Определение уровня пульсации (при поверке источников питания)

[Татьяна 8693 3]

Добрый день!
В методиках поверки на источники питания иногда встречаю следующее:
"Применять измерительный шнур с минимальной индуктивностью общего провода (менее 0,1 мкГн)..."
Конкретно где видела: 

20189-07 Источники питания постоянного тока SPS-1230, SPS-1820, SPS-3610, SPS-606 (менее 0,1 мкГн)

26738-04 Источники питания АТН (менее 0,1 Гн)

Очень большой разбег получается между методиками. Я измерила индуктивность своих проводов и получила значения от 0,71 мкГн до 2,5 мкГн. 
Как быть в такой ситуации? Где можно приобрести провода вот с такой характеристикой менее 0,1 мкГн? Вообще интересно узнать, где можно купить хорошие провода для измерения пульсации именно.

Вообще интересно по этой теме почитать какую-нибудь информацию. 

На В3-57 работать с включенным фильтром или нет? 
 

[Alexs_L 92]

1 час назад, Татьяна 8693 сказал:

измерила индуктивность своих проводов и получила значения от 0,71 мкГн до 2,5 мкГн.

опишите процедуру измерения индуктивности проводов? 

[Татьяна 8693 3]

1 час назад, Alexs_L сказал:

опишите процедуру измерения индуктивности проводов? 

Измеряла LCR метром, двухпроводная схема. Красный и чёрный провод прицепила к концам испытуемого провода, нажала кнопку, измерила. 
Подскажите пожалуйста, если неправильно делаю.

[Alexs_L 92]

МП для этого СИ 20189-07 имеется в Аршин. Посмотрел. Появились вопросы.
Но хотелось бы еще посмотреть на МП для 26738-04 Источники питания АТН. Но найти не получилось методику поверки на данный прибор. Можете отправить выдержку, где об этом пишется?. И также каким приблром рекомендуется проводить измерения?
А попутно и вопрос - а каким прибором провдите Вы измерения? 

[Татьяна 8693 3]

2 часа назад, Alexs_L сказал:

МП для этого СИ 20189-07 имеется в Аршин. Посмотрел. Появились вопросы.
Но хотелось бы еще посмотреть на МП для 26738-04 Источники питания АТН. Но найти не получилось методику поверки на данный прибор. Можете отправить выдержку, где об этом пишется?. И также каким приблром рекомендуется проводить измерения?
А попутно и вопрос - а каким прибором провдите Вы измерения? 

Пункт 5.9 Примечание. Рекомендаций никаких не указано, каким прибором это можно делать. У меня был Измеритель LCR APPA 703. Я на автоматическом режиме измеряла. 

Источники питания АТН. Методика поверки. (№ г.р. 26738-04).pdf

[Огнев 4]

В 26.05.2025 в 12:16, Татьяна 8693 сказал:

"Применять измерительный шнур с минимальной индуктивностью общего провода (менее 0,1 мкГн)..."
 

Логично бы звучало: применять измерительный шнур с максимальной индуктивностью общего провода (менее 0,1 мкГн)

Имеется в виду измерение индуктивности оплетки коаксиального кабеля, подключая RLC-метр с одной и с другой стороны кабеля.

Чем меньше длина и диаметр коаксиального кабеля, тем меньше индуктивность.

Калькулятор расчета параметров коаксиальных кабелей: https://www.translatorscafe.com/unit-converter/ru-RU/calculator/coaxial-cable/

[Огнев 4]

В 26.05.2025 в 12:16, Татьяна 8693 сказал:

На В3-57 работать с включенным фильтром или нет? 
 

В методике по SPS указаний по включению или выключению фильтра нет. С включенным фильтром будут отсекаться пульсации выше 250 кГц, соответственно у СИ будет больше шансов пройти поверку)

[Татьяна 8693 3]

3 часа назад, Огнев сказал:

В методике по SPS указаний по включению или выключению фильтра нет. С включенным фильтром будут отсекаться пульсации выше 250 кГц, соответственно у СИ будет больше шансов пройти поверку)

Я заметила, что у СИ больше шансов когда фильтр включен ?

