CISPR 16-1-2:2003/AMD1:2004
(Amendment)Amendment 1 - Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods - Part 1-2: Radio disturbance and immunity measuring apparatus - Ancillary equipment - Conducted disturbances
Amendment 1 - Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods - Part 1-2: Radio disturbance and immunity measuring apparatus - Ancillary equipment - Conducted disturbances
Contains a new subclause on capacitive voltage probe.
Amendement 1 - Spécifications des méthodes et des appareils de mesure des perturbations radioélectriques et de l'immunité aux perturbations radioélectriques - Partie 1-2: Appareils de mesure des perturbations radioélectriques et de l'immunité aux perturbations radioélectriques - Matériels auxiliaires - Perturbations conduites
Contient un nouveau paragraphe sur les sondes de tension à couplage capacitif.
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INTERNATIONAL
CISPR
ELECTROTECHNICAL
16-1-2
COMMISSION
AMENDMENT 1
2004-04
INTERNATIONAL SPECIAL COMMITTEE ON RADIO INTERFERENCE
Amendment 1
Specification for radio disturbance and immunity
measuring apparatus and methods –
Part 1-2:
Radio disturbance and immunity measuring
apparatus – Ancillary equipment –
Conducted disturbances
This English-language version is derived from the original
bilingual publication by leaving out all French-language
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CISPR 16-1-2 Amend. 1 IEC:2004 – 3 –
FOREWORD
This amendment has been prepared by CISPR subcommittee A: Radio-interference
measurements and statistical methods.
The text of this amendment is based on the following documents:
FDIS Report on voting
CIS/A/503/FDIS CIS/A/521/RVD
Full information on the voting for the approval of this amendment can be found in the report on
voting indicated in the above table.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until 2006. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
_____________
Page 31
5.2 Voltage probe
Add the title of new subclause 5.2.1 as follows:
5.2.1 High impedance voltage probe
Insert, immediately after the title of new subclause 5.2.1, the existing text of subclause 5.2.
Add the following new subclause:
5.2.2 Capacitive voltage probe
The asymmetrical disturbance voltages of cables can be measured without making direct
conductive contact with the source conductor and without modification of its circuit by the use of
a clamp-on capacitive coupling device. The usefulness of this method is self-evident; complex
wiring systems, electronic circuits, etc. may be measured without interruption of the normal
operation or configuration of the EUT or the need to cut the cable to insert a measuring device.
The capacitive voltage probe is constructed so that it may be conveniently clamped around the
conductor to be measured.
The capacitive voltage probe is used for measurements of conducted disturbances in the
frequency range 150 kHz to 30 MHz with an almost flat frequency response in the frequency
range of interest. The voltage division factor, which is defined as the ratio of the disturbance
voltage on the cable to the input voltage at the measuring receiver, depends on the type of cable.
This parameter should be calibrated over a specified frequency range for each cable type, using
the method described in Annex G.
CISPR 16-1-2 Amend. 1 IEC:2004 – 5 –
The capacitive voltage probe may need additional shielding to provide sufficient isolation from
the asymmetrical (common mode) signal around the cable (see "Influence of electric field" in
5.2.2.2). Annex G contains an example of the construction and a method of measurement for the
isolation.
This capacitive voltage probe can be used to measure the disturbances at telecommunication
ports. The minimum measurable level is typically up to 44 dB(μV).
5.2.2.1 Construction
The capacitive voltage probe shall be constructed so as to enable the measurement of the
voltage without disconnecting the cable under measurement. Figure 11 shows a circuit that is
used to make voltage measurements between a cable and a reference ground. The probe
consists of a capacitive coupling clamp which is connected to a trans-impedance amplifier. The
input resistance R of this amplifier shall be large enough compared to the reactance X to
p c
obtain a flat frequency response.
Capacitive coupling clamp
Cable
V
Gain of trans-impedance amplifier
R >> X
p c Measuring receiver
X = 1 jω()C + C
c p s
R
p
V
F = 20 log
a 10
C
C p
U s
U
C + C + C
p s 1
= 20 log
C G
p
IEC 437/04
Key
G Gain of trans-impedance amplifier
p
C Capacitance between the cable and the clamp
C Capacitance between probe and ground
s
C Capacitance of trans-impedance amplifier
p
R Resistance of trans-impedance amplifier
p
V Disturbance voltage
U Voltage at the input of the measuring receiver
Figure 11 – Circuit used to make voltage measurement between a cable
and a reference ground
CISPR 16-1-2 Amend. 1 IEC:2004 – 7 –
Annex G provides instructions for the typical construction and verification of the capacitive
voltage probe.
