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嘉峪檢測網 2024-09-28 10:44
RTCA/DO-160F,代替之前的DO-160E版本,是由RTCA 135特別委員會制定并于2007年12月6日發布的航空設備環境條件和測試步驟的標準。
DO-160F涵蓋了航空電氣電子設備(航空電子學)的標準步驟和環境測試標準。
在DO-160F中規定的測試是為滿足聯邦航空管理局(FAA)或者其他國際規定對安裝在商業航空器上設備的要求而進行的典型測試。
在DO-160F中測試和測試等級/限值(參見“設備分類”)適用于當前實際使用的所有類型的飛行器,包括小型通用航空器、商業噴氣式飛機、直升機、區域噴氣式飛機和巨型噴氣式飛機,例如最新的空中客車(A380)和波音客機(787)。
該文件包括26個部分和三個附件,但是只有15至23節和25節含有電磁兼容的內容。
DO-160F包括的其他內容有:溫度、高度、振動、沙/塵、電源輸入、射頻敏感度、雷擊和靜電放電。
DO-160F的制定和修正與RTCA的歐盟版本:EUROCAE相配合。作為橫跨大西洋的兩個組織的合作成果,RTCA/DO-160F與他的歐洲版本EUROCAE/ED-14F完全一致。
本文旨在對DO-160F中與EMC有關的每個節節進行簡要的說明。
DO-160E發布后每部分的變化也將簡要說明,最后,我們還要展望DO-160的未來的修訂。
1-3節
前三節描述了DO-160的目標和適用范圍(第1節),提供了全文中的術語及定義(第2節),并且規定了測試條件(第3節)。前三節提供了DO-160的后續節節的參考及準確進行特定測試的通用信息和指導。
DO-160F新在何處?
在第二節,增加“測試結果的適用范圍”。
在第三節,增加“敏感度測試的EUT設置”。
第15節:磁效應
MC(表示磁兼容與“EMC”表示電磁兼容對應)測試用來確定被測設備(EUT)影響羅盤偏轉的程度,或者影響羅盤感應器指示的程度,其亦被稱為“磁閥”。
標準的羅盤擁有一個巨大的表盤,可以讀出指針的每一度偏移,這是唯一需要的測試設備。EUT通過東西連線方向接近羅盤,直到觀察到北磁極產生一度的移動。測量其間距從而確定“設備分類”。
設備等級
v可以根據EUT與羅盤(或者羅盤感應器)的間距從小于30厘米到大于300厘米將設備分為五個設備等級(Y,Z,A,B 和C)。
DO-160F新在何處?
0至30厘米的安裝間距歸入新分類Y。
每種設備分類的必要描述已加入到第15節“測試目的”之中,同時還有一個關于如何利用測試結果判斷EUT與羅盤(或者羅盤感應器)的最近安裝距離的討論。
加入“等同的磁性感應器”的使用方法,以允許與典型的“自由磁性”羅盤相對的電子羅盤的使用。
第16節:電源輸入
雖然對于“電源輸入”(或者其他標準所說的“電源質量”)是否為真正的EMC測試仍有爭論,但是這里把它們加入其中有兩條原因。
首先,電源/輸入/質量測試經常由EMC測試人員在EMC實驗室完成。其次,在最新版的DO-160中,某些測試的頻率范圍已經落入了典型的EMC測試參數中,這些測試中所用的設備與在DO-160和其他EMC標準中使用的許多 “真正”的EMC測試是相似的。
