отдельной программной опцией.

Для испытаний в соответствии с военными, авиационными, автомобильными стандартами, а также для проведения испытаний на устойчивость к излучаемым помехам высокой напряженности поля в частотном диапазоне до 40 ГГц необходимо осуществить подключение к автоматизированной испытательной системе реверберационной камеры. Функционал проведения испытаний на устойчивость к излучаемым помехам высокой напряженности с помощью РВК реализован в программной платформе Rohde & Schwarz EMC32 отдельной программной опцией, как и в случае подключения GTEM 5407 (рис. 3).

Программа Rohde & Schwarz ЕМС32 — Рис. 3. Скрин рабочего окна программы Rohde & Schwarz ЕМС32 с иллюстрацией аппаратной конфигураци системы испытаний на ЭМВ производства Rohde & Schwarz (МССИИ ЭМС) с реверберационной камерой (РВК)

Платформенная независимость и взаимозаменяемость

Наличие у системы этих свойств необходимо для выполнение программ на разных аппаратно-программных платформах. В этом всегда заинтересован потребитель программного обеспечения (ПО) для увеличения количества вариантов при выборе поставщиков оборудования. ПО ЕМС32 относится к классу прикладных программ специального (профессионального) назначения, то есть представляет собой совокупность программ для решения узких профессиональных задач в конкретной предметной области. Однако опыт инсталляции оборудования в лаборатории ЭМС показал достаточную гибкость ПО ЕМС32 разработки Rohde & Schwarz для обеспечения взаимосвязи компонентов различных производителей. В качестве примера можно привести взаимодействие R&S EMC32 с ПО модульной платформы EMCenter фирмы ETS-Lindgren для управления антенной мачтой и поворотным столом РБК. В лаборатории ЭМС ЦПИ АУ «Технопарк-Мордовия» с помощью программной платформы Rohde & Schwarz EMC32, установленной на управляющей ПЭВМ, происходит интеграция с РБК путем подключения ЕМС32 к контроллеру управления поворотным столом и антенной мачтой РБК EMCenter, производства ETS-Lindgren (рис. 4, 5).

Рис. 4. Скрин рабочего окна программы Rohde & Schwarz ЕМС32 с иллюстрацией подключения управления поворотным столом через контроллер EMCenter ETS-Lindgren

Рис. 5. Скрин рабочего окна программы Rohde & Schwarz ЕМС32 с иллюстрацией аппаратной конфигурации системы измерений излучаемых ЭМП производства Rohde & Schwarz с подключением управления поворотным столом через контроллер EMCenter производства ETS-Lindgren

Масштабируемость (наращиваемость)

Это возможность использования одного и того же аппаратного и программного обеспечения для систем разного размера. Перспективной тенденцией является применение интернет- и интранет-технологий, которые обеспечивают построение глобальных систем, в которых не имеет значения расстояние, а для работы с системой используется любой интернет-браузер. В приложении к лаборатории ЭМС такая задача поставлена и решается в рамках рабочего проекта создания распределенной системы прототипирования инноваций в областях машино- и приборостроения [3]. Выход на серверы других научных и испытательных центров, связь с мобильными испытательными комплексами с помощью облачных технологий — важнейший ресурс наращивания возможностей испытательного центра ЭМС ЦПИ.

Литература

Белов В. Ф., Петров В. В. Интеграция лаборатории ЭМС в систему распределенного проектирования прототипов изделий приборостроения // Компоненты и технологии. 2017. № 11.
Энциклопедия АСУ ТП.
Белов В. Ф., Якуба В. В. Центр проектирования инноваций — инструмент распределенного проектирования в машино- и приборостроении // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2017. № 11.

Автор: Владимир Белов, д. т. н., проф., директор Центра проектирования инноваций , АУ «Технопарк-Мордовия» Владимир Петров, к. т. н., руководитель проетов системных решений по ЭМС ООО «РОДЕ и ШВАРЦ РУС», опубликовано в номере: Сборник «Электромагнитная совместимость в электронике-2018»