5.2.2.2 Requirements
Added shunt capacitance: Less than 10 pF between the grounding terminal of
capacitive voltage probe and the cable under test.
Frequency response:
Voltage division factor, F = 20 log |V/U| in dB (see Figure
a
11), is calibrated over a specified frequency range.
Pulse response: Maintain linearity for the pulse determined by the method in
Annexes B and C of CISPR 16-1-1 for band B.
Influence of electric field: The voltage indication is reduced by more than 20 dB when
(influence caused by electrostatic a cable is removed from the capacitive voltage probe. The
coupling with other cables near measurement method is described in Annex G.
the probe)
Capacitive voltage probe aperture
or opening: At least 30 mm
(aperture when the two coaxial
electrodes open at the slot (see
Figure G.1))
Page 33
Figure 6 – Circuit for RF voltage measurement on supply mains
Change the existing title of Figure 6 to read as follows:
Figure 6 – Circuit for RF voltage measurement on supply mains (see 5.2.1)
Page 121
Add, after Annex F, the new Annex G as follows:
CISPR 16-1-2 Amend. 1 IEC:2004 – 9 –
Annex G
(informative)
Construction and evaluation of capacitive voltage probe
(subclause 5.2.2)
G.0 Introduction
This annex provides an example of a method for the calibration of the capacitive voltage probe
(CVP). Other calibration methods can be used if their uncertainty is considered to be equivalent
to that of the method shown in this annex.
G.1 Physical and electrical considerations for capacitive voltage probe
Figure G.1 shows the configuration of a capacitive voltage probe. It is made up of two coaxial
electrodes, a grounding terminal, a cable fixture, and a trans-impedance amplifier. The outer
electrode is used as an electrostatic shield to reduce the measurement error caused by
electrostatic coupling from cables running alongside.
The equivalent circuit of the probe is shown in Figure G.2. When a voltage exists between the
cable and the ground, an induced voltage occurs between the inner electrode and the outer
electrode as a result of electrostatic induction. This voltage is detected by a high impedance
input amplifier and converted to low impedance by a trans-impedance amplifier. The output is
measured by a measuring receiver.
G.2 Determination of the frequency response of the voltage division factor
Figure G.3 shows the test set-up used to determine the frequency response of the capacitive
voltage probe. The probe is verified according to the following procedures.
a) Prepare the same type of cable which is used with the equipment under test (EUT).
NOTE If several types of cable are used with the probe, a representative variety of cable types shall be used in
the calibration and the spread of results determined. The voltage division factor (F ) can be estimated by using
a
equation (G.3), however, it is recommended to measure the F for each cable.
a
b) Place the calibration fixture on the reference ground plane, as shown in Figure G.3.
c) Connect both ends of the cable to the inner ports of the calibration fixture (port-1, port-2)
(see Figure G.3).
d) Place the probe in the calibration unit and adjust the position of the cable to pass through the
centre.
Caution: If the end of plates of the calibration fixture are too close to the ends of the voltage probe, the stray
capacitance is increased, which can adversely affect the calibration at higher frequencies. If the end plates of the
calibration fixture get too far from the ends of the voltage probe, a standing wave may be formed within the
calibration fixture at higher frequencies. These standing waves can adversely affect the calibration.
e) Connect the grounding port of the probe to the inner grounding port of the calibration fixture.
Connect the outer grounding port of the calibration fixture to the reference ground plane. The
grounding strip should have low inductance, be as short as possible and kept away from the
voltage probe aperture.
CISPR 16-1-2 Amend. 1 IEC:2004 – 11 –
f) Connect a signal generator, with an output impedance of 50 Ω, to the outer port of the port-1
through a 10 dB attenuator.
g) Connect a level meter, with an input impedance of 50 Ω, to the outer port of port-2 and
terminate the output port of the probe in 50 Ω. Measure the level V over a specified
frequency range.
h) Connect the level meter to the output port of the probe and terminate the outer port of the
port-2 by 50 Ω. Measure the level U over a specified frequency range.
i) Calculate the voltage division factor F = 20 log |V/U| in dB from the measured values.
a 10
G.3 Method of measurement to determine the influence of external electric fields
G.3.1 Influence of external electric field
The influence of the external electric field appears via electrostatic coupling with other cables
close to the probe. Figure G.4 shows the electrostatic coupling models and their equivalent
circuits. Both the common-mode voltage V on cable #2 and the voltage V on cable #1 appear at
x
the input terminal of the high impedance voltage probe through the capacitance C and C as
x
shown in Figure G.4 (a). An electrostatic shield shall be us
...
