ISO 11452-8:2007
(Main)Road vehicles — Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy — Part 8: Immunity to magnetic fields
Road vehicles — Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy — Part 8: Immunity to magnetic fields
ISO 11452-8:2007 specifies tests for the electromagnetic immunity of electronic components for passenger cars and commercial vehicles, regardless of the propulsion system (e.g. spark-ignition engine, diesel engine, electric motor), to magnetic fields generated by power transmission lines and generating stations and some powerful electrical equipment, such as motors. To perform this test, the device under test (DUT) is exposed to a magnetic disturbance field. The radiating loop method can be applied to small DUTs or to larger DUTs by positioning the coil in multiple locations. The Helmholtz coil is sometimes used as an alternative method. This technique is limited by the relationship between the size of the DUT and the size of the coils. The electromagnetic disturbances considered in ISO 11452-8:2007 are limited to continuous narrowband electromagnetic fields. Immunity measurements of complete vehicles can generally only be carried out by the vehicle manufacturer for reasons including the high cost of an absorber-lined shielded enclosure preserving the secrecy of prototypes or the large number of different vehicle models. Consequently, for research, development and quality control, a laboratory measuring method is used by the vehicle manufacturer and equipment suppliers to test electronic components.
Véhicules routiers — Méthodes d'essai d'un équipement soumis à des perturbations électriques par rayonnement d'énergie électromagnétique en bande étroite — Partie 8: Méthodes d'immunité aux champs magnétiques
L'ISO 11452-8:2007 définit les méthodes d'essai et les modes opératoires permettant de vérifier l'immunité électromagnétique des équipements électroniques pour voitures particulières et véhicules utilitaires, quel que soit leur système de propulsion (par exemple moteur à allumage commandé, moteur diesel, moteur électrique), au champ magnétique généré par les lignes d'alimentation de puissance, les centrales de génération électrique et les gros équipements électriques tel que les moteurs. Pour réaliser cet essai, le dispositif soumis à essai (DSE) est exposé à un champ magnétique perturbateur. La méthode boucle de rayonnement peut être appliquée pour les DSE de petite dimension ou les DSE de grande dimension en plaçant la boucle en différentes positions. La bobine d'Helmholtz peut être utilisée comme méthode alternative. Cette méthode est limitée en raison de la relation entre la taille du DSE et la taille des bobines. Les perturbations électromagnétiques prises en compte dans la présente partie de l'ISO 11452-8:2007 sont limitées à des champs électromagnétiques continus en bande étroite. Les mesurages de l'immunité de véhicules complets ne peuvent généralement être effectuées que par le constructeur du véhicule. Les raisons en sont, par exemple, les coûts élevés d'une chambre anéchoïque, la confidentialité des prototypes ou le grand nombre de modèles différents de véhicules. Dès lors, pour la recherche, le développement et le contrôle qualité, une méthode de mesure en laboratoire est utilisée par le constructeur du véhicule et par les équipementiers pour contrôler les équipements électroniques.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11452-8
First edition
2007-07-01
Road vehicles — Component test
methods for electrical disturbances from
narrowband radiated electromagnetic
energy —
Part 8:
Immunity to magnetic fields
Véhicules routiers — Méthodes d'essai d'un équipement soumis à des
perturbations électriques par rayonnement d'énergie électromagnétique
en bande étroite —
Partie 8: Méthodes d'immunité aux champs magnétiques
Reference number
ISO 11452-8:2007(E)
©
ISO 2007
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ISO 11452-8:2007(E)
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ISO 11452-8:2007(E)
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Test conditions . 1
3.1 General. 1
3.2 Frequency step sizes. 2
4 Test location. 2
5 Test apparatus description and specification . 2
5.1 General. 2
5.2 Field generating device. 3
5.3 Current monitor. 4
5.4 Magnetic field intensity monitor. 4
5.5 Stimulation and monitoring of the DUT. 4
6 Test set-up. 5
6.1 General. 5
6.2 Power supply. 5
6.3 Location of the test harness. 5
6.4 Radiating loop method. 5
6.5 Helmholtz coil method. 6
7 Test procedure . 8
7.1 General. 8
7.2 Test plan . 8
7.3 Test method. 9
7.4 Test report . 13
Annex A (informative) Function performance status classification (FPSC) and test severity levels. 14
Bibliography . 17
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ISO 11452-8:2007(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 11452-8 was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 3,
Electrical and electronic equipment.
