家用電器、電動工具和類似器具電磁兼容不確定度研究

楊統(tǒng)乾

【摘要】本文以JJF1059-2012《測量不確定度評定與表示》、CNAS-GL07《EMC檢測領(lǐng)域不確定度的評估指南》等文獻(xiàn)為指導(dǎo)，進(jìn)行家用電器、電動工具和類似器具電磁兼容不確定度評定的研究;通過分析影響EMC不確定度的因素的輸入量，建立評定模型。根據(jù)不確定度的對實(shí)驗(yàn)室所得數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行分析，對實(shí)驗(yàn)室的檢測能力進(jìn)行驗(yàn)證。

【關(guān)鍵詞】家用電器 電磁兼容 不確定度

引言：家用電器是我們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡囊徊糠郑殡S著日益復(fù)雜的電磁環(huán)境，家用電器的工作的穩(wěn)定性、抗擊電磁干擾的能力正在被逐步關(guān)注。然而，磁兼容試驗(yàn)不確定度的評定一直是一個難題，評定的結(jié)果對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析起著至關(guān)重要的作用，對實(shí)驗(yàn)建設(shè)起到參考作用。

家用電器不確定度的評定主要包括兩個部分，一部分是發(fā)射部分，另一部分是抗擾度部分。

1發(fā)射部分不確定度的評定與表示

以典型的臥式冷藏冷凍箱的電源端騷擾電壓為實(shí)例進(jìn)行不確定度評定分析。

1.1不確定度的來源于分析

（1）進(jìn)行多次重復(fù)測量的重復(fù)性誤差，試驗(yàn)人員對接收機(jī)讀數(shù)的隨機(jī)性產(chǎn)生的測量不確定度，可用A類方法評價。

（2）人工電源網(wǎng)絡(luò)和接收機(jī)間連接網(wǎng)絡(luò)的衰減，人工電源網(wǎng)絡(luò)電壓分壓系數(shù)，接收機(jī)正弦波電壓準(zhǔn)確度，接收機(jī)脈沖幅度響應(yīng)，接收機(jī)脈沖響應(yīng)隨重復(fù)頻率的變化，接收機(jī)噪聲本底，人工電源網(wǎng)絡(luò)的接收機(jī)端口與接收機(jī)之間失配的影響，人工電源網(wǎng)絡(luò)的阻抗，AMN的插入損耗等，可用B類方法評價。

1.2建立數(shù)學(xué)模型

按標(biāo)準(zhǔn)GB4343.1-2009，根據(jù)傳導(dǎo)騷擾電壓測試的標(biāo)準(zhǔn)要求，測試系統(tǒng)由EMI測量接收機(jī)、人工電源網(wǎng)絡(luò)（AMN）、被測物體（EUT）和人工電源網(wǎng)絡(luò)與EMI接收機(jī)之間的電纜組成。

1.3不確定度的量化分析

1.3.1 A類不確定度的評價

1.3.2 B類不確定度的評價

（1）根據(jù)設(shè)備校準(zhǔn)報告對人工電源網(wǎng)絡(luò)和接收機(jī)間連接網(wǎng)絡(luò)的衰減等進(jìn)行數(shù)據(jù)量化分析。

（2）AMN-接收機(jī)連接網(wǎng)絡(luò)衰減的擴(kuò)展不確定度為0.2 dB，包含因子為k=2。

（3）AMN電壓分壓系數(shù)的擴(kuò)展不確定度為0.2 dB，包含因子為k=2。

（4）正弦波電壓準(zhǔn)確度的擴(kuò)展不確定度為0.3 dB，包含因子為k=2。

（5）正弦波電壓準(zhǔn)確度的擴(kuò)展不確定度為0.6dB，包含因子為k= 3。

（6）脈沖重復(fù)頻率響應(yīng)的擴(kuò)展不確定度為0.6dB，包含因子為k= 3。

（7）通常，CISPR接收機(jī)的本底噪聲遠(yuǎn)低于騷擾電壓限值或騷擾功率限值，因此本底噪聲對那些接近限值的測量結(jié)果的影響可忽略不計。

（8）接收機(jī)的衰減器校的擴(kuò)展不確定度為0.2 dB，包含因子為k=2。

（9）接收機(jī)6dB帶寬的擴(kuò)展不確定度為1.4%，即為0.12dB，包含因子為k=2。

2抗擾度部分不確定度的評定與表示

抗擾度部分試驗(yàn)的不確定度評定與表示相對于發(fā)射部分將簡單很多，在這我們以浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)為實(shí)例進(jìn)行評定。

2.1數(shù)學(xué)模型的建立

本實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行浪涌（沖擊）試驗(yàn)，使用的多功能抗擾度測試儀（單相）是TESEQ的NSG 3040-IEC。如果實(shí)驗(yàn)室能夠表明多功能抗擾度測試儀滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（即GB/T 17626.5-2008《電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)》）的要求，測試報告也符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則浪涌測試不確定度的要求就被認(rèn)為得到滿足。

測試框圖如下：

2.2不確定度分量的識別與量化

2.1.2短路電流

2.3測量不確定度評定結(jié)論

由上述分析可以看出，本實(shí)驗(yàn)室使用的多功能抗擾度測試儀的參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)所允許的誤差范圍，校準(zhǔn)的結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求，因此可以得出“多功能抗擾度測試驗(yàn)試儀設(shè)備測試?yán)擞浚_擊）以95%的置信水平滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求”的結(jié)論。

3檢測實(shí)驗(yàn)室檢測數(shù)據(jù)可靠性論證

3.1檢測實(shí)驗(yàn)室不確定度判據(jù)分析

如圖所示：當(dāng)測得值落于[下限+U]到[上限-U]的區(qū)間內(nèi)時，可以做出符合性的結(jié)論。如果U：T=1：3，則在 [下限+U，上限-U]之間的區(qū)間將是上下限區(qū)間2T的66.7%。在此情形下，如果測得值落入上下限區(qū)間內(nèi)，則有66.7%的可能性做出符合性的結(jié)論。1：3的比率可視為參考值。

4結(jié)束語

不確定度是對測量結(jié)果及其質(zhì)量進(jìn)行評估的重要參數(shù)。在電磁騷擾測量中，測量結(jié)果的影響因素較多，如測試設(shè)備復(fù)雜、測試場地電磁環(huán)境要求高等，其不確定度的評定較為復(fù)雜。在實(shí)際應(yīng)用中，為了使不同檢測實(shí)驗(yàn)室間的測試結(jié)果具有可比性，應(yīng)以 CNAS-GL07為基礎(chǔ)，結(jié)合儀器參數(shù)、檢定或校準(zhǔn)證書、實(shí)際測試經(jīng)驗(yàn)等對電磁騷擾測量結(jié)果進(jìn)行不確定度評定。

參考文獻(xiàn)：

[1]王化吉.EMC傳導(dǎo)發(fā)射測試測量不確定度評定.理論與方法，2012，31（3）.

[2]CNAS-GL07：2006.電磁干擾測量中不確定度的評定指南[S].

[3]楊富康，劉寶華.電磁騷擾測量不確定度的評定.通信技術(shù)，2011（09）.

[4]CNAS-GL27：2009《聲明檢測或校準(zhǔn)結(jié)果及與規(guī)范符合性的指南》.

[5]GB 4343.1-2009家用電器、電動工具和類似器具的電磁兼容要求.

[6]GBT 17626.6-2008電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度.

[7]JJF1059-2012《測量不確定度評定與表示》.

[8]全國無線電干擾標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會，全國電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會編著.電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施指南.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.