izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2024-9-4-11izmertech-2226Research ArticleГОСУДАРСТВЕННЫЕ ЭТАЛОНЫSTATE STANDARDSГосударственный первичный специальный эталон единицы силы импульсного тока в диапазоне от 1,0 до 1,0·105 А ГЭТ 202-2024State primary special standard of impulse current unit in the range from 1.0 to 1.0·105 A GET 202-2024https://orcid.org/0000-0002-0083-5548СахаровК. Ю.SakharovK. Yu.

Константин Юрьевич Сахаров, начальник лаборатории

Москва

Konstantin Yu. Sakharov, head of laboratory

Moscow

sax-m12@vniiofi.ruТуркинВ. Ан.TurkinV. A.

Владимир Анатольевич Туркин, заместитель начальника лаборатории

Москва

Vladimir A. Turkin, sub-head of laboratory

Moscow

turkin@vniiofi.ruМихеевО. В.MikheevO. V.

Олег Викторович Михеев, ведущий научный сотрудник

Москва

Oleg V. Mikheev, leading researcher

Moscow

mikhv@vniiofi.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9189-7823СуховА. В.SukhovA. V.

Александр Витальевич Сухов, старший научный сотрудник

Москва

Alexander V. Sukhov, senior researcher

Moscow

sukhov@vniiofi.ruВсероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измеренийРоссияAll-Russian Research Institute for Optical and Physical MeasurementsRussian Federation20240211202409411Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20242024ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/2226

Метрологическое обеспечение испытаний на стойкость к импульсным токам естественного и искусственного происхождения является актуальной задачей при разработке и постановке на производство авиационной, ракетно-космической техники и телекоммуникационного оборудования. Государственный первичный специальный эталон единицы импульсного тока молниевого разряда ГЭТ 202-2012 обеспечивал единство измерений параметров импульсных токов в амплитудном диапазоне 1–100 кА и временно́м диапазоне от сотен наносекунд до единиц миллисекунд. С целью метрологического обеспечения средств измерений импульсных токов электростатических разрядов и коммутационных токов (время нарастания переходной характеристики не менее 1 нс, диапазон измерений 1–200 А) в 2020–2023 гг. ГЭТ 202-2012 прошёл цикл модернизации. В результате модернизации утверждён Государственный первичный специальный эталон единицы силы импульсного тока в диапазоне от 1,0 до 1,0·105 А ГЭТ 202-2024, нижняя граница диапазона воспроизведения единицы силы импульсного тока которого составила 1 А при длительности фронта импульсов не более 1 нс. Таким образом, решена задача обеспечения единства измерений параметров импульсных токов электростатических разрядов и силовых коммутационных токов. Для достижения заданных характеристик в состав ГЭТ 202-2024 включены устройства воспроизведения импульсов тока на основе полупроводниковых ключей и контрольные токовые шунты с малым временем нарастания переходной характеристики. Приведены состав, структурная схема, технические и метрологические характеристики ГЭТ 202-2024. ГЭТ 202-2024 обеспечивает единство измерений параметров импульсных токов электростатических разрядов, частичных грозовых разрядов, а также импульсных токов, порождённых коммутационными процессами при решении задач электромагнитной совместимости, создании новых типов материалов и покрытий, при геофизических и метеорологических исследованиях и наблюдениях, в здравоохранении.

Metrological assurance of immunity tests to impulse currents of natural and artificial origin is an urgent task in the development and production of aviation, rocket and space equipment and telecommunication equipment. The State primary special standard of lightning discharge impulse current unit GET 202-2012 provided the unity of measurements of impulse current parameters in the amplitude range from 1 to 100 kA and the time range from hundreds of nanoseconds to units of milliseconds. In order to provide metrological support for measuring instruments for impulse currents of electrostatic discharges and switching currents (rise time of the transient response of at least 1 ns, measurement range from 1 to 200 A), GET 202-2012 underwent a modernization cycle in 2020–2023. As a result of the modernization, the State Primary Special Standard of the unit of pulse current in the range from 1.0 to 1.0·105 A GET 202-2024 was approved, the lower limit of the range of reproduction of the unit of pulse current of which was 1 A with a pulse front duration of no more than 1 ns. Thus, the problem of ensuring the uniformity of measurements of electrostatic discharges and power switching impulse currents parameters was solved. To achieve the specified characteristics, GET 202-2024 includes devices for reproducing current pulses based on semiconductor keys and reference current shunts with a short rise time. The composition, structural diagram, technical and metrological characteristics of GET 202-2024 are given. GET 202-2024 ensures the uniformity of measurements of the parameters of pulse currents of electrostatic discharges, partial lightning discharges, as well as pulse currents generated by switching processes when solving problems of electromagnetic compatibility, creating new types of materials and coatings, in geophysical and meteorological research and observations, in healthcare.