но правильно ли это? Мы же должны испытать его по всякому, а не сделать так, чтобы он поверку прошёл))

[Alexs_L 92]

В 26.05.2025 в 12:16, Татьяна 8693 сказал:

В методиках поверки на источники питания иногда встречаю следующее:
"Применять измерительный шнур с минимальной индуктивностью общего провода (менее 0,1 мкГн)..."
Конкретно где видела: 

20189-07 Источники питания постоянного тока SPS-1230, SPS-1820, SPS-3610, SPS-606 (менее 0,1 мкГн)

26738-04 Источники питания АТН (менее 0,1 Гн)

1. А обеих МП указано, что для проведения измерений по данному пункту применяется вольтметр В3-57. У которого два штатных измерительных шнура, коаксиального исполнения. Зачем оговаривать минимальную индуктивность, если шнуры штатные? 
2. Предположим, что указание по минимальной индуктивности актуально в случае применения иных вольтметров. Тогда почему такая большая разница в минимальных значениях индуктивности? (в один миллион раз). Ошибка в одном месте вызывает недоверие к аналогичному параметру в другом. Так может, и не 0,1 мкГн, а 10 мкГн, или 100 ??? )
3. Что имеется под понятием - "индуктивность общего провода"? То есть это индуктивность только внешней оплетки? Учитывая, что кабель коаксиальный, то предполагаю, что получить значение можно только теоретическим расчетом, или запросив информацию у завода - изготовителя оборудования. Ну или придумывать отдельную процедуру по измерению данного параметра. 
Но вопрос актуальности измерения данного параметра все еще вызывает вопросы. 
Если же исходить из того, что для правильности измерений необходимо минимизировать влияние внешних параметров, так может быть, просто подойти ответственно к выбору кабеля для шнура, с хорошей экранирующей оплеткой - чем сплошнее витки, чем плотнее экран - тем лучше его свойства.
4. Индуктивность в 0,1 Гн - это большая индуктивность. И здесь явно ошибка. Что бы получить такую индуктивность, надо намотать хорошую катушку.

В 28.05.2025 в 09:18, Татьяна 8693 сказал:

заметила, что у СИ больше шансов когда фильтр включен ?

но правильно ли это? Мы же должны испытать его по всякому, а не сделать так, чтобы он поверку прошёл))

Неправильно. Блок питания - импульсный. Обычно частота преобразования - 100 - 150 кГц. При ухудшении элементов преобразования на выход блока питания проникают помехи как на частоте преобразования, так и на гармониках. Включая фильтр, гармоники отсекаются для измерения. Но конечному потребителю помехи могут создать проблемы. 

Изменено 29 Мая 2025 пользователем Alexs_L

[Огнев 4]

В 28.05.2025 в 09:18, Татьяна 8693 сказал:

но правильно ли это? 

в МП про фильтр не указано. Что не запрещено, то разрешено.

Мы живем в эпоху высокочастотных преобразований, все эти помехи окружают нас. Когда разрабатывался тот же SPS, этих помех было значительно меньше, а с В3-57, вообще редкость. Электро-радиоизмерительные лаборатории должны быть защищены от всех видов электромагнитных излучений, вплоть до экранирования светильников, применятся измерительное заземление и т.д. На практике это редкость, тем более в нашей стране.

[Татьяна 8693 3]

Снова получается спорная ситуация. ?

заметила, что источники питания при выключенном фильтре проходят крайне редко. Никакого экранирования у нас конечно нет. 
На 10 источников 3 из них проходят по пульсации только. 

Интересно, чем можно заменить В3-57 сейчас? 

[Alexs_L 92]

5 часов назад, Огнев сказал:

в МП про фильтр не указано. Что не запрещено, то разрешено.

можно воспринять и так. А можно и по другому. По умолчению прибор включается как увключается, без подклбюченного фильтра. И ширина измеряемых частот простирается до 5 МГц. А вот подключенный фильтр - это уже опция. На которую как раз должно быть отдельное указание.
 

 

55 минут назад, Татьяна 8693 сказал:

заметила, что источники питания при выключенном фильтре проходят крайне редко.

Вот, косвенное подтвержение того, что фильтр обрезает гармоники. Кстати, по соотношению занчений с включенным и выключенным фильтром можно оценить вносимую долю гармоник в нестабильность.  Как именно - не знаю. Штудировать литературу надо.
И еще вспомнилось. Существенный вклад в пульчации вносят гармоники с 1-й по 5-ю. Если принять, что частота преобразования 100 кГц, то уже начиная со 2- й гармоники, фильтр всё "срезает". Поэтому и измеренные значения меньше. 

