DIN EN IEC 60051-5:2019-05*VDE 0411-51-5:2019-05
Аналоговые электроизмерительные приборы прямого действия и принадлежности к ним

Стандартный №

DIN EN IEC 60051-5:2019-05*VDE 0411-51-5:2019-05

Дата публикации

2019

Разместил

German Institute for Standardization

Последняя версия

DIN EN IEC 60051-5:2019-05*VDE 0411-51-5:2019-05

сфера применения

Обзор стандарта и история разработки

DIN EN IEC 60051-5:2019-05 — европейская версия международного стандарта IEC 60051-5:2018, опубликованного VDE (Ассоциацией немецких инженеров-электриков) под номером VDE 0411-51-5. Этот стандарт специально определяет технические требования к синхротронным осциллографам и является пятой частью серии стандартов IEC 60051 для специальных измерительных приборов.

---

Анализ основных технических требований

Система классификации точности

Раздел 4.2 стандарта определяет систему классификации классов точности для синхротронных осциллографов, продолжая рамки, установленные IEC 60051-1. Степени точности выражаются числовыми значениями, например, 0,5, 1,0, 1,5 и т. д., причем более низкие числа указывают на более высокую точность. Стандарт конкретно устанавливает допустимые пределы собственной погрешности, соответствующие различным уровням точности:

Уровень точности	Допустимая собственная погрешность (% от полной шкалы)	Применимый диапазон измерений	Особые требования
0,5	±0,5%	Высокоточное синхронное детектирование	Требуется температурная компенсация
1,0	±1,0%	Общие промышленные применения	Стандартные требования ЭМС
1,5	±1,5%	Базовый мониторинг приложения	Базовый уровень защиты
2,5	±2,5%	Вспомогательная индикация	Упрощенная процедура проверки

---

Требования электробезопасности

В разделе 5.5.1 указаны требования электробезопасности для синхротронных осциллографов, включая сопротивление изоляции, диэлектрическую прочность и непрерывность защитного заземления. Стандарт требует, чтобы сопротивление изоляции между всеми токоведущими частями и доступными металлическими частями было не менее 10 МОм, а напряжение испытания диэлектрика должно определяться в соответствии с номинальным уровнем напряжения:

• Номинальное напряжение ≤ 60 В: 500 В переменного тока RMS
• 60 В < номинальное напряжение ≤ 130 В: 1000 В переменного тока RMS
• 130 В < номинальное напряжение ≤ 250 В: 1500 В переменного тока RMS
• 250 В < номинальное напряжение ≤ 650 В: 2000 В переменного тока RMS

---

Требования к адаптации к окружающей среде

Ограничения номинального диапазона использования

В таблице 2 стандарта подробно указаны пределы номинального диапазона использования и допустимые эффекты влияния синхронного Осциллограф, дополняющий требования Таблицы 3 IEC 60051-1:

Влияющая величина	Предельный номинальный диапазон использования	Допустимое влияние (% от полной шкалы)	Условия испытаний
Температура окружающей среды	-25℃～+55℃	Значение класса точности 100%	Каждые 10℃ шаг изменения
Относительная влажность	25%～85%	Значение класса точности 50% /strong>	40℃ постоянно температура
Напряжение источника питания	Номинальное значение±10%	Значение класса точности 30%	Искажение синусоиды <5%
Частота источника питания	Номинальное значение±5%	Значение класса точности 30%	Номинальное значение удержания напряжения

---

Требования к электромагнитной совместимости (ЭМС)

В разделе 5.5.6 указаны требования к ЭМС для синхронных осциллографов, включая пределы помехоустойчивости и излучения. Стандарт требует, чтобы оборудование соответствовало следующим уровням испытаний на помехоустойчивость для нормальной работы в промышленной среде:

• Электростатический разряд (ЭСР): контактный разряд ±8 кВ, воздушный разряд ±15 кВ
• Электромагнитное поле RF: 10 В/м (80 МГц–1 ГГц)
• Группа быстрых переходных импульсов: ±2 кВ (линия электропитания), ±1 кВ (линия ввода-вывода)
• Выброс напряжения (удар): ±2 кВ (линия-линия), ±4 кВ (линия-земля)

---

Требования к механической конструкции

Уровень защиты и механическая прочность

В разделе 5.6.9 указано, что уровень защиты корпуса синхронного осциллографа должен быть не ниже IP40 (предотвращая попадание твердых посторонних предметов диаметром более 1 мм). Для использования вне помещений или в суровых промышленных условиях рекомендуется степень защиты IP54 или выше. Оборудование должно выдерживать вибрацию и удары при транспортировке, установке и эксплуатации в обычных условиях. Условия испытаний соответствуют серии стандартов IEC 60068-2.

---

Специальные требования к обнаружению синхронизации

В разделе 5.5.7 стандарта для специализированного прибора синхронизации указаны специальные требования к синхронным осциллографам:

• Диапазон измерения разности фаз: обычно 0°–360°, плавно регулируемый
• Диапазон измерения частоты: как минимум диапазон частот сети 45–65 Гц
• Чувствительность: способность обнаруживать минимальную разность фаз 1° и разность частоты 0,1 Гц
• Время отклика: время отклика на ступенчатые изменения не превышает 2 секунд

---

Рекомендации по внедрению стандарта

Стратегия соответствия производства

Для соответствия DIN EN IEC 60051-5 производители должны принять систематическую стратегию соответствия:

1. Конструкция фаза: Определите конструкцию основной измерительной схемы на основе уровня точности и выберите компоненты с подходящей точностью
2. Выбор материала: Используйте материалы со стабильными температурными характеристиками, чтобы снизить влияние температуры окружающей среды
3. Производственный процесс: Установите процедуры калибровки и оборудование, чтобы гарантировать, что каждый прибор может достигать номинальной точности
4. Проверка испытаний: Создайте полную испытательную систему, охватывающую электробезопасность, ЭМС, адаптивность к окружающей среде и другие требования

Руководство по подготовке к сертификации

При подаче заявки на сертификацию VDE или CE требуются следующие технические документы:

• Полные технические характеристики продукта
• Принципиальная схема, топология печатной платы, структурное проектирование
• Список компонентов и декларация поставщика о соответствии
• Отчет об испытаниях (включая испытания на безопасность, ЭМС, производительность)
• Руководство пользователя и руководство по установке
• Отчет об оценке рисков

---

Развитие технологий Анализ тенденций

С развитием интеллектуальных сетей и Индустрии 4.0 синхронные осциллографы сталкиваются с технологическими обновлениями:

• Цифровизация: переход от аналогового стрелочного типа к цифровому дисплею со встроенным микропроцессором для автоматической калибровки и компенсации
• Интерфейс связи: добавление интерфейсов RS485, Ethernet или беспроводных интерфейсов для поддержки удаленного мониторинга и сбора данных
• Многофункциональность: интеграция функций многопараметрического измерения, таких как частота, фаза и напряжение
• Интеллектуализация: добавление расширенных функций, таких как автоматическая оценка синхронизации, запись трендов и диагностика неисправностей

Эти тенденции развития выдвинули новые требования к будущим пересмотрам стандартов, которые могут потребовать добавления соответствующих пунктов, таких как спецификации цифровых интерфейсов, протоколы связи и безопасность данных.