ГОСТ Р 52072-2003
Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей. Тестирование компонентов физической среды. Общие требования к методам контроля

ГОСТ Р 52072-2003

Группа Э65

     
 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей

ТЕСТИРОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ ФИЗИЧЕСКОЙ СРЕДЫ

Общие требования к методам контроля

Bus serial interface of electronic modules system.
Test-plan for production units of physical medium.
General requirements for test methods

ОКС 35.200
ОКСТУ 4042

Дата введения 2004-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Государственным научно-исследовательским институтом авиационных систем с участием Научно-исследовательского института стандартизации и унификации

ВНЕСЕН Главным управлением технической политики в области стандартизации Госстандарта России

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 5 июня 2003 г. N 182-ст

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на компоненты физической среды (информационной магистрали) последовательного интерфейса системы электронных модулей (далее - интерфейс) по ГОСТ Р 52070.

Стандарт устанавливает требования к тестам:

- разветвителей с трансформаторной и непосредственной связью;

- согласующих резисторов;

- кабелей информационной магистрали.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ Р 52070-2003 Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей. Общие требования

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 52070, а также следующие термины с соответствующими определениями:

сигнальная линия (проводник) высокого (низкого) уровня: Электрический проводник кабеля информационной магистрали, служащий для передачи кодированных сигналов высокого (низкого) уровня по ГОСТ Р 52070.

кабель магистральной шины: Кабель, выполненный в виде витой электропроводной экранированной пары проводов с наружной защитной оболочкой и электрическими разъемами на концах. При сборке с разветвителями кабели образуют общую магистральную шину интерфейса.

кабель шлейфа: Кабель, выполненный в виде витой электропроводной экранированной пары проводов с наружной защитной оболочкой и электрическими разъемами на концах, обеспечивающий подключение устройства интерфейса к разветвителю.

затухание в кабеле: Потери мощности в кабеле на единицу длины на фиксированной частоте (например, 0,5 дБ/м на частоте 1 МГц).

4 Общие требования к аттестационному тестированию

4.1 Настоящий стандарт устанавливает единые требования к аттестационным тестам компонентов физической среды информационной магистрали.

Представленные в настоящем стандарте аттестационные тесты являются максимально полными и позволяют проводить проверку основных технических характеристик разветвителей, согласующих резисторов и кабелей информационной магистрали.

4.2 Тестируемые конкретные компоненты могут иметь индивидуальный состав аттестационных тестов, отражающий индивидуальные требования к ним в соответствии с ГОСТ Р 52070.

Состав тестов и методики тестирования конкретных компонентов зависят от наличия физического доступа к контрольным точкам, а также от наличия необходимых аттестованных средств тестирования (тестеров).

Если не указано особо, тестирование компонентов может быть проведено в любой последовательности, отдельные тесты могут быть объединены.

4.3 При тестировании измерения выполняют, используя внешние связи и/или специально предназначенные контрольные тестовые точки в конструкции компонентов. Дополнительные контрольные точки использовать не допускается.

5 Тесты разветвителей

5.1 Тесты должны подтверждать значения электрических характеристик разветвителей, указанные в ГОСТ Р 52070 и в технических документах на конкретный разветвитель.

5.1.1 Статические тесты

Тесты должны подтверждать целостность (отсутствие обрывов, коротких замыканий, внешних повреждений) и значения сопротивлений электрических цепей разветвителя по постоянному току.

5.1.1.1 Измерение сопротивления электрических цепей шинного соединения входа-выхода разветвителя

Измерение сопротивлений ( и ) проводят между входной и выходной точками сигнального проводника высокого уровня, а затем между точками сигнального проводника низкого уровня шинного соединения, как показано на рисунках 1, 2.

Рисунок 1 - Разветвители с трансформаторной связью без согласующего резистора и с встроенным согласующим резистором

1 - магистральная шина; 2 - кабель шлейфа

Рисунок 1 - Разветвители с трансформаторной связью без согласующего резистора и с встроенным согласующим резистором

Рисунок 2 - Разветвители с непосредственной связью без согласующего резистора и с встроенным согласующим резистором

1 - магистральная шина; 2 - кабель шлейфа

Рисунок 2 - Разветвители с непосредственной связью без согласующего резистора и с встроенным согласующим резистором

Критерий тестирования - значение измеренного сопротивления :

0,050 Ом при сопряжении шины с разветвителем через соединители (разъемы);

Ом при сопряжении шины с разветвителем без соединителей, где ,

где - длина кабеля, сопрягаемого с разветвителем без разъема, м;

- сопротивление сигнального проводника кабеля, Ом на 1000 м.

