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

     
     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.
     
     

1 - магистральная шина; 2 - кабель шлейфа

Рисунок 1 - Разветвители с трансформаторной 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 ранее.
     
     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.
     
     

 - 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

 - 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

     
     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

     
     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 резистора .
     
     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

     
     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

     
     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.
     
     

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.
     
     
     
Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 2003