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軍用繼電器電磁干擾測量方法淺談 繼電器技術指標

時間：2020-07-30    來源：儀多多儀器網(wǎng)    作者：儀多多商城     
1、引言

繼電器作為一種具有隔離和開關功能的自動控制元件，已廣泛應用于衛(wèi)星、導彈、火箭、飛機、艦艇、坦克、火炮、核工廠、雷達、通訊、計算機等系統(tǒng)，是各項國防工程中必不可少的控制元件。繼電器在軍用整機中主要起著信號隔離與傳輸、信號擴展與綜合、自動控制與量和程序配電的作用。例如，某新型導彈共使用各種繼電器970只。但是，由于傳統(tǒng)的有觸點式繼電器在儲存和使用過程中，其電磁干擾和可靠性受觸點間的不良接觸、電火花電弧造成的磨損、輸入線圈的反電勢等影響，致使繼電器的失效率較高，使其繼電器成為不可缺少的、同時又是最難保證其電磁干擾和可靠性的元件之一。

電磁兼容指標是整機單位驗收其所選用繼電器的關鍵指標，但目前還沒有相應的測試方法，一般沿用整機的測試方法對繼電器進行測試，不能適應作為部件的繼電器的工作情況。因而研究繼電器的電磁干擾發(fā)射的測量方法，并對現(xiàn)在沿用的測試方法的有效性、適用性和嚴謹性進行研究是本項目研究的目的和背景需求。

針對繼電器研制單位的委托，我中心正在初步研究軍用繼電器電磁兼容的測試方法，其主要目的是為軍用繼電器研制單位在產(chǎn)品的電磁兼容設計上提供依據(jù)，并為整機研制與定型提供科學數(shù)據(jù)，并填補我國在此方面的空白。

軍用繼電器是軍用元器件的一種，所以制定軍用繼電器電磁兼容的測試方法是十分必要并具有時效性。

2、發(fā)射試驗的一般測量要求

2.1 測量容差

除非對特定的測試另有說明，容差應如下：

1) 距離：±5％ ；
2) 頻率：±2％；
3) 幅度、測量接收機：±2dB；
測量系統(tǒng)(包括測量接收機、傳感器、電纜等)：±3dB；
4) 時間(波形)：±5％。

2.2 測試場地的環(huán)境噪聲

在屏蔽室內(nèi)進行測試時，EUT斷電和所有輔助設備通電時測得的電磁環(huán)境電平應至少低于規(guī)定的極限值6 dB。電源線上的傳導環(huán)境電平應在斷口EUT但連接一個電阻負載情況下測量，該電阻負載應流過與被試設備相同的額定電流。

在屏蔽室外測試時，則測試應在電磁環(huán)境電平處于最低點的時間和條件下進行。

2.3 輻射發(fā)射的測量要求

測試場地應是平坦的，沒有架空線，附近沒有反射性結(jié)構，而且有足夠大的空間以滿足在規(guī)定的距離內(nèi)放置天線，并在天線、被試設備和任何反射性結(jié)構之間提供足夠的間隔。

圖1給出了符合標準的試驗場地。該試驗場地位于一個長軸20m、短軸17．32m的橢圓形的區(qū)域內(nèi)。被試設備和測量設備被分別放置在相距10m的焦點上。


圖1 輻射發(fā)射的車輛基本測試布置

試驗場地的自然地面應采用一張可以覆蓋被試設備和測量天線之間整個區(qū)域的導電金屬接地平板來擴大。該金屬地板應在一端超出被試設備的邊界至少1m，在另一端超出測量天線及其支持結(jié)構至少1m。為了滿足場地的衰減要求，在某些場地也許需要鋪設大于所示面積的傳導性地板。導電金屬接地平板上的孔隙或間隙尺寸不應大于最高測量頻率波的十分之一。

如果進行試驗的場地不具備上述特點，應收集證據(jù)證明這種場地造成的誤差不會使得到的結(jié)果無效。一個可以選擇的場地的例子是一間半電波暗室。

應通過測量水平和垂直極化場地衰減使試驗場地有效。用于測量場地衰減的天線間距應與輻射發(fā)射天線試驗的間距相同。

如果水平或垂直場地衰減測量值與理想場地的理論衰減值之差不大于±4dB，則認為該試驗場地是可接受的。

3、試驗程序

3.1 被試件的配置

除非另有規(guī)定，被試件的布置和運行應與典型應用情況相一致。如果在測試期間使用了屏蔽的或特殊的電纜以滿足限值的要求，則應在報告中說明。

3.2 被試件的工作狀態(tài)