Примечание - Данный тест не применяют к разветвителям, которые имеют только один шинный соединитель (разъем) и внутренний согласующий резистор (оконечной нагрузки).

5.1.1.2 Измерение сопротивления разветвителя () проводят между точками или входа/выхода сигнальных проводников высокого и низкого уровней магистральной шины, как показано на рисунках 1, 2.

Критерий тестирования для разветвителя с трансформаторной связью без согласующего резистора - значение измеренного сопротивления , Ом, удовлетворяющее равенствам:

при сопряжении шины с разветвителем через соединители (разъемы);

при сопряжении шины с разветвителем без соединителей,

где - сопротивление обмотки согласующего трансформатора, Ом (допустимо менее 5 Ом);

- сопротивление защитного резистора, Ом;

- число разъемов (число трансформаторов) в разветвителе для присоединения шлейфов;

определено ранее.

Значения сопротивлений , задают в технических документах на конкретный разветвитель.

Критерий тестирования для разветвителя с трансформаторной связью и с согласующим резистором - значение измеренного сопротивления , Ом, удовлетворяющее равенствам:

, при сопряжении шины с разветвителем через соединители (разъемы);

, при сопряжении шины с разветвителем без соединителей, где определены ранее;

- сопротивление согласующего резистора, Ом.

Значение задают в технических документах на конкретный

разветвитель.

5.1.1.3 Измерение сопротивления разветвителя проводят между точками сигнальных проводников высокого и низкого уровней на входе/выходе шлейфа, как показано на рисунках 1, 2.

Критерий тестирования - значение измеренного сопротивления :

Ом для разветвителя с трансформаторной связью при сопряжении шлейфа с разветвителем через соединители (разъемы);

Ом для разветвителя с трансформаторной связью при сопряжении шины с разветвителем без соединителей;

МОм для разветвителя с непосредственной связью без согласующего резистора;

Ом для разветвителя с непосредственной связью и согласующим резистором при сопряжении шины с разветвителем через соединители;

Ом для разветвителя с непосредственной связью и согласующим резистором при сопряжении шины с разветвителем без соединителей,

где определены ран

5.1.1.4 Измерение сопротивления разветвителя проводят между соединениями экрана шины, шлейфа и экранирующим корпусом конструкции разветвителя.

Не допускается в качестве измерительных точек использовать корпуса разъемов и крепежных изделий.

Критерий тестирования - значение измеренного сопротивления :

Ом при сопряжении шлейфа с разветвителем через соединители (разъемы);

Ом при сопряжении шины с разветвителем без соединителей,

где определено ранее.

5.1.2 Испытание диэлектрических материалов электрических цепей разветвителя проводят с приложением напряжения 600 В среднеквадратичного значения переменного тока с частотой 50/60 Гц в течение 1 мин между каждым сигнальным проводником входа/выхода шины, шлейфа и экранирующим корпусом конструкции разветвителя.

Не допускается в качестве точек приложения напряжения использовать корпуса разъемов и крепежных изделий.

Критерий тестирования - отсутствие электрического пробоя изоляции.

5.1.3 Измерение сопротивления изоляции электрических цепей разветвителя

5.1.3.1 Измерение сопротивления изоляции проводят с приложением напряжения 250 В постоянного тока между каждым сигнальным проводником входа/выхода шины, шлейфа и экранирующим корпусом конструкции разветвителя.

Не допускается в качестве точек приложения напряжения использовать корпуса разъемов и крепежных изделий.

Критерий тестирования: значение измеренного сопротивления МОм.

5.1.3.2 Измерение сопротивления изоляции проводят с приложением напряжения 250 В постоянного тока между сигнальными проводниками входа/выхода шины и шлейфа.

Не допускается в качестве точек приложения напряжения использовать корпуса разъемов и крепежных изделий.

Критерий тестирования: значение измеренного сопротивления МОм.

Примечание - Тест не применяют к разветвителям с непосредственной связью, так как разветвители могут быть повреждены.