ISO 11452 consists of the following parts, under the general title Road vehicles — Component test methods
for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy:
⎯ Part 1: General principles and terminology
⎯ Part 2: Absorber-lined shielded enclosure
⎯ Part 3: Transverse electromagnetic mode (TEM) cell
⎯ Part 4: Bulk current injection (BCI)
⎯ Part 5: Stripline
⎯ Part 7: Direct radio frequency (RF) power injection
⎯ Part 8: Immunity to magnetic fields
The following parts are under preparation:
⎯ Part 9: Portable transmitters
⎯ Part 10: Conducted immunity in the extended audio frequency range
⎯ Part 11: Radiated immunity test method using a reverberation chamber
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 11452-8:2007(E)
Road vehicles — Component test methods for electrical
disturbances from narrowband radiated electromagnetic
energy —
Part 8:
Immunity to magnetic fields
1 Scope
This part of ISO 11452 specifies tests for the electromagnetic immunity of electronic components for
passenger cars and commercial vehicles, regardless of the propulsion system (e.g. spark-ignition engine,
diesel engine, electric motor), to magnetic fields generated by power transmission lines and generating
stations and some powerful electrical equipment, such as motors. To perform this test, the device under test
(DUT) is exposed to a magnetic disturbance field.
The radiating loop method can be applied to small DUTs or to larger DUTs by positioning the coil in multiple
locations.
The Helmholtz coil is sometimes used as an alternative method. This technique is limited by the relationship
between the size of the DUT and the size of the coils.
The electromagnetic disturbances considered in this part of ISO 11452 are limited to continuous narrowband
electromagnetic fields.
Immunity measurements of complete vehicles can generally only be carried out by the vehicle manufacturer
for reasons including the high cost of an absorber-lined shielded enclosure preserving the secrecy of
prototypes or the large number of different vehicle models. Consequently, for research, development and
quality control, a laboratory measuring method is used by the vehicle manufacturer and equipment suppliers
to test electronic components.
ISO 11452-1 specifies general test conditions, definitions, practical use and basic principles of the test
procedure.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 11452-1, Road vehicles — Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated
electromagnetic energy — Part 1: General principles and terminology
3 Test conditions
3.1 General
The applicable frequency range of this test method is 15 Hz to 150 kHz.
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ISO 11452-8:2007(E)
The users shall specify the test severity level(s) over the frequency range. Suggested test severity levels are
included in Annex A.
Standard test conditions are given in ISO 11452-1 for the following:
⎯ test temperature;
⎯ supply voltage;
⎯ dwell time;
⎯ definition of test severity levels.
3.2 Frequency step sizes
The tests shall be conducted at the following frequencies: 16,67 Hz, 50 Hz, 60 Hz, 150 Hz and 180 Hz and
with frequency step sizes (logarithmic or linear) not greater than those specified in Table 1. The step sizes
agreed upon by the users of this part of ISO 11452 shall be documented in the test report.
Table 1 — Maximum frequency steps sizes
Frequency band Linear steps Logarithmic steps
kHz kHz %
0,015 to 0,1 0,01 10
0,1 to 1 0,1 10
1 to 10 1 10
10 to 150 10 10
th
NOTE The 5 harmonic of 16,67 Hz, 50 Hz and 60 Hz can also be tested.
If it appears that the susceptibility thresholds of the DUT are very near to the chosen test level, these
frequency step sizes should be reduced in the frequency range concerned in order to find the minimum
susceptibility thresholds.
4 Test location
A shielded room is not required.
[3]
IMPORTANT — The appropriate guidelines (national regulation, ICNIRP , etc.) shall be followed for
the protection of the test personnel.
5 Test apparatus description and specification
5.1 General
The test apparatus shall consist of the following:
⎯ field generating device(s): radiating loop or Helmholtz coil;
⎯ magnetic field intensity monitor;
⎯ low frequency (LF) generator;
⎯ low frequency (LF) amplifier (capable of driving inductive load);
2 © ISO 2007 – All rights reserved
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ISO 11452-8:2007(E)
⎯ voltmeter;
⎯ current monitor;
⎯ artificial network(s) (AN) (optional, see ISO 11452-4 for characteristics).