COMMISSION
CISPR
ÉLECTROTECHNIQUE
16-1-2
INTERNATIONALE
AMENDEMENT 1
2004-04
COMITÉ INTERNATIONAL SPÉCIAL DES PERTURBATIONS RADIOÉLECTRIQUES
Amendement 1
Spécifications des méthodes et des appareils
de mesure des perturbations radioélectriques
et de l'immunité aux perturbations
radioélectriques –
Partie 1-2:
Appareils de mesure des perturbations radio-
électriques et de l'immunité aux perturbations
radioélectriques – Matériels auxiliaires –
Perturbations conduites
Cette version française découle de la publication d’origine
bilingue dont les pages anglaises ont été supprimées.
Les numéros de page manquants sont ceux des pages
supprimées.
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Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
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– 2 – CISPR 16-1-2 amend. 1 CEI:2004
AVANT-PROPOS
Le présent amendement a été établi par le sous-comité A du CISPR: Mesures des
perturbations radioélectriques et méthodes statistiques.
Le texte de cet amendement est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
CIS/A/503/FDIS CIS/A/521/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cet amendement.
Le comité a décidé que le contenu de la publication de base et de ses amendements ne sera
pas modifié avant 2006. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
_____________
Page 30
5.2 Sonde de tension
Ajouter le titre du nouveau paragraphe 5.2.1 comme suit:
5.2.1 Sonde de tension à haute impédance
Insérer, immediatement après le titre du nouveau paragraphe 5.2.1, le texte existant du
paragraphe 5.2.
Ajouter le nouveau paragraphe suivant:
5.2.2 Sonde de tension à couplage capacitif
Les tensions perturbatrices asymétriques des câbles peuvent être mesurées sans contact
électrique direct avec le conducteur source et sans modification du circuit, en utilisant une
pince de couplage capacitif. L'utilité de cette méthode est évidente: des systèmes au câblage
complexe, des circuits électroniques, etc., peuvent être mesurés sans interrompre le
fonctionnement normal, ni modifier la configuration de l’appareil en essai, et sans avoir
besoin de couper le câble afin d’insérer un dispositif de mesure. La sonde de tension à
couplage capacitif est réalisée de façon à pouvoir se refermer commodément autour du
conducteur à mesurer.
La sonde de tension capacitive est utilisée pour les mesures des perturbations conduites
dans la gamme de fréquences comprise entre 150 kHz et 30 MHz avec une réponse quasi
plate sur la gamme de fréquences considérée. Le facteur de division en tension, qui est défini
par le rapport de la tension perturbatrice sur le câble et la tension d’entrée au récepteur de
mesure, dépend du type de câble. Il convient que celui-ci soit étalonné sur une gamme de
fréquences spécifiée pour chaque type de câble par la méthode décrite à l’Annexe G.
– 4 – CISPR 16-1-2 amend. 1 CEI:2004
Il peut être nécessaire d'ajouter du blindage supplémentaire à la sonde de tension à couplage
capacitif afin d'atteindre une isolation suffisante par rapport au signal asymétrique (de mode
commun) présent dans l'environnement du câble (voir "Influence du champ électrique" en
5.2.2.2). L’Annexe G contient un exemple de réalisation et une méthode de mesure pour
l’isolation.
Cette sonde de tension à couplage capacitif peut être utilisée pour mesurer les perturbations
au niveau des ports de télécommunication. Le niveau mesurable minimal atteint typiquement
44 dB(μV).
5.2.2.1 Construction
La sonde de tension à couplage capacitif doit être construite de manière à permettre la
mesure de la tension sans déconnecter le câble à mesurer. La Figure 11 présente un circuit
utilisé pour réaliser des mesures de tension entre un câble et une masse de référence. La
sonde se compose d’une pince de couplage capacitif et d’un amplificateur à transconductance
dont la résistance d’entrée R doit être suffisamment grande, comparée à la réactance X
c
p
pour obtenir une réponse plate en fréquence.
Pince de couplage capacitif
Câble
V
Gain de l’amplificateur à transconductance
R >> X
p c Récepteur de mesure
X = 1 jω()C + C
c p s
R
p
V
F = 20 log
a 10
C
C p
U s
U
C + C + C
p s 1
= 20 log
C G
p
IEC 437/04
Légende
G Gain de l’amplificateur à transconductance
p
C Capacité entre le câble et la pince
C Capacité entre la sonde et la masse
s
C Capacité de l’amplificateur à transconductance
p
R Résistance de l’amplificateur à transconductance
p
V Tension perturbatrice
U Tension à l’entrée du récepteur de mesure
Figure 11 – Circuit utilisé pour réaliser des mesures de tension entre un câble et la
masse de référence
– 6 – CISPR 16-1-2 amend. 1 CEI:2004
L’Annexe G contient des instructions pour la réalisation et la vérification types de sondes de
tension à couplage capacitif.