第16節中的測試用來確定由于飛行器正常和緊急操作引起的AC和/或DC電源的各種變化情況下,EUT可否正常運行。另外,16節還包括了驗證EUT是否會對航空器電源產生負面影響,從而損害或者降低其他安裝設備性能的測試。
第16節有趣的一點是它是DO-160中唯一涵蓋EUT敏感度(如浪涌、中斷、瞬時變化等)和EUT的有害干擾(發射)的產生(如諧波電流、再生能量、電源因素等)的要求與測試的一個節節。
以上這些,加上逐漸增加的航空電源系統的復雜度和多樣性,及16節較多的內容(在DO-160中共有61頁),觸發了SC-135進行一些關于將電源輸入/質量要求分離出去成為一個完全不同文件的討論——盡管此時沒有考慮馬上做出更改。
為了趕上航空電源系統設計的最新進展,第16節在過去的10年里發生了巨大的變化。隨著新的電力系統在最新型航空運輸機上的應用,DO-160F也經過了大幅的修改。
于2001年6月12日發布的DO-160D第二次修改,對第16節做了大幅修訂,加入了新的測試,修改了已有的測試,指出了交流諧波電流部分和變頻交流電力系統的問題。
在DO-160E中,重新編排了整個章節,將所有交流測試放在一個子節節中,而直流測試再另起一個子節節,使第16節更易于使用和理解。
DO-160E同樣介紹了一些新的測試方法,例如對交流電源設備的直流分量測試,和一個新的 “航空器電力系統的負載設備影響” 子節節。
在DO-160F中,交流和直流電力系統需要更多的測試,增加了包括270V直流電力系統的一系列新的測試和測試等級,同時還有一個擴大很多的測試列表,涵蓋了EUT對航空電子電力系統的影響。
直流輸入測試包括:穩態過電壓與低電壓狀況;紋波電壓;v瞬時電源中斷;瞬時跌落與浪涌;暴露電壓衰減時間(僅對270V電壓);瞬間電流。
交流輸入測試包括:穩態過電壓和低電壓的情況;穩態高頻與降頻的情況;穩態相位不平衡(三相電);電壓與頻率調制;電壓與頻率瞬變;瞬間電源中斷;瞬間跌落與浪涌;直流偏置和電壓畸變;諧波電流發射;相位不平衡(三相電輸入);直流電源分量;瞬間電流;電流調制;功率因數
設備類別
共有三種設備類型(A,B,D,或Z)其指明了設備使用的電力類型和設備可以正常工作的直流或交流電源的類型。對于交流驅動的設備,有一個在類別指示符下的附加指示符,由兩個字母組成的標志表明:這個設備已經經過測試,用在固定頻率(CF),窄帶可變頻率(NF),或者寬帶可變頻率(WF)。
還有四個附加的類別指示符用來指示下面這些測試:交流電流諧波(H);交流電流調制(L);交流功率因數(P);直流電流紋波(R);交流或直流涌入(I)。
DO-160F新在何處?
包含270V直流驅動的EUT設備新的類別(D)、測試和測試等級。
對于使用三相交流電的EUT設備的相位損失測試。
在“航空器電力系統的負載設備影響”部分增加更多的測試。
所有試驗參數的特定容差。
"手動重啟”的特別定義。
第17節:尖峰電壓
此測試可判定EUT在尖峰電壓輸入至交流和/或直流電源端口期間和/或者之后是否可以按照要求運行。
只要產生的波形至少有10微秒的持續時間、少于2微秒的上升時間和50歐姆的電源阻抗,就可以使用各種產生尖峰電壓的方法。
1分鐘之內施加至少50V的尖峰電壓。此測試與MIL-STD-461F的CS106非常相似。
設備類別
有兩個設備類別。
B類測試等級為交流(rms)和/或直流線電壓的兩倍(或者200V,取較少者)。
A類測試等級為600V。
DO-160F新在何處?