5.2 Field generating device
5.2.1 Radiating loop
[2]
The radiating loop of MIL STD 461E is recommended, but any similar coil may be used. The MIL STD 461E
coil has the following characteristics:
⎯ diameter: 120 mm
⎯ number of turns: 20
⎯ wire: approx. 2,0 mm (AWG12)
The magnetic flux density at a distance of 50 mm from the plane of the loop is given by Equation (1):
−5
B==µHI9,5×10 (1)
0
The unperturbed magnetic field at a distance of 50 mm from the plane of the loop is given by Equation (2):
H= 75,6 I (2)
The radiating loop should be characterized over the frequency range. Non-linear characteristics shall be
considered in determining the calculated current value for the DUT test.
5.2.2 Helmholtz coil
Ideally, Helmholtz coils set up a region of uniform magnetic fields. The primary usage of the coils is to expose
the DUT to a uniform magnetic field.
The radius of the coils is determined by the size of the DUT. In order to obtain a uniform magnetic field
(± 10 %), the relationship between the coils and the DUT should be met, as shown in Figure 3. The uniform
field region shown in Figure 3 should be a minimum of 300 mm × 300 mm × 300 mm.
For a pair of Helmholtz coils spaced one radius apart, the magnetic flux density at the centre of the system is
given by Equation (3):
−7
8,992× 10 NI
BH==µ (3)
0
R
where
B is the magnetic flux density, in tesla;
N is the number of wire turns on the coil;
R is the coil radius, in metres;
I is the coil current, in amperes;
H is the magnetic field, in amperes per metre;
µ is the magnetic constant, permeability of the vacuum, in henry per metre.
0
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ISO 11452-8:2007(E)
The unperturbed magnetic field, H, at the centre of the syst
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11452-8
Première édition
2007-07-01
Véhicules routiers — Méthodes d'essai
d'un équipement soumis à des
perturbations électriques par
rayonnement d'énergie
électromagnétique en bande étroite —
Partie 8:
Méthodes d'immunité aux champs
magnétiques
Road vehicles — Component test methods for electrical disturbances
from narrowband radiated electromagnetic energy —
Part 8: Immunity to magnetic fields
Numéro de référence
ISO 11452-8:2007(F)
©
ISO 2007
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ISO 11452-8:2007(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2007 – Tous droits réservés
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ISO 11452-8:2007(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Conditions d'essais . 2
3.1 Généralités . 2
3.2 Pas de fréquence . 2
4 Lieu de l'essai. 2
5 Description de l'instrumentation d'essai et spécifications . 3
5.1 Généralités . 3
5.2 Dispositif de génération de champ . 3
5.3 Mesureur de courant . 4
5.4 Mesureur d'intensité du champ magnétique . 4
5.5 Stimulation et surveillance du DSE . 5
6 Montage d'essai . 5
6.1 Généralités . 5
6.2 Alimentation . 5
6.3 Installation du faisceau d'essai. 5
6.4 Méthode de la boucle de rayonnement . 6
6.5 Méthode des bobines d'Helmholtz. 6
7 Mode opératoire d'essai. 8
7.1 Généralités . 8
7.2 Plan de l'essai . 8
7.3 Méthode d'essai . 9
7.4 Rapport d'essai . 13
Annexe A (informative) Niveaux de sévérité d'essai associés à la classification des états de
performance de fonctionnement (CEPF). 14
Bibliographie . 17
© ISO 2007 – Tous droits réservés iii
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ISO 11452-8:2007(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 11452-8 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 22, Véhicules routiers, sous-comité SC 3,
Équipement électrique et électronique.