5.2.2.2 Exigences
Capacité shunt additionnelle: Inférieure à 10 pF entre la borne de mise à la terre de la
sonde de tension capacitive et le câble en essai.
Réponse en fréquence:
Le facteur de division en tension, F = 20 log |V/U| en
a
dB (voir Figure 11), est étalonné dans une gamme de
fréquences spécifiée.
Réponse en impulsions: Maintenir la linéarité pour l’impulsion déterminée par la
méthode des Annexes B et C de la CISPR 16-1-1 pour la
bande B.
Influence du champ électrique: L’indication de tension est réduite de plus de 20 dB
(influence due au couplage lorsqu’un câble est retiré de la sonde de tension à
électrostatique avec d’autres couplage capacitif. La méthode de mesure est décrite à
câbles près de la sonde) l’Annexe G.
Ouverture ou entrebâillement de
la sonde: Au moins 30 mm.
(entrebâillement lorsque les
électrodes coaxiales s’ouvrent
au niveau de l’encoche
(voir Figure G.1))
Page 32
Figure 6 – Dispositif pour la mesure de tensions perturbatrices RF sur le réseau
d’alimentation
Modifier le titre existant de la Figure 6 comme suit:
Figure 6 – Dispositif pour la mesure de tensions RF sur le réseau d’alimentation
(voir 5.2.1)
Page 120
Ajouter, après l’Annexe F, la nouvelle Annexe G suivante:
– 8 – CISPR 16-1-2 amend. 1 CEI:2004
Annexe G
(informative)
Réalisation et évaluation de la sonde de tension à couplage capacitif
(paragraphe 5.2.2)
G.0 Introduction
La présente annexe fournit un exemple de méthode d’étalonnage de la sonde de tension à
couplage capacitif (CVP). D’autres méthodes d’étalonnage sont possibles si leur incertitude
est considérée comme équivalente à celle de la méthode exposée dans la présente annexe.
G.1 Considérations physiques et électriques à propos de la sonde de tension
à couplage capacitif
La Figure G.1 présente la configuration d’une sonde de tension à couplage capacitif. Elle est
composée de deux électrodes coaxiales, une borne de mise à la masse, une gaine de
maintien du câble et un amplificateur à transconductance. L’électrode extérieure est utilisée
comme blindage électrostatique afin de réduire l’erreur de mesure causée par le couplage
électrostatique provenant des câbles installés à proximité.
Le circuit équivalent de la sonde est représenté sur la Figure G.2. Lorsqu’une tension est
présente entre le câble et la masse, une tension induite est produite entre l’électrode
intérieure et l’électrode extérieure par effet d'induction électrostatique. Cette tension est
détectée par un amplificateur d’entrée à haute impédance et est convertie en faible
impédance par un amplificateur à transconductance. La sortie est mesurée par un récepteur
de mesure.
G.2 Détermination de la réponse en fréquence du facteur de division en
tension
La Figure G.3 présente le montage d’essai utilisé pour déterminer la réponse en fréquence de
la sonde de tension à couplage capacitif. La sonde est vérifiée conformément aux procédures
suivantes.
a) Préparer le même type de câble que celui utilisé pour l’appareil en essai (EUT).
NOTE S'il arrive que plusieurs types de câbles peuvent être utilisés avec la sonde, un assortiment
représentatif de types de câbles doit être étalonné et la dispersion des résultats doit être quantifiée. Le facteur
de division en tension (F ) peut être estimé en utilisant l’équation (G.3); cependant, il est recommandé de
a
pour chaque câble.
mesurer F
a
b) Placer le dispositif d’étalonnage sur le plan de masse de référence, comme indiqué à la
Figure G.3.
c) Raccorder les deux extrémités du câble aux accès intérieurs du dispositif d’étalonnage
(accès-1, accès-2) (voir Figure G.3).
d) Installer la sonde dans le dispositif d’étalonnage et ajuster la position du câble pour qu’il
passe par le centre.
Attention: Si l’extrémité des plaques du dispositif d’étalonnage est trop proche des extrémités de la sonde de
tension, la capacité parasite est augmentée, ce qui peut compromettre l’étalonnage aux fréquences élevées.