 

P.S. С точки зрения эксплуатации смотрел бы на сравнение нового и экплутируемого приборов. Возможно, что у нового значение чуть меньше, и он проходит поверку по данному параметру. А у эксплуатируемого прошло формование элементов со временем (особенно электролитические конденсаторы), что-то ушло, значение поднялось, но незначительно, и стабильно с течением времени. 

Изменено 30 Мая 2025 пользователем Alexs_L

[i2c 23]

6 часов назад, Татьяна 8693 сказал:

Снова получается спорная ситуация. ?

заметила, что источники питания при выключенном фильтре проходят крайне редко. Никакого экранирования у нас конечно нет. 
На 10 источников 3 из них проходят по пульсации только. 

Интересно, чем можно заменить В3-57 сейчас? 

АКИП-2402 например

[_chip_ 49]

40 минут назад, i2c сказал:

АКИП-2402 например

К сожалению у него нормируется погрешность измерений синусоидального сигнала...

[Огнев 4]

13 часов назад, Татьяна 8693 сказал:

Интересно, чем можно заменить В3-57 сейчас? 

В измерении ВЧ-сигналов, аналоговым приборам нет равных. У цифровых ВЧ-помех, как фона у Чернобыльской АЭС.

Изменено 30 Мая 2025 пользователем Огнев

[Татьяна 8693 3]

13 часов назад, Alexs_L сказал:

можно воспринять и так. А можно и по другому. По умолчению прибор включается как увключается, без подклбюченного фильтра. И ширина измеряемых частот простирается до 5 МГц. А вот подключенный фильтр - это уже опция. На которую как раз должно быть отдельное указание.
 

 

Вот, косвенное подтвержение того, что фильтр обрезает гармоники. Кстати, по соотношению занчений с включенным и выключенным фильтром можно оценить вносимую долю гармоник в нестабильность.  Как именно - не знаю. Штудировать литературу надо.
И еще вспомнилось. Существенный вклад в пульчации вносят гармоники с 1-й по 5-ю. Если принять, что частота преобразования 100 кГц, то уже начиная со 2- й гармоники, фильтр всё "срезает". Поэтому и измеренные значения меньше. 

 

P.S. С точки зрения эксплуатации смотрел бы на сравнение нового и экплутируемого приборов. Возможно, что у нового значение чуть меньше, и он проходит поверку по данному параметру. А у эксплуатируемого прошло формование элементов со временем (особенно электролитические конденсаторы), что-то ушло, значение поднялось, но незначительно, и стабильно с течением времени. 

Уже сталкивалась с тем, что новый источник из коробки из упаковки достаю и он уже «сновья» показывает не то что хотелось бы по пульсации. А бывает источник несколько лет эксплуатируют и нормально всё. 

[Татьяна 8693 3]

51 минуту назад, Огнев сказал:

В измерении ВЧ-сигналов, аналоговым приборам нет равных. У цифровых ВЧ-помех, как фона у Чернобыльской АЭС.

 Мультиметр 3458А (25900-03)

Мультиметр цифровые 2002 (25787-08)

Это я посмотрела в аршине в поверках источников питания попадаются вот такие СИ. А В3-57 исчезают куда-то...
Это вот два мультиметр из разных организаций, я предполагаю, что ими измеряют пульсацию

Хочу на будущее разобраться, мало ли у нас В3-57 в единственном количестве остался ?

 

[Дедюхин А.А. 358]

1 час назад, Татьяна 8693 сказал:

 Мультиметр 3458А (25900-03)

Мультиметр цифровые 2002 (25787-08)
А В3-57 исчезают куда-то...
Хочу на будущее разобраться, мало ли у нас В3-57 в единственном количестве остался 

измерение пульсаций используя 2002 (300 кГц) не реально 

3458А еще можно...