L'ISO 11452 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Véhicules routiers — Méthodes
d'essai d'un équipement soumis à des perturbations électriques par rayonnement d'énergie
électromagnétique en bande étroite:
⎯ Partie 1: Principes généraux et terminologie
⎯ Partie 2: Chambre anéchoïque
⎯ Partie 3: Cellule à mode électromagnétique transverse (TEM)
⎯ Partie 4: Méthodes d'injection de courant (BCI)
⎯ Partie 5: Ligne TEM à plaques
⎯ Partie 7: Injection directe de puissance aux fréquences radioélectriques (RF)
⎯ Partie 8: Méthodes d'immunité aux champs magnétiques
Les parties suivantes sont en cours d'élaboration:
⎯ Partie 9: Transmetteurs portables
⎯ Partie 10: Immunité en conduction dans la plage de basses fréquences audio
⎯ Partie 11: Chambre réverbérante à brassage de mode
iv © ISO 2007 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 11452-8:2007(F)
Véhicules routiers — Méthodes d'essai d'un équipement
soumis à des perturbations électriques par rayonnement
d'énergie électromagnétique en bande étroite —
Partie 8:
Méthodes d'immunité aux champs magnétiques
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 11452 définit les méthodes d'essai et les modes opératoires permettant de vérifier
l'immunité électromagnétique des équipements électroniques pour voitures particulières et véhicules utilitaires,
quel que soit leur système de propulsion (par exemple moteur à allumage commandé, moteur diesel, moteur
électrique), au champ magnétique généré par les lignes d'alimentation de puissance, les centrales de
génération électrique et les gros équipements électriques tel que les moteurs. Pour réaliser cet essai, le
dispositif soumis à essai (DSE) est exposé à un champ magnétique perturbateur.
La méthode boucle de rayonnement peut être appliquée pour les DSE de petite dimension ou les DSE de
grande dimension en plaçant la boucle en différentes positions.
La bobine d'Helmholtz peut être utilisée comme méthode alternative. Cette méthode est limitée en raison de
la relation entre la taille du DSE et la taille des bobines.
Les perturbations électromagnétiques prises en compte dans la présente partie de l'ISO 11452 sont limitées à
des champs électromagnétiques continus en bande étroite.
Les mesurages de l'immunité de véhicules complets ne peuvent généralement être effectuées que par le
constructeur du véhicule. Les raisons en sont, par exemple, les coûts élevés d'une chambre anéchoïque, la
confidentialité des prototypes ou le grand nombre de modèles différents de véhicules. Dès lors, pour la
recherche, le développement et le contrôle qualité, une méthode de mesure en laboratoire est utilisée par le
constructeur du véhicule et par les équipementiers pour contrôler les équipements électroniques.
L'ISO 11452-1 spécifie les conditions générales d'essai, les définitions, l'usage pratique et les principes de
base du mode opératoire d'essai.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 11452-1, Véhicules routiers — Méthodes d'essai d'un équipement soumis à des perturbations électriques
par rayonnement d'énergie électromagnétique en bande étroite –– Partie 1: Principes généraux et
terminologie
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ISO 11452-8:2007(F)
3 Conditions d'essais
3.1 Généralités
La gamme de fréquences applicable pour cette méthode d'essai est comprise entre 15 Hz et 150 kHz.
Les utilisateurs doivent spécifier le ou les niveaux de sévérité d'essai sur la gamme de fréquences. Des
propositions de niveaux de sévérité figurent à l'Annexe A.
Les conditions d'essai normalisées sont données dans l'ISO 11452-1 pour les paramètres suivants:
⎯ température d'essai;
⎯ tension d'alimentation;
⎯ temps d'exposition;
⎯ définition des niveaux de sévérité d'essai.
3.2 Pas de fréquence
Les essais doivent être réalisés aux fréquences suivantes: 16,67 Hz, 50 Hz, 60 Hz, 150 Hz et 180 Hz et avec
des pas de fréquence (logarithmiques ou linéaires) inférieurs ou égaux à ceux spécifiés dans le Tableau 1.
Les pas de fréquence convenus par les utilisateurs de la présente partie de l'ISO 11452 doivent être
consignés dans le rapport d'essai.
Tableau 1 — Taille maximale des pas de fréquence
Bande de fréquences Pas linéaire Pas logarithmique
kHz kHz %
0,015 à 0,1 0,01 10
0,1 à 1 0,1 10
1 à 10 1 10
10 à 150 10 10
e
NOTE La 5 harmonique de 16,67 Hz, 50 Hz et 60 Hz peut aussi être soumise à essai.