Si les plaques d’extrémité du dispositif d’étalonnage sont trop éloignées des extrémités de la sonde de
tension, une onde stationnaire peut commencer à se former dans le dispositif d’étalonnage aux fréquences
élevées. Ces ondes stationnaires peuvent compromettre l’étalonnage.
e) Raccorder la borne de masse de la sonde à la borne de masse intérieure du dispositif
d’étalonnage. Raccorder la borne de masse extérieure du dispositif d’étalonnage au plan
de masse de référence. Il convient que le ruban de mise à la masse présente une
inductance faible, soit aussi court que possible, et soit tenu à l’écart de l’ouverture de la
sonde de tension.
– 10 – CISPR 16-1-2 amend. 1 CEI:2004
f) Raccorder un générateur de signaux, dont l’impédance de sortie est de 50 Ω, au
connecteur extérieur de l’accès-1 par l’intermédiaire d’un atténuateur de 10 dB.
g) Raccorder un appareil de mesure de niveau, dont l’impédance d’entrée est de 50 Ω, au
connecteur extérieur de l’accès-2, et reboucler la sortie de la sonde sur 50 Ω. Mesurer le
niveau V sur une gamme de fréquences déterminée.
h) Raccorder l'appareil de mesure de niveau au connecteur de sortie de la sonde et
reboucler l’accès-2 extérieur sur 50 Ω. Mesurer le niveau U sur une gamme de fréquences
déterminée.
i) Calculer le facteur de division en tension F = 20 log |V/U| en dB à partir des valeurs
a 10
mesurées.
G.3 Méthode de mesure pour la détermination de l’influence des champs
électriques extérieurs
G.3.1 Influence du champ électrique extérieur
L’influence du champ électrique extérieur se manifeste par voie de couplage électrostatique
avec d’autres câbles près de la sonde. La Figure G.4 présente les modèles de couplage
électrostatique et leurs circuits équivalents. La tension de mode commun V sur le câble #2 et
x
la tension V sur le câble #1 apparaissent au niveau de l’entrée de la sonde de tension à haute
impédance via les capacités C et C, comme indiqué à la Figure G.4(a). Un blindage
x
électrostatique doit être utilisé afin de réduire le couplage électrostatique dû à C . Cependant,
x
l’influence du champ électrique extérieur dû au couplage électrostatique entre l’électrode
externe et l’autre câble (C ') persiste, à cause de l’imperfection du blindage électrostatique,
x
comme représenté sur la Figure G.4(b). Le paragraphe G.3.2 donne la procédure de mesure
permettant d'estimer l’influence du couplage électrostatique entre l’électrode externe et l’autre
câble. De plus, il convient de rappeler que la tension V est affectée par V , sauf si
x
|Z |<<|1/(jωC )|.
s c
G.3.2 Méthode de mesure pour la détermination de l’influence du champ électrique
extérieur
L’influence du champ électrique extérieur résultant du couplage électrostatique dû à
l’imperfection du blindage électrostatique est mesurée à l’aide du montage d’essai de la
Figure G.5. La procédure de mesure est la suivante;
a) Mesurer le facteur de division de tension, F = 20 log |V/U|, à l’aide de la méthode de
a 10
l’Article G.2.
b) Placer la sonde de tension à couplage capacitif à côté du câble à une distance, “s”, égale
à 1 cm (voir Figure G.5).
c) Raccorder la borne de masse de la sonde à la borne de masse intérieure du dispositif
d'étalonnage. Raccorder la borne de masse extérieure du dispositif d'étalonnage au plan
de masse de référence.
d) Raccorder un générateur de signaux dont l’impédance de sortie est de 50 Ω au
connecteur extérieur de l’accès-1 par l’intermédiaire d’un atténuateur de 10 dB.
e) Raccorder un appareil de mesure de niveau dont l’impédance d’entrée est de 50 Ω au
connecteur extérieur de l’accès-2, et reboucler la sortie de la sonde sur 50 Ω. Mesurer le
niveau V sur une gamme de fréquences déterminée.
s
f) Raccorder l'appareil de mesure de niveau au connecteur de sortie de la sonde et
reboucler l’accès-2 extérieur sur 50 Ω. Mesurer le niveau U sur une gamme de
s
fréquences déterminée.
g) La réduction de l’influence est définie par F = F /(V /U ), à partir des valeurs mesurées.
s a s s
– 12 – CISPR 16-1-2 amend. 1 CEI:2004
G.4 Réponse en impulsion
La sonde de tension à couplage capacitif est conçue comme faisant partie intégrante du
dispositif de mesure incluant le récepteur de mesure de perturbations. Elle n’affecte pas les
performances du récepteur de mesure décrites à l’Article 4. La réponse de la sonde aux
impulsions doit être mesurée, étant donné que la sonde de tension à couplage capacitif
contient un circuit actif. La réponse est mesurée à l’aide du générateur d’impulsions décrit
aux Annexes B et C de la CISPR 16-1-1 pour la bande B.