В3-57 берегите, но ... в настоящее время мы отказываемся включать в методики поверки измерение пульсаций , поскольку .... никто и ничто не может предложить грамотную воспроизводимую методику измерений. Измерение пульсаций ИП , как тока, так и напряжения, особенно импульсных, превратилось в профанацию. Суть измерения шумов и пульсаций шла от старых линейных ИП, где остаточным продуктов были гармоники питающей сети. Поэтому и использовали вольтметры класса В3-...., лучше измеряли вольтметры с термоэлектрическим преобразователем на входе. Когда ИП стали импульсными, то остаточные пульсации перестали быть гармоническим сигналом. Некоторые Вольтметры В3-... их могут измерять, но нужно учитывать коэффициент формы, а форма пульсаций сложная и они уже не могут ее учесть. Начали вводить значения пульсаций как в единицах СКЗ, так и Пик-пик, и разница у них на порядки. Раньше нагрузкой был пассивный реостат, он не шумел и результаты были похожи на правду. Сейчас используются электронные нагрузки, а они сами шумят и дают пульсации. Разделить где пульсации от ИП, а где от ЭН невозможно. Стали измерять пульсации на холостом ходу без нагрузки (R&S), но и это профанация. 

Мы пытались утвердить как тип специализированное СИ RM-103 для измерения пульсаций и шумов импульсных ИП, но нет прослеживаемости к госэталону..... пульсаций!  не утвердили.

Можно измерять осциллографом, но только с дифференциальным пробником или усилителем, но .... и пробник и усилитель имеют собственные шумы больше шумов ИП  , да и диф.усилителей на 1000В (а есть и такие ИП) нет в природе... Опять тупик  Поэтому и отказались от измерения пульсаций.      

Следующее от чего отказались - от измерения нестабильности при изменении питающей сети для ИП мощностью более 2000 Вт.

[pivak 33]

Приветствую! В целом согласен с общим посылом от Александра Анатольевича – измерение пульсаций похоже на сложность в том месте, в котором она не нужна для относительно простых приборов типа источников питания. И проблема в этих измерениях сугубо методическая. На неэкранированную двухпроводную линию могут как наводится сторонние помехи, так и возникать резонансы из-за наличия паразитных индуктивностей, да и емкостей тоже. Но все это вполне успешно можно решить применением специализированных средств измерений – и дифференциальный пробник таким и является. Они есть и на киловольты, и «шумят» они гораздо меньше большинства требований к ИП, примерно 0,1 мВ полосе до сотни МГц. В требуемой полосе будет гораздо меньше.

Что касается профанаций, то в этой частности не согласен – применение нормировки на холостом ходу в тот момент являлось хоть каким-то выходном из-за уже указанной проблематики электронных нагрузок. И был виден путь сделать «все по уму». К сожалению, видно, что он превращается в просто «убрать». Но не уверен, что это в полномочиях центра испытаний определять какие МХ должны подлежать нормировке для групп СИ.

[Дедюхин А.А. 358]

Алексей Вячеславович тоже в теме  

когда я говорил по ХХ - это не попытка ущемить R&S, это пример что все мечутся из угла в угол, но практического и удобного всем метода нет. И пока его никто реально предложить не может. Лет 15 назад Agilent предлагал вместо электронной нагрузки использовать нагрузочные сопротивления и только для одного типа их ИП нужен был набор из более чем сотни разных сопротивления (с разными номиналами и мощностью). Это реально иметь, если вы выпускаете или поверяете всего две-три разновидности ИП. На практике это далеко не так. Сейчас они от этого отказались.

Да можно найти один дифференциальный пробник для ИП 30 Вольт. Но самими ходовыми являются уже ИП до 160 Вольт и 800 Вольт. Значит нужен набор из нескольких дифпробников. Ха-ха... И тут не все так просто. Рекомендуют усилители LeCroy, но их более не выпускают и напряжение 400 Вольт. В качестве ВЧ вольтметра Рекомендуют R&S. А их выпускают? или всей стране покупать на ebay как В3-...?  

Можно использовать вольтметр 2002 и измерять СКО, но СКО это не пульсации.

чем измерять пульсации у ИП с выходным напряжением 10000 Вольт?

Алексей Вячеславович, можно измерять пульсации и на ХХ, но кто использует ИП в режиме ХХ? Но зато пункт в МП включён и выполнен. Смешно.... Если есть конкретные идеи, то их можно рассмотреть. Пока лично я не вижу как это грамотно сделать в диапазоне напряжений до 10000 Вольт, токов до 2000А и мощности до 60000 Вт.

