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檢測領域不確定度的評估指南》等文獻為指導，進行家用電器、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。根據不確定度的對實驗室所得數據的可靠性進行分析，對實驗室的檢測能力進行驗證。

【關鍵詞】家用電器 電磁兼容 不確定度

引言：家用電器是我們日常生活不可或缺的一部分，伴隨著日益復雜的電磁環境，家用電器的工作的穩定性、抗擊電磁干擾的能力正在被逐步關注。然而，磁兼容試驗不確定度的評定一直是一個難題，評定的結果對試驗數據的處理和分析起著至關重要的作用，對實驗建設起到參考作用。

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

1發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例進行不確定度評定分析。

1.1不確定度的來源于分析

（1）進行多次重復測量的重復性誤差，試驗人員對接收機讀數的隨機性產生的測量不確定度，可用A類方法評價。

（2）人工電源網絡和接收機間連接網絡的衰減，人工電源網絡電壓分壓系數，接收機正弦波電壓準確度，接收機脈沖幅度響應，接收機脈沖響應隨重復頻率的變化，接收機噪聲本底，人工電源網絡的接收機端口與接收機之間失配的影響，人工電源網絡的阻抗，AMN的插入損耗等，可用B類方法評價。

1.2建立數學模型

按標準GB4343.1-2009，根據傳導騷擾電壓測試的標準要求，測試系統由EMI測量接收機、人工電源網絡（AMN）、被測物體（EUT）和人工電源網絡與EMI接收機之間的電纜組成。

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）根據設備校準報告對人工電源網絡和接收機間連接網絡的衰減等進行數據量化分析。

（2）AMN-接收機連接網絡衰減的擴展不確定度為0.2 dB，包含因子為k=2。

（3）AMN電壓分壓系數的擴展不確定度為0.2 dB，包含因子為k=2。

（4）正弦波電壓準確度的擴展不確定度為0.3 dB，包含因子為k=2。

（5）正弦波電壓準確度的擴展不確定度為0.6dB，包含因子為k= 3。

（6）脈沖重復頻率響應的擴展不確定度為0.6dB，包含因子為k= 3。

（7）通常，CISPR接收機的本底噪聲遠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果的影響可忽略不計。

（8）接收機的衰減器校的擴展不確定度為0.2 dB，包含因子為k=2。

（9）接收機6dB帶寬的擴展不確定度為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

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

2.1數學模型的建立

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

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論

由上述分析可以看出，本實驗室使用的多功能抗擾度測試儀的參數符合標準所允許的誤差范圍，校準的結果符合標準要求，因此可以得出“多功能抗擾度測試驗試儀設備測試浪涌（沖擊）以95%的置信水平滿足標準規定的要求”的結論。

3檢測實驗室檢測數據可靠性論證

3.1檢測實驗室不確定度判據分析

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

4結束語

不確定度是對測量結果及其質量進行評估的重要參數。在電磁騷擾測量中，測量結果的影響因素較多，如測試設備復雜、測試場地電磁環境要求高等，其不確定度的評定較為復雜。在實際應用中，為了使不同檢測實驗室間的測試結果具有可比性，應以 CNAS-GL07為基礎，結合儀器參數、檢定或校準證書、實際測試經驗等對電磁騷擾測量結果進行不確定度評定。

參考文獻：

[1]王化吉.EMC傳導發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，2011（09）.

[4]CNAS-GL27：2009《聲明檢測或校準結果及與規范符合性的指南》.

[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電磁兼容試驗和測量技術射頻場感應的傳導騷擾抗擾度.

[7]JJF1059-2012《測量不確定度評定與表示》.

[8]全國無線電干擾標準化技術委員會，全國電磁兼容標準化技術委員會編著.電磁兼容標準實施指南.北京：中國標準出版社，2010.