NOTE Il est difficile de mesurer la réponse en impulsion en utilisant un générateur d’impulsions. On peut vérifier
les performances de réponse en impulsion de la sonde, pour la mesure de la linéarité, en utilisant une source CW
(onde entretenue) dont la valeur crête de l'amplitude du signal de sortie est la même que la valeur crête des
impulsions du générateur d’impulsions. Cela est rendu possible par le fait que la sonde ne contient pas de
détecteur ni de filtre passe-bande. Il peut être exigé de l’atténuate
...
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Amendement 1
Spécifications des méthodes et des appareils
de mesure des perturbations radioélectriques
et de l'immunité aux perturbations
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électriques et de l'immunité aux perturbations
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– 2 – CISPR 16-1-2 amend. 1 CEI:2004
AVANT-PROPOS
Le présent amendement a été établi par le sous-comité A du CISPR: Mesures des
perturbations radioélectriques et méthodes statistiques.
Le texte de cet amendement est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
CIS/A/503/FDIS CIS/A/521/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cet amendement.
Le comité a décidé que le contenu de la publication de base et de ses amendements ne sera
pas modifié avant 2006. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
_____________
Page 30
5.2 Sonde de tension
Ajouter le titre du nouveau paragraphe 5.2.1 comme suit:
5.2.1 Sonde de tension à haute impédance
Insérer, immediatement après le titre du nouveau paragraphe 5.2.1, le texte existant du
paragraphe 5.2.
Ajouter le nouveau paragraphe suivant:
5.2.2 Sonde de tension à couplage capacitif
Les tensions perturbatrices asymétriques des câbles peuvent être mesurées sans contact
électrique direct avec le conducteur source et sans modification du circuit, en utilisant une
pince de couplage capacitif. L'utilité de cette méthode est évidente: des systèmes au câblage
complexe, des circuits électroniques, etc., peuvent être mesurés sans interrompre le
fonctionnement normal, ni modifier la configuration de l’appareil en essai, et sans avoir
besoin de couper le câble afin d’insérer un dispositif de mesure. La sonde de tension à
couplage capacitif est réalisée de façon à pouvoir se refermer commodément autour du
conducteur à mesurer.
La sonde de tension capacitive est utilisée pour les mesures des perturbations conduites
dans la gamme de fréquences comprise entre 150 kHz et 30 MHz avec une réponse quasi
plate sur la gamme de fréquences considérée. Le facteur de division en tension, qui est défini
par le rapport de la tension perturbatrice sur le câble et la tension d’entrée au récepteur de
mesure, dépend du type de câble. Il convient que celui-ci soit étalonné sur une gamme de
fréquences spécifiée pour chaque type de câble par la méthode décrite à l’Annexe G.
CISPR 16-1-2 Amend. 1 IEC:2004 – 3 –
FOREWORD
This amendment has been prepared by CISPR subcommittee A: Radio-interference
measurements and statistical methods.
The text of this amendment is based on the following documents:
FDIS Report on voting
CIS/A/503/FDIS CIS/A/521/RVD
Full information on the voting for the approval of this amendment can be found in the report on
voting indicated in the above table.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until 2006. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
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5.2 Voltage probe
Add the title of new subclause 5.2.1 as follows:
5.2.1 High impedance voltage probe
Insert, immediately after the title of new subclause 5.2.1, the existing text of subclause 5.2.
Add the following new subclause:
5.2.2 Capacitive voltage probe
The asymmetrical disturbance voltages of cables can be measured without making direct
conductive contact with the source conductor and without modification of its circuit by the use of
a clamp-on capacitive coupling device. The usefulness of this method is self-evident; complex
wiring systems, electronic circuits, etc. may be measured without interruption of the normal
operation or configuration of the EUT or the need to cut the cable to insert a measuring device.
The capacitive voltage probe is constructed so that it may be conveniently clamped around the
conductor to be measured.
The capacitive voltage probe is used for measurements of conducted disturbances in the
frequency range 150 kHz to 30 MHz with an almost flat frequency response in the frequency
range of interest. The voltage division factor, which is defined as the ratio of the disturbance
voltage on the cable to the input voltage at the measuring receiver, depends on the type of cable.
This parameter should be calibrated over a specified frequency range for each cable type, using
the method described in Annex G.