被試件應按設計要求在額定工作電壓和典型的負載條件下運行。只要可能，應使用實際負載；如果使用模擬負載，該模擬負載應是阻性負載。

被試件應工作在使其產(chǎn)生最大輻射發(fā)射的工作狀態(tài)下。即在試驗時，應將輔助激勵量和輸入激勵量的額定值施加于被試設備的相應回路，在被試設備處于暫態(tài)動作狀態(tài)下，測量其電磁發(fā)射。

注：輸入激勵量和輔助激勵量電路應不影響被試件的電磁發(fā)射。

4、輻射發(fā)射的測量

本測試方法用來測試EUT及有關電線、電纜的電場發(fā)射。測試時，應使EUT保持3.1規(guī)定的基本測試配置，要確保EUT產(chǎn)生最大輻射發(fā)射的面朝向測量天線。

4.1 天線地網(wǎng)的搭接

在屏蔽室內(nèi)測量，使用一個與地網(wǎng)同寬的實芯金屬帶將拉桿天線地網(wǎng)搭接到接地平板上，地網(wǎng)與接地平板之間最大直流搭接電阻2．5mΩ。使用金屬接地板的測試工作臺，搭接該地網(wǎng)到金屬接地平板上。

4.2 天線定位

(1) 確定EUT及其有關電纜測試配置邊界以便天線定位。

(2) 采用GJB152A一97中圖RE102—2中所示天線上的幾何參考點來測定天線距測試配置邊緣的高度和距離。

1) 對所有配置，天線應距測試配置邊界的前緣lm；
2) 除1040 rain拉桿天線外，天線應高于地面接地平板1200ram；
3) 確保天線任何部分距屏蔽室的壁面不小于lm，距頂板不小于0．5m；
4) 對使用測試工作臺面的測試配置，對拉桿天線附加定位要求和對測試工作臺接地平板的距離應滿足GJB152A-97中RE102—2中的要求。

4.3 測試方法

(1) 按本標準中2.2檢查電磁環(huán)境電平，必要時應繪制電磁環(huán)境曲線圖；

(2) 測試設備通電預熱，使其達到穩(wěn)定工作狀態(tài)；

(3) 按圖1的系統(tǒng)檢查路徑，對每根天線以其最高使用頻率點，對從每根天線到數(shù)據(jù)輸出裝置的整個系統(tǒng)進行評估。對使用無源匹配網(wǎng)絡的拉桿天線，用每個頻段的中心頻率進行評估。

1) 施加一個校準信號到天線連接點處的同軸電纜上，其電平比GJB151A極限值減去天線系數(shù)后低6dB；
2)按照正常數(shù)據(jù)掃描的方法使測量接收機進行掃描，檢查數(shù)據(jù)記錄裝置的指示電平是否在注入信號電平的-I-3dB范圍內(nèi)；
3)對1040mm拉桿天線，去掉拉桿通過連接到基座的10pF電容器向天線匹配網(wǎng)絡施加信號；
4)如果獲得的讀數(shù)偏差超過±3dB，則要找出引起誤差的原因并糾正。

(4) 使用輻射發(fā)射的測量基本測試布置的測量路徑，對每根天線進行下述評定，以確認天線完好可用。

1) 在每種天線的最高使用測量頻率點上使用天線或短棒輻射器輻射信號；
2) 使測量接收機調(diào)到所加信號頻率上，檢查接收到的信號是否適當。

(5) EUT通電預熱。使其達到穩(wěn)定工作狀態(tài)。

(6) 按輻射發(fā)射的測量基本測試布置的測量路徑，確定EUT及其有關電纜的輻射發(fā)射。

1) 使用GJB152A一97一般要求4．9．3條款表2規(guī)定的帶寬和最小測量時間，使測量接收機在整個適用的頻率范圍內(nèi)掃描；
2) 對30MHz以上的頻率，天線應取水平極化和垂直極化兩個方向；

(7) 數(shù)據(jù)提供

1) 連續(xù)地自動地繪制幅度與頻率關系曲線圖，除為核實曲線圖外，不接受手動采集的數(shù)據(jù)；
2) 每條曲線都應達到至少百分之一或兩倍于測量接收機帶寬(取要求較低者)的頻率分辨率以及至少ldB的幅度分辨率；
3) 提供測試方法中EUT測試和測量系統(tǒng)校準、檢查兩組曲線；
4) 提供4．3．4條款中確定的檢查測量天線完好性的情況說明。
繼電器的選型