5.1.4 Тесты разветвителя с учетом требований ГОСТ Р 52070

5.1.4.1 Параметры выходного сигнала

Измерение параметров выходного сигнала разветвителя с трансформаторной связью на выходе магистральной шины при подаче входного сигнала на вход шлейфа проводят, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема измерения выходного сигнала

- 360 Ом

- трансформатор

Рисунок 3 - Схема измерения выходного сигнала

Входной сигнал с размахом 27 В подают в точке А. Форма входного сигнала должна соответствовать показанной на рисунке 4. Частота сигнала должна быть 250 кГц, длительность фронта и спада сигнала на уровне 10% -90% размаха сигнала должна быть от 90 до 100 нс. Измерения параметров выходного сигнала проводят в точке В (рисунок 3). Форма и параметры выходного сигнала представлены на рисунке 5.

Рисунок 4 - Форма и параметры входного сигнала

Рисунок 4 - Форма и параметры входного сигнала

Рисунок 5 - Форма и параметры выходного сигнала

- размах сигнала; - спад сигнала; - амплитуда сигнала;
- выбросы и колебания сигнала

Рисунок 5 - Форма и параметры выходного сигнала

Критерии тестирования:

- спад сигнала не должен превышать 20% уровня амплитуды сигнала ;

- уровень выбросов и колебаний сигнала не должен превышать амплитуду сигнала более чем на ±1%. При проверке разветвителя с двумя разъемами подключения шлейфов измерения необходимо повторить для второго разъема шлейфа.

Тест не проводят для разветвителей с непосредственной связью.

5.1.4.2 Импеданс разветвителя

Измерение импеданса разветвителя без согласующего резистора проводят при подаче напряжения синусоидальной формы со среднеквадратичным значением 1 В на частотах 75 кГц и 1 МГц на вход шины.

Критерий тестирования разветвителя без согласующего резистора:

, Ом,

где определено ранее.

Для разветвителей с согласующим резистором импеданс измеряют на предсборочной стадии до установки согласующего резистора.

Тест не проводят для разветвителей с непосредственной связью.

5.1.4.3 Подавление синфазных помех

Подавление синфазных помех оценивают параметром ослабления синфазного сигнала , дБ, который вычисляют по формуле

, (1)

где 10 В - среднеквадратичное значение напряжения синусоидального сигнала частотой 1 МГц, подаваемого на шинный вход разветвителя;

- выходное напряжение, измеряемое на выходе шлейфа разветвителя, В.

Измерения проводят в соответствии со схемой, показанной на рисунке 6.

Рисунок 6 - Схема тестирования ослабления синфазного сигнала

Рисунок 6 - Схема тестирования ослабления синфазного сигнала

При тестировании разветвителей с двойным числом разъемов подключения шлейфов измерения и вычисление параметра необходимо повторить для выхода второго шлейфа.

Критерий тестирования: дБ.

Тест неприменим к разветвителям с непосредственной связью.

5.1.5 Динамические тесты

Тесты должны подтверждать способность разветвителей обеспечивать прохождение сигналов в информационной магистрали с требуемой амплитудой и фазой.

5.1.5.1 Тесты разветвителя с трансформаторной связью без согласующего резистора по параметру - отношению размаха выходного сигнала , измеренного на шинном выходе, к размаху входного сигнала , подаваемого на вход шлейфа, проводят в соответствии со схемой передачи сигнала от шлейфа к шине, представленной на рисунке 7. Вход и выход подключения шины к разветвителю должны быть нагружены на согласующие резисторы при волновом сопротивлении шины . Входной сигнал с размахом от 18 до 27 В, трапецеидальной формы в соответствии с 5.1.1 ГОСТ Р 52070 и длительностью фронта и спада от 90 до 100 нс, частотой 1 МГц подают на вход шлейфа. Размах выходного сигнала измеряют на шинном входе/выходе разветвителя. Размах входного сигнала измеряют на шлейфовом входе разветвителя.

Рисунок 7 - Схема передачи сигнала от шлейфа к шине

Рисунок 7 - Схема передачи сигнала от шлейфа к шине

Разветвители с трансформаторной связью и встроенным согласующим резистором по параметру тестируют без подключения согласующих резисторов к входу/выходу шины.

При тестировании разветвителей с двойным числом разъемов подключения шлейфов измерения необходимо повторить для второго шлейфового входа.

