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我们接着讲第28讲

设备的电磁发射测试

我们先来看看电磁兼容测试有哪些类型

电磁兼容测试分为三大类

一类是电磁骚扰测试

也叫EMI

它又包括辐射发射RE 传导骚扰CE

它是用来测试电子设备及产品

在各种电磁环境中

产生的传导和辐射发射干扰

第二类是抗扰度测试

简称为EMS

又包括了传导抗扰度CS 辐射抗绕度RS

它是测试对电场 磁场的辐射耐受性能

另外测试电源线 信号线 地线等

对注入传导干扰的耐受能力

包括静电放电及

各种暂态电磁波的耐受性能

还有电磁环境监测EME

包括了传导电磁环境监测

和辐射电磁环境监测

设备电磁兼容抗扰度测试

是如何判断其抗扰度能力呢

抗扰性能是指

在传导以及辐射电磁环境作用下

器件 设备或系统的运行性能不应该被劣化的能力

抗扰度的评估可以分为四级

A级是指在出现骚扰时能够保持性能正常

B级在出现骚扰时功能和性能暂时降低或丧失

但能够自行恢复

C级指功能和性能暂时降低或丧失

但需操作者干预或者执行

才能够进行系统复位

D级指设备或软件损坏或者数据丢失

而造成不能自行恢复至

正常状态的功能降低或丧失

第三个问题

设备正常工作时会产生哪些传导骚扰呢

如何提取这些传导骚扰呢

传导骚扰发射测试是在屏蔽室进行

它的测试对象包括了连续波骚扰电压和电流

尖峰骚扰信号

由电源线和信号线向周围辐射的高频电磁能量

另外还要进行连续骚扰电压和骚扰电流测试

测量EUT沿电源线或者信号线

向电网发射的骚扰电压和电流

频率一般小于30MHz

还要进行连续骚扰的功率测试

当频率大于30MHz

沿线的电磁骚扰将以电磁波的形式

向线路周围的空间进行辐射电磁能量

向线路周围的空间进行辐射电磁能量

因此我们要测量沿线的

电磁骚扰向周围产生的功率有多大

传导发射测试系统它包括了

电源阻抗稳定网络

电磁骚扰提取装置

接地平板 干净的三相电源

然后采用干扰接收机 示波器

及频谱仪等测试设备

来观测电磁骚扰频谱特性以及时域特性等

来观测电磁骚扰频谱特性以及时域特性等

对于电磁骚扰信号的提取方法

在25Hz到10kHz

一般采用电流探头法

在10赫兹到30MHz

采用电源阻抗稳定网络化

在30M到1GHz

采用功率吸收钳法

另外还可以采用功率定向耦合器法

这个图给出了电源线的传导骚扰测试

试验在屏蔽室里面进行

我们采用了人工电源网络

阻抗稳定网络等

传导骚扰测试包括电压波动和闪烁测试

它主要测量EUT引起的电网电压的变化

它的评价指标

包括电压波动和闪烁

电压波动反映了突然的较大的电压变化的程度

闪烁反映了一段时间内连续的电压变化情况

这个表里规定了相应的限值

其次要测量电源的谐波

谐波是由具有非线性电压或电流特性的设备引起的

一般要每相电流不大于16A的设备

可以分为ABCD四类

我们常见的平衡三相设备属于A类设备

这个表给出了A类设备的谐波限值

谐波的限值

不同的频率它具有不同的限值

从设备的性能来分

第一类设备是信息技术设备

我们叫ITE

信息设备是指

具有数据和电信通信的接收 存储 输出

修正 传输 处理 变换 控制等用途

并配备有信息传递

提供正常运行的一个或多个终端的设备

设备的额定供电电压不高于600V

包括数据处理设备 办公设备

电子商务设备以及电信设备

根据产品使用的环境

ITE设备又分为A级和B级

一般使用的都是B级

这个图给出了B级设备

它的不同端口的传导发射限值

第二类设备是工业 科学和医疗设备

简称ISM

这类设备用途广泛 占用频带多

同时又是一类比较严重的骚扰源

从产生和使用射频能量的方式可以分为

一级设备和二级设备

常用的电磁设备都属于一级设备

另外从使用场合分

又分为A类设备和B类设备

这个图就给出了

不同的设备的传导发射的限值

对于交流电源线

我们还要进行断续骚扰测量

断续骚扰又称为喀呖声

在自动程序控制的机械

和其它电器控制或操作的设备中

开关操作会产生断续的骚扰

它的危害不仅与幅值大小有关

还和它的持续时间 间隔时发生的次数有关

这种断续骚扰一般用喀呖声来描述

如果在200ms内出现了断续的骚扰

就称为一次喀呖声

间隔时间不小于200ms的两次脉冲骚扰

这就构成了两次喀一声

下面介绍辐射电磁发射的测试

辐射电磁骚扰发射分为三类

一类是工业 科学

和医学视频设备的辐射发射测试

第二类是信息技术设备的无线电骚扰测试

第三类是家用电器 电动工具

及类似电器的无线电骚扰测试

它的检测参数包括

被测体通过空间传播的干扰辐射场强

一般在开阔场和电波暗室中来进行测量

测试的设备包括接收机、天线

频谱分析仪 人工电源网络等

这个图就是

采用电波暗室进行电磁辐射发射的测试图

设备摆在转台上

这边布置了接受天线

设备正常工作时产生的辐射的大小

在实施过程中

设备在转台上旋转

然后天线来测量

它在不同角度时产生的辐射骚扰

天线与示波器 频谱仪 接收机等相连

来分析产生电磁干扰的大小

测量时

我们需要在每一个频点记录它最大的发射值

这样我们就可以得到电磁骚扰的强度

它是等于测量设备上测量得到的电压V

加上天线因数F

加上电缆的衰减A

ISM也就是工科医的辐射发射测试

占用的频带多

它是一个严重的骚扰源

从产生和使用的

射频能量方式可以分为一组和二组

常用的电子设备都属于第一组

从使用的场合来分又分为A类和B类

测试天线和EUT之间的距离

标准有3米 10米或者是30米

测量的频段一般为30M到1GHz

随着设备内时钟频率的加快

测量频率有上升的趋势

有些标准要求测量到18G赫兹

甚至扩展到40GHz

这是CISPR11规定的一些限值

最后

我们如何测试大型设备的电磁辐射骚扰呢

例如我们要对一个大型的电力变压器

对一个大的发电机来进行电磁骚扰测试

显然它们是没法把它搬到

这样一个电波暗室或者开阔场的

这样我们提出了一个所谓的

虚拟电波暗室的概念

所谓虚拟的电波暗室是由双通道EMI接收机

高性能的计算机以及相应的天线等组成

双通道EMI接收机

使用两套时间与频率都同步的通道同时

去接收一个复杂系统的信号

一根天线靠近设备

它测量得到的是

背景噪声和设备工作时产生的电磁骚扰

而另外一根天线

至少在10d以上

d是指第一个天线与设备之间的距离

这样接收到的主要就是背景噪声

然后我们采用高速DSP技术

通过时间 频率 相位三者的关系

可以滤除背景噪声

创建虚拟的第三通道

这个通道就是被测设备的电磁辐射的情况

好

这一讲就到这里

谢谢各位同学