當所有的輸入口都接入相同的電源總線而需要同時測試所有的輸入口的要求。
三相電測試設置。
明確電源阻抗容限。
第18節:音頻傳導敏感度——電源輸入
此測試可判定EUT在音頻干擾注入至交流和/或直流電輸入端口期間是否可以按照要求運行。
測試配置和步驟與MIL-STD 461F的CS101測試方法基本相同,僅有的不同表現為測試等級與頻率范圍上。
音頻干擾利用變壓器耦合至所有電源引入線,測試電源引入線及回路線之間的干擾信號的峰-峰電壓。
測試等級為正常交流輸入電壓的8%,頻率范圍從10Hz到150KHz。
EUT必須在最小和最大的設計電流(如果可能)情況下測試,如果與變頻系統一起工作,則同時需在AC電源的極限頻率下測試。
頻率掃描率為每10倍30步進,并且在每個步進頻點駐留時間為1分鐘。
設備類別
三種直流電源設備類別(R,B,和Z)指明了設備使用電力的類別和與設備兼容的直流電源的類型。
制定了兩個(R和K)交流電源設備類別。
R類用一個附加的指示(一個兩個字母的符號)說明,類別指示后括號內的符號,表明這個設備已經經過測試并可以使用在固定頻率(CF),窄帶可變頻率(NF),寬帶可變頻率(WF),K類用來指示EUT已經通過測試可以使用。
第19節:感應信號敏感度
本節測試用來判定設備和互聯電纜在音頻電場、磁場、和瞬時尖峰電壓的作用下是否能按照要求運行。
互聯電纜的測試等級由暴露在輻射線中的線纜長度決定。
對于感應切換瞬變電流(感應尖峰)測試,暴露長度可以是1.2或者3.0米,加在輻射線纜上的尖峰電壓至少要達到峰-峰值600V。
對于電磁場感應進入線纜的情況,測試等級由產品暴露在輻射線纜中的互聯電纜長度和加在輻射線纜上的RMS電壓或電流來決定。
測試等級由“伏特x米”(V-m)或“安培x米”(A-m)來表示。
例如,Z類需要電場強度為1800V-m,其對應3米長的電纜暴露在施加電壓為600Vrms的輻射線纜所產生的電磁場中。
如果由于空間限制,只有少于3米的線纜暴露在輻射線纜中,加在輻射線纜上的電壓就要提高,以達到1800V-m的測試等級。
當測試遇到線纜最后少于3m的特殊情況時需要特殊處理。在這種情況下,測試等級可能會與耦合長度成比例減少。
掃頻測試的頻率范圍由設備類別確定。頻率掃描率為每10倍30步進,其中在每個步進頻點的駐留時間為10秒鐘。
設備類別
設備類別由兩個字母表示,第一個字母(A,B,C或Z)表明進行的測試和測試等級。第二個字母(C,N或W)表明與EUT適配的交流電力系統的工作頻率(靜態、窄帶可變,或寬帶可變)。
DO-160F新在何處?
第20節:射頻敏感度(輻射與傳導)
該測試用來確定當EUT和它的互聯電纜暴露在射頻干擾之中時,EUT是否會按要求運行。
需要連續波(CW)、調幅方波(SW)、和脈沖調制(PM)射頻信號。
線性阻抗穩定網絡(LISN)必須與每根電源線和未接地的電源回路串接,并且在LISN的電源輸入和接地平板之間接入10μF的電容。
除非另有規定,互聯線纜至少需3.3米長,電源線不能超過1米。
傳導敏感度
射頻傳導敏感度測試步驟與MIL-STD-461F中的CS114方法相似。
射頻干擾使用注入探頭耦合進入EUT的互聯線纜和電源線中,注入探頭在測試前首先要按測試等級進行校準(在50歐姆夾具中)。
記錄下在校準夾具中每個頻點達到規定RF電流所需的RF功率值,由此生成的頻率-功率校準表將用于實際的測試中。
測試時,受測線纜或電源線中引入的射頻感應電流由已校準的RF電流探頭監控,注入探頭的射頻功率逐步加大直至到達適合的電流等級(由所使用的設備類別所決定)。
注入探頭的射頻能量不能超過在50歐姆校準夾具中校準時記錄的功率電平的6dB以上。
測試頻率范圍從10KHz到400MHz,并且每個測試一般都需要掃描兩次——一次使用CW信號,然后再使用SW調制信號。
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