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

177

Пожаловаться

ПРОДАМ: Приборы для испытания ВЧ и микроволновых устройств

Испытание высокочастотных, в том числе и микроволновых устройств — сложный комплексный процесс, целью которого является уточнение параметров РЭУ, включая принципиальную схему и топологию отдельных компонент. Сложность тестирования пропорционально растет с увеличением сложности самих приемо-передающих трактов, ВЧ и СВЧ блоков, фильтров, смесителей, гетеродинов, усилителей, систем фазовой автоподстройки и т. п. Особые требования налагают проблемы электромагнитной совместимости, ЭМ загрязнения, а также требования Госстандарта, в частности, Постановление 848-70 «Санитарные нормы и правила при работе с источниками электромагнитных полей высоких, ультравысоких и сверхвысоких частот». Особенности использования приборов При проведении испытаний применяются обычные сертифицированные приборы, такие, как генераторы сигналов, анализаторы цепей, спектроанализаторы, измерители мощности, прецизионные приемники, частотомеры и т. п. При этом следует понимать, что даже лучшие устройства, с минимальным уровнем фазовых шумов и прецизионной стабильностью, не гарантируют точности измерений при ВЧ-калибровке, если пренебречь такими важнейшими аксессуарами, как качественные соединители, детекторы, аттенюаторы, ответвители, переключатели, ограничители мощности и др.

Коваль Юлия · ПРОТЕХ · 24 апреля · Россия · г Москва

Приборы для испытания ВЧ и микроволновых устройств

ПРОДАМ: Оборудование для кабельной сети

Устройства этой группы представляют собой специализированные приборы, с помощью которых можно производить необходимые измерения в процессе монтажа и прокладки кабельных сетей, а также эффективно обнаруживать различные неисправности. В зависимости от сложности прибора и его типа можно выполнять как единичные ручные замеры, так и полностью автоматизированное комплексное тестирование. Lan тестер Это целая линейка компактных, простых в обращении и надежных устройств, посредством которых можно проверять схемы соединений, искать неисправности, исследовать витые пары на разрывы, короткие замыкания и т. д. Особый класс — шлейфовые тестеры, специально ориентированные на то, чтобы быстро, легко и без посторонней помощи испытать уже заделанные линии. Третий тип приборов — квалифицирующие тестеры служат для выполнения предусмотренных стандартами замеров и документирования результатов проверки качества кабельных систем. Стоит особо отметить тестеры для сертификации медных кабелей, с помощью которых можно получить гарантию, что последние в точности отвечают стандартам TIA/ISO Цифровые тональные генераторы С их помощью можно быстро и достоверно обнаружить любой тип скрытого или уложенного в жгут кабеля или пар проводов, используемых для передачи данных, голоса или видео, причем даже в работающей сети. Особенностью является то, что приняты меры, исключающие возможные ошибки, вызванные появлением наводок, шумов или других ложных сигналов. Кабельные контроллеры Важной отличительной чертой кабельных контроллеров является то, что в отличие от тестеров, в них нет необходимости постоянных переключений между различными режимами для того, чтобы получить окончательный результат испытаний. Кроме того, система сложных в использовании датчиков заменена удобным интерфейсом, а результаты отображаются на экране прибора в виде понятных графических схем.

Коваль Юлия · ПРОТЕХ · 24 апреля · Россия · г Москва

УСЛУГИ: Прогрузка, настройка автоматических выключателей

В электролаборатории «Лидер» в роли испытательного устройства используется сертифицированный аппарат «Сатурн-М1», предназначенный для проверки и настройки уставок по току, применяемых в системе релейной защиты и автоматики распределительных сетей, агрегатов, генераторов и двигателей. По завершении испытания выдается утвержденный протокол. г. Челябинск, ул. 60-летия Октября, д. 18, +7 908 572-68-13

Денишев Марат · ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ЛИДЕР · 17 апреля · Россия · Челябинская обл

Прогрузка, настройка автоматических выключателей

ПРОДАМ: Калибраторы ГлобалТест

— Калибратор AT01m; — Калибратор AT02; — Калибратор AT04. ООО «ГлобалТест» предоставляет полный спектр услуг по комплектации измерительных испытательных комплексов и систем технической диагностики. Цена по запросу.

Отдел Продаж · ГлобалТест · 22 апреля · Россия · Нижегородская обл

ПРОДАМ: Низкочастотные вибропреобразователи ускорения ГлобалТест

— Вибропреобразователь АР4001 ООО «ГлобалТест» предоставляет полный спектр услуг по комплектации измерительных испытательных комплексов и систем технической диагностики. Цена по запросу.

Отдел Продаж · ГлобалТест · 22 апреля · Россия · Нижегородская обл