S'il apparaît que les seuils de sensibilité du DSE sont très proches du niveau d'essai choisi, il convient de
réduire les pas de fréquence dans la plage de fréquences considérée de façon à trouver les seuils de
sensibilité minimaux.
4 Lieu de l'essai
Une chambre anéchoïque n'est pas exigée.
[3]
IMPORTANT — Les recommandations appropriées (règlement national, ICNIRP , etc.) doivent être
appliquées pour la protection du personnel d'essai.
2 © ISO 2007 – Tous droits réservés
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ISO 11452-8:2007(F)
5 Description de l'instrumentation d'essai et spécifications
5.1 Généralités
L'appareillage d'essai doit comprendre les éléments suivants:
⎯ un(des) dispositif(s) de génération de champ: boucle de rayonnement ou bobines d'Helmholtz;
⎯ un mesureur d'intensité de champ magnétique;
⎯ un générateur BF;
⎯ un amplificateur BF (capable d'alimenter une charge inductive);
⎯ un voltmètre;
⎯ un mesureur de courant;
⎯ un(des) réseau(x) artificiel(s) (RA) (optionnel, voir l'ISO 11452-4 pour les caractéristiques).
5.2 Dispositif de génération de champ
5.2.1 Boucle de rayonnement
[2]
La boucle de rayonnement définie dans la MIL STD 461E est recommandée, mais des boucles similaires
peuvent être utilisées. La boucle de rayonnement MIL STD 461E possède les caractéristiques suivantes:
⎯ diamètre: 120 mm;
⎯ nombre de tours: 20;
⎯ diamètre de fil: approximativement 2,0 mm (AWG12).
L'induction magnétique à une distance de 50 mm du plan de la boucle est donnée par l'Équation (1):
−5
B==µHI9,5× 10 (1)
0
Le champ magnétique non perturbé à une distance de 50 mm du plan de la boucle est donné par
l'Équation (2):
H= 75,6I (2)
La boucle de rayonnement peut être caractérisée sur la plage de fréquences. Les caractéristiques non
linéaires doivent être prises en considération en déterminant la valeur calculée du courant pour l'essai du
DSE.
5.2.2 Bobine d'Helmholtz
Les bobines d'Helmholtz, idéalement, produisent des champs magnétiques uniformes. La fonction principale
des bobines est d'exposer le DSE à un champ magnétique uniforme.
Le rayon des bobines est déterminé en fonction de la taille du DSE. Il est recommandé de respecter le rapport
entre le rayon des bobines et le DSE, représenté à la Figure 3, afin d'obtenir un champ magnétique uniforme
(± 10 %). Il convient que la région de champ uniforme minimale, représentée à la Figure 3, soit de
300 mm × 300 mm × 300 mm.
© ISO 2007 – Tous droits réservés 3
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ISO 11452-8:2007(F)
Pour une paire de bobines d'Helmholtz espacée d'une distance égale au rayon des bobines, la valeur de
l'induction magnétique au centre du système est donnée par l'Équation (3):
−7
8,992×10 NI
BH==µ (3)
0
R
où
B est l'induction magnétique, en tesla;
N est le nombre de tours de la bobine;
R est le rayon de la bobine, en mètres;
I est le courant dans la bobine, en ampères;
H est le champ magnétique, en ampères par mètre;
µ est la constante magnétique, perméabilité du vide, en henry par mètre.
0
Le champ magnétique non perturbé, H, au centre du système est donné par l'Équation (4):
0,715 5× NI
H= (4)
R
Il convient de déterminer la tenue en courant et le nombre de tours des bobines afin que les spécifications
d'essai puissent être respectées.
Les bobines ne doivent pas avoir une fréquence de résonance inférieure ou égale à 150 kHz.
Il convient de caractériser les bobines d'Helmholtz sur la plage de fréquences.
5.3 Mesureur de courant
Le mesureur de courant doit assurer un mesurage de courant efficace (RMS) vrai sur la plage de fréquences
de 15 Hz à 150 kHz en employant soit une pince de courant ou en mesurant la tensio
...
Questions, Comments and Discussion
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