Тест неприменим к разветвителям с непосредственной связью.

Критерии тестирования:

- от 0,331 до 0,374;

150 нс при сопряжении шины с разветвителем через соединитель.

Примечание - Минимальное отношение получено при следующих значениях и отклонениях от номинальных значений параметров компонентов разветвителя:

- коэффициент трансформации согласующего трансформатора ;

- значение сопротивления защитного резистора ;

- значение сопротивления согласующего резистора .
Максимальное отношение получено при следующих значениях и отклонениях от номинальных значений параметров компонентов разветвителя:

- коэффициент трансформации согласующего трансформатора ;

- значение сопротивления защитного резистора ;

- значение сопротивления согласующего резисто

ра .

5.1.5.2 Тест разветвителя с трансформаторной связью без согласующего резистора по параметру - отношению размаха выходного сигнала , измеренного на выходе шлейфа, к размаху входного сигнала , подаваемого на шинный вход, проводят в соответствии со схемой передачи сигнала от шины к шлейфу, представленной на рисунке 8. Вход и выход подключения шины к разветвителю должны быть нагружены на согласующие резисторы с сопротивлениями при волновом сопротивлении шины . Входной сигнал с размахом от 6 до 9 В, трапецеидальной формы (рисунок 4), с длительностью фронта и спада от 90 до 100 нс подают на шинный вход. Измеряют размах выходного сигнала и фиксируют фазу сигнала на выходе шлейфа.

Рисунок 8 - Схема передачи сигнала от шины к шлейфу

Рисунок 8 - Схема передачи сигнала от шины к шлейфу

Измерение , , , и сравнение фаз проводят с использованием осциллографа.

Тест разветвителя с трансформаторной связью и встроенным согласующим резистором по параметру проводят без подключения согласующих резисторов к входу/выходу шины.

При тестировании разветвителей с двойным числом разъемов подключения шлейфов измерения необходимо повторить для второго шлейфового выхода.

Критерии тестирования:

=0,707±3% - для разветвителей с трансформаторной связью;

- для разветвителей с непосредственной связью.

Сигнал на выходе шлейфа должен совпадать по фазе с сигналом на шинном входе.

6 Тесты согласующих резисторов

6.1 Тесты должны подтверждать значения электрических характеристик согласующего резистора, указанных в ГОСТ Р 52070, заданные в технических документах на конкретные согласующие резисторы.

6.1.1 Измерение сопротивления согласующего резистора проводят между сигнальными проводниками высокого и низкого уровней, присоединенными к нему.

Критерий тестирования: значение измеренного сопротивления Ом,

где - номинальное значение согласующего резистора, поставляемого изготовителем (и волновое сопротивление магистральной шины интерфейса).

6.1.2 Измерение сопротивления проводят между экранирующей оплеткой сигнальных проводников и экранирующим корпусом конструкции согласующего резистора. В качестве измерительных точек не допускается использовать корпуса разъемов и крепежных изделий.

Критерий тестирования: значение измеренного сопротивления 0,05 Ом.

6.1.3 Испытание диэлектрических материалов электрических цепей согласующего резистора проводят с приложением напряжения 600 В среднеквадратичного значения переменного тока частотой 50/60 Гц в течение 1 мин между каждым сигнальным проводником входа шины и экранирующим корпусом конструкции резистора.

Не допускается в качестве точек приложения напряжения использовать корпуса разъемов и крепежных изделий.

Критерий тестирования - отсутствие электрического пробоя изоляции.

6.1.4 Измерение сопротивления изоляции проводят с приложением напряжения 250 В постоянного тока между сигнальными проводниками входа шины и экранирующим корпусом конструкции резистора. Не допускается в качестве точек приложения напряжения использовать корпуса разъемов и крепежных изделий.

Критерий тестирования: значение измеренного сопротивления 1000 МОм.

7 Тесты кабелей информационной магистрали

7.1 Тесты должны подтверждать (посредством проведения проверочных процедур и измерений) значения электрических характеристик кабелей информационной магистрали, указанных в ГОСТ Р 52070, заданные в технических документах на конкретный кабель.

7.1.1 Проверка кабеля (посредством проведения визуального контроля) включает в себя проверку состояния внешней оболочки и длины кабеля.

