1、Mai 2013DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDENormenstelle Elektrotechnik (NE) im DINPreisgruppe 14DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr No
2、rmung e. V., Berlin, gestattet.ICS 31.040.01!$oh“1957669www.din.deDDIN EN 60440Verfahren zur Messung der Nichtlinearitt von Widerstnden(IEC 60440:2012);Deutsche Fassung EN 60440:2012Method of measurement of non-linearity in resistors (IEC 60440:2012);German version EN 60440:2012Mthode de mesure de l
3、a non-linarit des rsistances (CEI 60440:2012);Version allemande EN 60440:2012Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frdie 1993-01 zurckgezogeneNormDIN 44049-2:1975-10Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 18 SeitenDIN EN 60440:2013-05 2 Anwendungsbeginn Anwendun
4、gsbeginn fr die von CENELEC am 2012-08-17 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2013-05-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 60440:2011-06. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium GK 613 Widerstnde“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informa
5、tionstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 40 Capacitors and resistors for electronic equipment“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) unverndert bleiben soll, das auf der
6、IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweis
7、ung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweis
8、ung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm
9、durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. nderungen Gegenber der 1993-01 zurckgezogenen Norm DIN 44049-2:1975-10 wurden folgende nderungen vor-genommen: a) nderung des Begriffs fr den Schlsselparameter von Wert der Nichtlinearitt“ auf Verhltnis der dritten Har
10、monischen“; b) Aufnahme von Hinweisen zur Festlegung von Anforderungen in der betreffenden Bauelemente-Spezifikation; c) nderung des Bezugs der Kategorisierung empfohlener Messbedingungen von der Baugre axial bedrahteter Widerstnde zum Bemessungswert der Verlustleistung; d) Ergnzung der empfohlenen
11、Messbedingungen um eine Kategorie fr Bauelemente mit einem Bemessungswert der Verlustleistung von weniger als 100 mW; e) Aufnahme der Angaben, die in einer betreffenden Spezifikation enthalten sein mssen; f) vollstndige redaktionelle berarbeitung. Frhere Ausgaben DIN 44049-2: 1975-10 EUROPISCHE NORM
12、 EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 60440 August 2012 ICS 31.040 Deutsche Fassung Verfahren zur Messung der Nichtlinearitt von Widerstnden (IEC 60440:2012) Method of measurement of non-linearity in resistors (IEC 60440:2012) Mthode de mesure de la non-linarit des rsistances (CEI 60440:2012) Diese
13、Europische Norm wurde von CENELEC am 2012-08-17 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten S
14、tand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim CEN/CENELEC Management Centre oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer ander
15、en Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem CEN/CENELEC Management Centre mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees v
16、on Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz,
17、 der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Trkei, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Management Centre:
18、Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2012 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 60440:2012 DDIN EN 60440:2013-05 EN 60440:2012 Vorwort Der Text des Dokuments 40/2155/FDIS, zuknftige 1. Ausgab
19、e der IEC 60440, erarbeitet vom IEC/TC 40 Capacitors and resistors for electronic equipment“, wurde zur parallelen IEC-CENELEC-Abstimmung vorgelegt und von CENELEC als EN 60440:2012 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem dieses Dokument auf nationaler Ebene durch Ve
20、rffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2013-05-17 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die diesem Dokument entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2015-08-17 Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses
21、Dokuments Patentrechte berhren knnen. CENELEC und/oder CEN sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 60440:2012 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. In
22、 der offiziellen Fassung sind unter Literaturhinweise“ zu den aufgelisteten Normen die nachstehenden Anmerkungen einzutragen: IEC 60027 (alle Teile) ANMERKUNG Harmonisiert als Reihe EN 60027 (nicht modifiziert). ISO 80000-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN ISO 80000-1. 2 DIN EN 60440:2013-05 EN 60440:2
23、012 Inhalt SeiteVorwort .2 1 Anwendungsbereich.4 2 Normative Verweisungen .4 3 Begriffe .4 4 Messverfahren5 4.1 Messprinzip 5 4.2 Messschaltung .7 4.3 Anforderungen an das Messsystem.8 4.4 Verifizierung des Messsystems9 5 Messverfahren9 5.1 Umgebungsbedingungen .9 5.2 Vorbereitung der Prflinge .9 5.