государственный первичный специальный эталонимпульсный токтоковый шунтэлектростатикамолниянагрузкаединица силы импульсного токаstate primary special standardimpulse currentcurrent shuntelectrostaticslightningloadunit of impulse current strengthАвторы заявляют, что во время подготовки данной рукописи не было получено никаких средств, грантов или другой поддержки.The authors declare that no funds, grants, or other support were received during the preparation of manuscript.ReferencesКравченко В. И. Грозозащита радиоэлектронных средств: Справочник. Радио и связь, Москва (1991).Kravchenko V. I. Grozozashchita radioelektronnykh sredstv: Spravochnik [Lightning protection of electronic devices: A reference book]. Radio i svyaz’ Publ., Moscow (1991). (In Russ.)Балюк Н. В., Кечиев Л. Н., Степанов П. В. Мощный электромагнитный импульс: воздействие на электронные средства и методы защиты. Группа ИДТ, Москва (2007).Balyuk N. V., Kechiev L. N., Stepanov P. V. Moshchnyi elektromagnitnyi impul’s: vozdeistvie na elektronnye sredstva i metody zashchity [Powerful electromagnetic pulse: impact on electronic means and methods of protection]. Gruppa IDT Publ., Moscow (2007). (In Russ.)Кечиев Л. Н. Электромагнитная несовместимость: опасности, катастрофы, риски: инженерное пособие. Грифон, Москва (2022).Kechiev L. N. Elektromagnitnaya nesovmestimost’: opasnosti, katastrofy, riski: inzhenernoe posobie [Electromagnetic incompatibility: hazards, catastrophes, risks: engineering manual]. Grifon Publ., Moscow (2022). (In Russ.)Комягин С. И. Электромагнитная стойкость беспилотных летательных аппаратов: сборник научных статей и докладов. Красанд, Москва (2015).Komyagin S. I. Elektromagnitnaya stoikost’ bespilotnykh letatel’nykh apparatov [Electromagnetic resistance of unmanned aerial vehicles: collection of scientific articles and reports]. Krasand Publ., Moscow (2015). (In Russ.)Сахаров К. Ю., Туркин В. А., Михеев О. В., Сухов А. В., Уголев В. Л., Денисов М. Ю. Средства измерений импульсных электромагнитных полей и токов. Технологии электромагнитной совместимости, (1(72)), 63–76 (2020). https://www.elibrary.ru/xngagbSakharov K. Yu., Turkin V. A., Mikheev O. V., Sukhov A. V., Ugolev V. L., Denisov M. Yu. Measuring instruments of transient electromagnetic fields and currents. Tekhnologii elektromagnitnoi sovmestimosti, (1(72)), 63–76 (2020). (In Russ.)Сахаров К. Ю., Туркин В. А., Михеев О. В., Сухов А. В. Государственный первичный специальный эталон единицы импульсного тока молниевого разряда в диапазоне 1–100 кА. Измерительная техника, (11), 3–6 (2013). https://www.elibrary.ru/rrrmsxSakharov K. Yu., Turkin V. A., Mikheev O. V., Sukhov A. V. National primary special standard for the unit of pulsed lightning discharge current in the 1–100 kA range. Measurement Techniques, 56(11), 1203–1208 (2014). https://doi.org/10.1007/s11018-014-0355-xСахаров К. Ю., Туркин В. А., Михеев О. В., Уголев В. Л., Денисов М. Ю., Сухов А. В. Метрологическое обеспечение измерений импульсных токов молнии. Измерительная техника, (11), 58–60 (2015). https://www.elibrary.ru/uxztgbSakharov K. Yu., Turkin V. A., Mikheev O. V., Ugolev V. L., Denisov M. Yu., Sukhov A. V. Metrological assurance of measurements of pulsed lightning-strike currents. Measurement Techniques, 58(11), 1266–1268 (2016). https://doi.org/10.1007/s11018-016-0882-8Istrate D., Fortune D., Poree A., Blanc I. Traçabilité de mesure des impulsions de courant électrique jusqu’à 50 kA. Revue française de métrologie, (39), 15–28 (2015). (In French) https://doi.org/10.1051/rfm/2015011Istrate D., Fortune D., Poree A., Blanc I. Traçabilité de mesure des impulsions de courant électrique jusqu’à 50 kA. Revue française de métrologie, (39), 15–28 (2015). (In French) https://doi.org/10.1051/rfm/2015011Istrate D., Blanc I., Fortuné D. Development of a Measurement Setup for High Impulse Currents. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 6(62), 1473–1478 (2013). https://doi.org/10.1109/TIM.2013.2239018Istrate D., Blanc I., Fortuné D. Development of a measurement setup for high impulse currents. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 6(62), 1473–1478 (2013). https://doi.org/10.1109/TIM.2013.2239018Passon S., Havunen J., Meisner J., Kurrat M. Metrology for very fast current transients. 2018 IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE), 8641787, Athens, Greece (2018). https://doi.org/10.1109/ICHVE.2018.8641787Passon S., Havunen J., Meisner J., Kurrat M. Metrology for very fast current transients. 2018 IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE), 8641787, Athens, Greece (2018). https://doi.org/10.1109/ICHVE.2018.8641787Rehman M. Z., Hallstrom J., Havunen J. Current step generation and measurement with nanosecond rise time using coaxial cable generator. 2018 IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE), 8642188, Athens, Greece (2018). https://doi.org/10.1109/ICHVE.2018.8642188Rehman M. Z., Hallstrom J., Havunen J. Current step generation and measurement with nanosecond rise time using coaxial cable generator. 2018 IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE), 8642188, Athens, Greece (2018). https://doi.org/10.1109/ICHVE.2018.8642188

The authors declare that there are no conflicts of interest present.