　　繼電器是可控開關，繼電器并非以機械方式控制，是以電流轉(zhuǎn)換電磁力來控制切換方向的開關。當繼電器的線圈通電后，會使銜鐵吸合從而接通觸點或斷開觸點。

　　由于繼電器是組成各種自動控制系統(tǒng)的最基本元件，因此在選用繼電器的時候，必須首先考慮繼電器的通用性、使用環(huán)境、額定工作電壓和額定工作電流等等。真正做到選型恰當、使用合理，這樣才能確保控制系統(tǒng)的正常使用和可靠地工作。繼電器的種類繁多、用途廣泛、特性參數(shù)各異，因此，在選用繼電器時候必須首先了解各種繼電器的各項技術參數(shù)，否則無法保證繼電器的可靠性，進而使繼電器所控制的電路處于失控控狀態(tài)。

　　具體選用的方法如下。

　　1、繼電器的觸點額定負載能力應該高于所控制電路的負載。因為繼電器的額定負載均屬于純電阻性負載，因此選用時候應該考慮被控制電路的特性而予以不同的處理。例如，負載為小功率電動機電路時，觸點負載應該高于負載的20％來選取；又如，負載為電阻性的白熾燈時，觸點負載應該高于負載的15％選??；再如，負載為純電感性負載或純電容性負載電路時，觸點負載應該高于負載的30％選取。

　　2、繼電器的觸點類型繼電器的觸點類型包括單組觸點、雙組觸點、多組觸點、常開式觸點、常閉式觸點等等。選用時，應該根據(jù)負載電路的需要來選擇，而不可以盲目地選用多組觸點型號的繼電器。

　　3、繼電器的功率在實際使用時，千萬不要將繼電器的小功率負載的觸點并聯(lián)后，再接入大功率負載電路之中。這是因為繼電器觸點從斷開到閉合的時間不可能完全一致，則并聯(lián)后動作時間短的那組觸點要承受較大功率的負載，這樣必然造成這組觸點的損壞。

　　4、繼電器的電壓于電流繼電器使用時，電磁繼電器的線圈的額定電壓值和額定電流值應該滿足設計要求，既根據(jù)驅(qū)動電壓與電流的大小來選擇繼電器的線圈電壓額定值。若驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流小于繼電器的額定值，則不能確保繼電器的正常工作；若大于額定電壓值和額定電流值時，則有可能燒毀繼電器的線圈。

標簽: 繼電器
繼電器標簽： 繼電器的選型_繼電器組合標題：
繼電器的功能如何？

    電磁繼電器屬于一種自動運動電器，它具有將線圈電流轉(zhuǎn)換成對可動部件作用的電磁吸力。使銜鐵運動帶動觸點動作，完成自控電路的自動開通或關斷的切換。

    因此，電磁繼電器在工控、電力系統(tǒng)保護、配電系統(tǒng)等自動化程度較高的領域被廣泛應用。

    繼電器的工作原理

    繼電器工作在電路控制回路中，電路控制回路對繼電器的線圈供電，線圈受到激勵就會在磁路中生成磁鏈，對可動部件的銜鐵產(chǎn)生電磁吸力，于是銜鐵在彈簧、簧片、永磁體或者在另是一個控制回路提供的反力或電磁力的相互作用下動作，推動簧片動作。

    在吸合過程中使主回路中動觸點和靜合靜觸點斷開，與動合靜觸點閉合，釋放過程中使主回路中的動觸點和動合靜觸點斷開，與靜合靜觸點閉合。

    繼電器主要有兩大系統(tǒng)構成，分別是電磁系統(tǒng)與接觸系統(tǒng)。電磁系統(tǒng)主要包括銜鐵和線圈，接觸系統(tǒng)主要包括觸點、簧片、推動部件與固定部件。

    繼電器的電磁系統(tǒng)是它的吸力供給部分，將控制回路中的電流轉(zhuǎn)換成為電磁吸力，使可動部件刻度反力運動，達到切換主電路中觸點的目的。

    繼電器的接觸系統(tǒng)是它跟主回路的連接部分，可實現(xiàn)對主回路實施狀態(tài)切換，給銜鐵提供反力，來控制銜鐵轉(zhuǎn)動速度及觸點行程，維持狀態(tài)保持力等與繼電器壽命強相關的參數(shù)。

    因此，繼電器有擴展控制功能、信號放大功能、信號綜合功能以及自控、遙控、監(jiān)測等功能。

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