24、3 Messbedingungen9 5.4 Durchfhrung der Messung9 5.5 Vorsichtsmanahmen 10 6 Bewertung der Messergebnisse.10 6.1 Bewertung 10 6.2 Anforderungen11 7 Erforderliche Angaben in der betreffenden Bauelemente-Spezifikation11 Anhang A (informativ) Bezug zu IEC/TR 6044014 Literaturhinweise 15 Anhang ZA (normat
25、iv) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen16 Bild 1 Ersatzschaltung bei der Grundfrequenz5 Bild 2 Ersatzschaltung bei der dritten Harmonischen .5 Bild 3 Korrekturterm .6 Bild 4 Blockschaltung eines geeigneten Messsystems.7 Tabelle 1
26、 Empfohlene Messbedingungen (1 von 2)12 3 DIN EN 60440:2013-05 EN 60440:2012 Verfahren zur Messung der Nichtlinearitt von Widerstnden 1 Anwendungsbereich Die Prfung auf Nichtlinearitt ist ein Verfahren zur Bewertung der Unversehrtheit eines Widerstands-elementes. Sie kann als ein effektives Sichtung
27、sverfahren whrend der Fertigung eingesetzt werden, das zur Erkennung und Beseitigung mglicher Frhausflle in passiven Bauelementen geeignet ist. Es handelt sich um ein recht schnelles und zweckmiges Verfahren, und die zugehrige Prfeinrichtung ist relativ kosten-gnstig. Typische Ursachen fr die Nichtl
28、inearitt von Widerstnden sind z. B. inhomogene Stellen innerhalb der Widerstandsschicht, Schichtrckstnde in den spiralfrmigen Abgleichschnitten oder unsichere Verbindung zwischen Anschlussdraht oder Anschluss und Widerstandselement. Diese Internationale Norm legt ein Messverfahren sowie die entsprec
29、henden Prfbedingungen zur Bewertung der Grenordnung der in einem Widerstand erzeugten nichtlinearen Verzerrung fest. Dieses Verfahren wird angewandt, wenn dies in einer entsprechenden Bauelemente-Spezifikation festgelegt ist oder zwischen Kunde und Hersteller vereinbart wird. 2 Normative Verweisunge
30、n Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments
31、(einschlielich aller nderungen). IEC 60068-1, Environmental testing Part 1: General and guidance 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 elektromotorische Kraft EMK Potentialdifferenz, die zu einem elektrischen Stromfluss fhrt 3.2 Nichtlinearitt Abweichung der
32、 Impedanz eines Bauelements vom ohmschen Gesetz, die beim Anlegen eines sinus-frmigen Stroms zu einer Spannung mit Oberschwingungen fhrt 3.3 Verhltnis der dritten Harmonischen A3Verhltnis der Grundschwingungsspannung zur EMK der dritten Harmonischen Anmerkung 1 zum Begriff: Das Verhltnis der dritten
33、 Harmonischen wird in dB ausgedrckt. Anmerkung 2 zum Begriff: Das Verhltnis der dritten Harmonischen wurde zuvor als Dmpfung der dritten Harmoni-schen bezeichnet. Diese frhere Konvention aber ist missverstndlich, da sie flschlicherweise vermuten lsst, dass die von der Prfeinrichtung erzeugten Obersc
34、hwingungsfrequenzen durch die zu prfenden Bauelemente gedmpft oder gefiltert werden. Der missverstndliche Begriff sollte daher vermieden werden. 4 DIN EN 60440:2013-05 EN 60440:2012 4 Messverfahren 4.1 Messprinzip Das zu prfende Bauelement wird mit einem rein sinusfrmigen Strom belastet. Wenn die Im
35、pedanz des Bauelements nicht genau linear ist, wird die Spannung ber dem Bauelement verzerrt und enthlt Ober-schwingungen. Eine oder mehrere dieser Oberschwingungen knnen gemessen werden, und die Gren-ordnung dieser Verzerrungen stellt ein Ma fr die Nichtlinearitt des Bauelements dar. Es wird empfoh
36、len, die dritte Harmonische zu messen, da sie die vorherrschende Oberschwingung ist. Fr die Messung ist die ber dem Bauelement auftretende Spannung der dritten Harmonischen von der Grundschwingungsspannung und allen Spannung anderer Oberschwingungen zu trennen. Dies wird mithilfe einer Filterschaltu
37、ng erreicht, die die Oberschwingungsspannung durchlsst, whrend sie eine sehr hohe Impedanz bei der Grundfrequenz aufweist. Auch der Grundfrequenzgenerator muss eine sehr hohe Impedanz bei der Oberschwingungsfrequenz dritter Ordnung aufweisen, um bei den erzeugten Verzerrungen nicht als Last zu wirke