 

 

[Дедюхин А.А. 358]

4 часа назад, pivak сказал:

Но не уверен, что это в полномочиях центра испытаний определять какие МХ должны подлежать нормировке для групп СИ.

но центру это надо реализовывать

а как? и тут вспоминаешь подход Татьяны Радиевны 

[pivak 33]

отвечу Вам вашими же словами, присылайте ваших специалистов - научу, и это касается не только ИП*))

* про ИП - да, пока пассивный реостат не обойти. Не обойти потому, что никто не знает как "шумит" эл.нагрузка. Никто не знает, потому что центр испытаний/изготовитель не хочет об этом думать. А с измерителем проблем нет и до 1 кВ, и свыше...хотя как Вы сами и написали, большинство ИП до 1 кВ. 

А по поводу подходов мне больше вспоминается правильный подход с испытаниями ВЧ измерителей RLC. Хотя это и тяжелее/дороже (учить, исследовать, заказывать), чем выкидывать и упрощать

Изменено 31 Мая 2025 пользователем pivak

[scbist 1823]

Интересный файл про измерение пульсаций. Не про поверку, а для удовлетворения любопытства.

https://www.richtek.com/Home/Design Support/Technical Document/AN079?ForceDevice=1&devicename=richtekweb&sc_lang=en

AN079_Output Ripple Measurement Methods for DC-DC ConvertersII_EN.pdf

[Дедюхин А.А. 358]

13 часов назад, pivak сказал:

отвечу Вам вашими же словами, присылайте ваших специалистов - научу, и это касается не только ИП*))

добро пожаловать к нашему шалашу - оборудования достаточно для практических занятий  

[Татьяна 8693 3]

В 30.05.2025 в 22:46, Дедюхин А.А. сказал:

измерение пульсаций используя 2002 (300 кГц) не реально 

3458А еще можно...

В3-57 берегите, но ... в настоящее время мы отказываемся включать в методики поверки измерение пульсаций , поскольку .... никто и ничто не может предложить грамотную воспроизводимую методику измерений. Измерение пульсаций ИП , как тока, так и напряжения, особенно импульсных, превратилось в профанацию. Суть измерения шумов и пульсаций шла от старых линейных ИП, где остаточным продуктов были гармоники питающей сети. Поэтому и использовали вольтметры класса В3-...., лучше измеряли вольтметры с термоэлектрическим преобразователем на входе. Когда ИП стали импульсными, то остаточные пульсации перестали быть гармоническим сигналом. Некоторые Вольтметры В3-... их могут измерять, но нужно учитывать коэффициент формы, а форма пульсаций сложная и они уже не могут ее учесть. Начали вводить значения пульсаций как в единицах СКЗ, так и Пик-пик, и разница у них на порядки. Раньше нагрузкой был пассивный реостат, он не шумел и результаты были похожи на правду. Сейчас используются электронные нагрузки, а они сами шумят и дают пульсации. Разделить где пульсации от ИП, а где от ЭН невозможно. Стали измерять пульсации на холостом ходу без нагрузки (R&S), но и это профанация. 

Мы пытались утвердить как тип специализированное СИ RM-103 для измерения пульсаций и шумов импульсных ИП, но нет прослеживаемости к госэталону..... пульсаций!  не утвердили.

Можно измерять осциллографом, но только с дифференциальным пробником или усилителем, но .... и пробник и усилитель имеют собственные шумы больше шумов ИП  , да и диф.усилителей на 1000В (а есть и такие ИП) нет в природе... Опять тупик  Поэтому и отказались от измерения пульсаций.      

Следующее от чего отказались - от измерения нестабильности при изменении питающей сети для ИП мощностью более 2000 Вт.

Вот заметила, что в методиках стали часто появляться осциллографы для измерения пульсаций. Я по напряжению делаю В3-57, а по току осциллограф. Но я не использую пробник никакой. Я через переходник делаю (bnc-банан). И вот как раз мне попадался источник, о котором я писала в другой теме (про мощность). Я два провода с одной стороны зачистила (подключила ко входу четырёхпроводной схемы) с другой оставила бананы и к осциллографу подключила. Один раз получила хорошее значение, второй раз 1,5 В (пикового). 
 

На толстые же клеммы нельзя тонкие провода подключать?