– 4 – CISPR 16-1-2 amend. 1 CEI:2004
Il peut être nécessaire d'ajouter du blindage supplémentaire à la sonde de tension à couplage
capacitif afin d'atteindre une isolation suffisante par rapport au signal asymétrique (de mode
commun) présent dans l'environnement du câble (voir "Influence du champ électrique" en
5.2.2.2). L’Annexe G contient un exemple de réalisation et une méthode de mesure pour
l’isolation.
Cette sonde de tension à couplage capacitif peut être utilisée pour mesurer les perturbations
au niveau des ports de télécommunication. Le niveau mesurable minimal atteint typiquement
44 dB(μV).
5.2.2.1 Construction
La sonde de tension à couplage capacitif doit être construite de manière à permettre la
mesure de la tension sans déconnecter le câble à mesurer. La Figure 11 présente un circuit
utilisé pour réaliser des mesures de tension entre un câble et une masse de référence. La
sonde se compose d’une pince de couplage capacitif et d’un amplificateur à transconductance
dont la résistance d’entrée R doit être suffisamment grande, comparée à la réactance X
c
p
pour obtenir une réponse plate en fréquence.
Pince de couplage capacitif
Câble
V
Gain de l’amplificateur à transconductance
R >> X
p c Récepteur de mesure
X = 1 jω()C + C
c p s
R
p
V
F = 20 log
a 10
C
C p
U s
U
C + C + C
p s 1
= 20 log
C G
p
IEC 437/04
Légende
G Gain de l’amplificateur à transconductance
p
C Capacité entre le câble et la pince
C Capacité entre la sonde et la masse
s
C Capacité de l’amplificateur à transconductance
p
R Résistance de l’amplificateur à transconductance
p
V Tension perturbatrice
U Tension à l’entrée du récepteur de mesure
Figure 11 – Circuit utilisé pour réaliser des mesures de tension entre un câble et la
masse de référence
CISPR 16-1-2 Amend. 1 IEC:2004 – 5 –
The capacitive voltage probe may need additional shielding to provide sufficient isolation from
the asymmetrical (common mode) signal around the cable (see "Influence of electric field" in
5.2.2.2). Annex G contains an example of the construction and a method of measurement for the
isolation.
This capacitive voltage probe can be used to measure the disturbances at telecommunication
ports. The minimum measurable level is typically up to 44 dB(μV).
5.2.2.1 Construction
The capacitive voltage probe shall be constructed so as to enable the measurement of the
voltage without disconnecting the cable under measurement. Figure 11 shows a circuit that is
used to make voltage measurements between a cable and a reference ground. The probe
consists of a capacitive coupling clamp which is connected to a trans-impedance amplifier. The
input resistance R of this amplifier shall be large enough compared to the reactance X to
p c
obtain a flat frequency response.
Capacitive coupling clamp
Cable
V
Gain of trans-impedance amplifier
R >> X
p c Measuring receiver
X = 1 jω()C + C
c p s
R
p
V
F = 20 log
a 10
C
C p
U s
U
C + C + C
p s 1
= 20 log
C G
p
IEC 437/04
Key
G Gain of trans-impedance amplifier
p
C Capacitance between the cable and the clamp
C Capacitance between probe and ground
s
C Capacitance of trans-impedance amplifier
p
R Resistance of trans-impedance amplifier
p
V Disturbance voltage
U Voltage at the input of the measuring receiver
Figure 11 – Circuit used to make voltage measurement between a cable
and a reference ground
– 6 – CISPR 16-1-2 amend. 1 CEI:2004
L’Annexe G contient des instructions pour la réalisation et la vérification types de sondes de
tension à couplage capacitif.
5.2.2.2 Exigences
Capacité shunt additionnelle: Inférieure à 10 pF entre la borne de mise à la terre de la
sonde de tension capacitive et le câble en essai.
Réponse en fréquence:
Le facteur de division en tension, F = 20 log |V/U| en
a
dB (voir Figure 11), est étalonné dans une gamme de
fréquences spécifiée.
Réponse en impulsions: Maintenir la linéarité pour l’impulsion déterminée par la
méthode des Annexes B et C de la CISPR 16-1-1 pour la
bande B.
Influence du champ électrique: L’indication de tension est réduite de plus de 20 dB
(influence due au couplage lorsqu’un câble est retiré de la sonde de tension à
électrostatique avec d’autres couplage capacitif. La méthode de mesure est décrite à
câbles près de la sonde) l’Annexe G.
Ouverture ou entrebâillement de
la sonde: Au moins 30 mm.