38、n. Die Ersatzschaltung fr den bei der Grundfrequenz betriebenen Generatorteil ist folglich recht einfach, wie in Bild 1 dargestellt. Legende I1sinusfrmiger Strom U1Grundschwingungsspannung ber dem zu prfenden Widerstand RTImpedanz des zu prfenden Widerstands bei der Grundfrequenz Bild 1 Ersatzschalt
39、ung bei der Grundfrequenz Die Ersatzschaltung fr die Oberschwingungsfrequenz dritter Ordnung ist um den Prfling herum aufgebaut, dargestellt durch eine lineare Impedanz mit einem in Reihe geschalteten Nullimpedanz-Oberschwingungs-generator. Dieser dient als Signalquelle fr das Messsystem, dargestell
40、t du h dessen Impedanz an den siehe Bild 2. rcPrfklemmenLegende E3EMK der dritten Harmonischen RT3Impedanz des zu prfenden Widerstands bei der dritten Harmonischen R3Impedanz der Messschaltung bei der dritten Harmonischen, an den Prfklemmen U3Spannung der dritten Harmonischen Bild 2 Ersatzschaltung
41、bei der dritten Harmonischen 5 DIN EN 60440:2013-05 EN 60440:2012 In dieser Schaltung ist die EMK der dritten Harmonischen E3eine Komponente der messbaren Spannung der dritten Harmonischen U3: =+RUERR3333T3(1) Die EMK der dritten Harmonischen E3im Bauelement kann folglich bestimmt werden durch: T333
42、31REUR=+ (2) Der Korrekturterm fr die Reduktion von U3auf die ursprngliche EMK der dritten Harmonischen E3ist: RR= +T310320 log 1 (3) Bereich von zu prfenden Widerstnden kann in vielen Fllen gezeigt werden, dass die Impedanz 3gleich oder nahezu gleich der Impedanz bei der Grundfrequenz RTist. Fr ein
43、enbei der dritten Harmonischen RTDann ist der Korrekturterm in dB: RR = +10320 log 1 (4) ANMERKUNG 1 Bei SchiTim Allgemeinen mit hin-reichender Genauigkeit angenommen werden. kturterm knnen Bild 3 oder, fr bestimmte Stze von Impedanz R3und Wider-standswert des Prflings RT, der Tabelle 1 entnommen we
44、rden. Tcht-Festwiderstnden kann diese Entsprechung von RT3und RZahlenwerte fr den KorreBild 3 Korrekturterm Fr die Messung von Widerstnden betrgt ein geeigneter Bereich der Grundfrequenz f110 kHz bis 40 kHz. Mit diesem Frequenzbereich kann die Prfschaltung ohne groe Schwierigkeiten aufgebaut werden.
45、 6 DIN EN 60440:2013-05 EN 60440:2012 ANMERKUNG 2 Ein anderes Verfahren verwendet eine bei der Grundfrequenz abgeglichene Brckenschaltung, bei der die Oberschwingungen an der Brckendiagonale auftreten. Dieses VerfahreAbgleich der Brcke, was fr die gelegentliche Anwendung in Laborumgen erfordert fr j
46、eden Prfling einen eigenen bungen geeignet sein kann. 4.2 Messschaltung In Bild 4 ist eine Blockschaltung eines geeigneten Messsystems dargestellt. Um eine gute Anpassung an die Impedanz des Prflings RTzu erreichen, kann fr das Schalten von R3ein Gert zur verzerrungsfreien Impedanzanpassung verwende
47、t werden. Geeignete Werte fr R3sind beispiels-weise 10 , 100 , 1 k, 10 k und 100 k; diese Werte werden bei der Bestimmung der Prfbedingungen in Tabelle 1 verwendet. Die Eignung der Messschaltung fr die Messung von Widerstnden mit Widerstandswerten, die einen groen Bereich abdecken, hngt von der nied
48、rigsten und hchsten verfgbaren Impedanz R3der Schaltung ab. Der vorstehend vorgeschlagene Wertebereich fr R3ist fr Messungen der Impedanz RTvon Prflingen geeignet, deren Widerstandswerte im Bereich von 1 bis mindestens 10 M liegen. Einen wesentlichen Einfluss aber hat der Korrekturterm in Abhngigkei
49、t von dem Verhltnis des Wider-standswertes des Prflings RTzur Impedanz R3; siehe Tabelle 1 und Bild 3. Legende G Oszillator, bei der Grundfrequenz f1S Schalter zum Schalten des Prfsignals fr den Prfling VA einstellbares Dmpfungsglied A Leistungsverstrker LP Tiefpassfilter U1Effektivwert der Spannung
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