Критерии пригодности кабеля:

- внешняя оболочка кабеля не должна иметь разломов, поверхностных трещин и других видимых дефектов;

- длина кабеля должна соответствовать ее номинальному значению (с учетом допуска), указанному в технических документах на конкретный кабель, и быть измерена с погрешностью до ±0,2%.

7.1.2 Измерение сопротивления электрических цепей кабеля проводят для каждого сигнального проводника витой пары и экранирующей оплетки.

Сопротивление может быть измерено по мостовой схеме Кельвина или другим альтернативным методом при значениях измеряемых сопротивлений менее 1 Ом при температуре окружающей среды 25 °С.

Примечание - Если измерения проводят при отличной от указанной температуре, полученные значения сопротивлений корректируют с учетом температурных различий между значением измеренного сопротивления и его значением, заданным в технических документах на конкретный кабель.


Критерий тестирования - соответствие значений измеренных сопротивлений их номинальным значениям (с учетом допуска), указанным в технических документах на конкретный кабель.

7.1.3 Испытание диэлектрических материалов электрических цепей кабеля проводят с приложением напряжения 600 В среднеквадратичного значения переменного тока частотой 50/60 Гц в течение 1 мин между каждым сигнальным проводником кабеля и экранирующей оплеткой кабеля.

Критерий тестирования - отсутствие электрического пробоя изоляции.

7.1.4 Измерение сопротивления изоляции электрических цепей кабеля проводят с приложением напряжения 200 В постоянного тока между каждым сигнальным проводником и экранирующей оплеткой кабеля в течение 1 мин. Сопротивление изоляции измеряют на образцах длиной не менее 10 м.

Критерий тестирования: значение измеренного сопротивления 5000 МОм на длине 100 м.

7.1.5 Тест кабеля по затуханию проводят в соответствии со схемой, показанной на рисунке 9. Измерения проводят при частоте сигналов 1 МГц.

Рисунок 9 - Схема тестирования затухания в кабеле

Рисунок 9 - Схема тестирования затухания в кабеле

Допускаются альтернативные методы измерений.

Критерий тестирования: значение коэффициента затухания 0,05 дБ/м.

7.1.6 Проверку общей емкости кабеля проводят с использованием трехполюсного метода измерения на частоте 1 МГц. Допускается использование альтернативных методов измерения.

При использовании трехполюсного метода измерения емкость , пФ/м, вычисляют по формуле

, (2)

где в соответствии с рисунком 10:

- емкость, измеренная между сигнальным проводником 1 витой пары проводников и экраном 3 при соединенном сигнальном проводнике 2 с экраном, пФ/м;

- емкость, измеренная между сигнальным проводником 2 витой пары проводников и экраном при соединенном сигнальном проводнике 1 с экраном, пФ/м;

- емкость, измеренная между соединенными сигнальными проводниками 1, 2 витой пары и экраном, пФ/м.

Рисунок 10 - Проводники кабеля (витой пары)

1 - сигнальный проводник 1;

2 - сигнальный проводник 2;

3 - экран кабеля

Рисунок 10 - Проводники кабеля (витой пары)

Критерий тестирования: значение вычисленной емкости 100 пФ/м.

7.1.7 Проверку коэффициента емкостной асимметрии кабелей проводят путем расчета его значения по формуле

, (3)

где емкости получены измерением их значений по 7.1.6.

Критерии тестирования: значение коэффициента емкостной асимметрии 5%.

7.1.8 Проверку волнового сопротивления кабеля , Ом, проводят путем расчета его значения по формуле

, (4)

где - индуктивность кабеля, мкГн, измеряемая по мостовой схеме;

- общая емкость кабеля, мкФ, вычисляемая по формуле (2).

Все измерения проводят при частоте 1 МГц.

Допускаются альтернативные методы измерения.

Критерий тестирования: волновое сопротивление кабеля должно быть в диапазоне

70 Ом85 Ом. (5)

7.1.9 Проверку числа скруток проводов в кабеле на единицу длины проводят подсчетом числа полных оборотов (на 360°) проводов вокруг продольной оси кабеля. Проверка требует вскрытия защитной оболочки и экранирующей оплетки кабеля на определенной длине, которую назначают в зависимости от специфики тестируемого образца кабеля. Число скруток вычисляют по формуле

.

Критерий тестирования: значение должно быть не менее 13 на 1 м длины кабеля.