(entrebâillement lorsque les
électrodes coaxiales s’ouvrent
au niveau de l’encoche
(voir Figure G.1))
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Figure 6 – Dispositif pour la mesure de tensions perturbatrices RF sur le réseau
d’alimentation
Modifier le titre existant de la Figure 6 comme suit:
Figure 6 – Dispositif pour la mesure de tensions RF sur le réseau d’alimentation
(voir 5.2.1)
Page 120
Ajouter, après l’Annexe F, la nouvelle Annexe G suivante:
CISPR 16-1-2 Amend. 1 IEC:2004 – 7 –
Annex G provides instructions for the typical construction and verification of the capacitive
voltage probe.
5.2.2.2 Requirements
Added shunt capacitance: Less than 10 pF between the grounding terminal of
capacitive voltage probe and the cable under test.
Frequency response:
Voltage division factor, F = 20 log |V/U| in dB (see Figure
a
11), is calibrated over a specified frequency range.
Pulse response: Maintain linearity for the pulse determined by the method in
Annexes B and C of CISPR 16-1-1 for band B.
Influence of electric field: The voltage indication is reduced by more than 20 dB when
(influence caused by electrostatic a cable is removed from the capacitive voltage probe. The
coupling with other cables near measurement method is described in Annex G.
the probe)
Capacitive voltage probe aperture
or opening: At least 30 mm
(aperture when the two coaxial
electrodes open at the slot (see
Figure G.1))
Page 33
Figure 6 – Circuit for RF voltage measurement on supply mains
Change the existing title of Figure 6 to read as follows:
Figure 6 – Circuit for RF voltage measurement on supply mains (see 5.2.1)
Page 121
Add, after Annex F, the new Annex G as follows:
– 8 – CISPR 16-1-2 amend. 1 CEI:2004
Annexe G
(informative)
Réalisation et évaluation de la sonde de tension à couplage capacitif
(paragraphe 5.2.2)
G.0 Introduction
La présente annexe fournit un exemple de méthode d’étalonnage de la sonde de tension à
couplage capacitif (CVP). D’autres méthodes d’étalonnage sont possibles si leur incertitude
est considérée comme équivalente à celle de la méthode exposée dans la présente annexe.
G.1 Considérations physiques et électriques à propos de la sonde de tension
à couplage capacitif
La Figure G.1 présente la configuration d’une sonde de tension à couplage capacitif. Elle est
composée de deux électrodes coaxiales, une borne de mise à la masse, une gaine de
maintien du câble et un amplificateur à transconductance. L’électrode extérieure est utilisée
comme blindage électrostatique afin de réduire l’erreur de mesure causée par le couplage
électrostatique provenant des câbles installés à proximité.
Le circuit équivalent de la sonde est représenté sur la Figure G.2. Lorsqu’une tension est
présente entre le câble et la masse, une tension induite est produite entre l’électrode
intérieure et l’électrode extérieure par effet d'induction électrostatique. Cette tension est
détectée par un amplificateur d’entrée à haute impédance et est convertie en faible
impédance par un amplificateur à transconductance. La sortie est mesurée par un récepteur
de mesure.
G.2 Détermination de la réponse en fréquence du facteur de division en
tension
La Figure G.3 présente le montage d’essai utilisé pour déterminer la réponse en fréquence de
la sonde de tension à couplage capacitif. La sonde est vérifiée conformément aux procédures
suivantes.
a) Préparer le même type de câble que celui utilisé pour l’appareil en essai (EUT).
NOTE S'il arrive que plusieurs types de câbles peuvent être utilisés avec la sonde, un assortiment
représentatif de types de câbles doit être étalonné et la dispersion des résultats doit être quantifiée. Le facteur
de division en tension (F ) peut être estimé en utilisant l’équation (G.3); cependant, il est recommandé de
a
pour chaque câble.
mesurer F
a
b) Placer le dispositif d’étalonnage sur le plan de masse de référence, comme indiqué à la
Figure G.3.
c) Raccorder les deux extrémités du câble aux accès intérieurs du dispositif d’étalonnage
(accès-1, accès-2) (voir Figure G.3).
d) Installer la sonde dans le dispositif d’étalonnage et ajuster la position du câble pour qu’il
passe par le centre.
Attention: Si l’extrémité des plaques du dispositif d’étalonnage est trop proche des extrémités de la sonde de
tension, la capacité parasite est augmentée, ce qui peut compromettre l’étalonnage aux fréquences élevées.
Si les plaques d’extrémité du dispositif d’étalonnage sont trop éloignées des extrémités de la sonde de
tension, une onde s
...
Questions, Comments and Discussion
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