家用电器、电动工具和类似器具电磁兼容不确定度研究

杨统乾

【摘要】本文以JJF1059-2012《测量不确定度评定与表示》、CNAS-GL07《EMC检测领域不确定度的评估指南》等文献为指导，进行家用电器、电动工具和类似器具电磁兼容不确定度评定的研究;通过分析影响EMC不确定度的因素的输入量，建立评定模型。根据不确定度的对实验室所得数据的可靠性进行分析，对实验室的检测能力进行验证。

【关键词】家用电器 电磁兼容 不确定度

引言：家用电器是我们日常生活不可或缺的一部分，伴随着日益复杂的电磁环境，家用电器的工作的稳定性、抗击电磁干扰的能力正在被逐步关注。然而，磁兼容试验不确定度的评定一直是一个难题，评定的结果对试验数据的处理和分析起着至关重要的作用，对实验建设起到参考作用。

家用电器不确定度的评定主要包括两个部分，一部分是发射部分，另一部分是抗扰度部分。

1发射部分不确定度的评定与表示

以典型的卧式冷藏冷冻箱的电源端骚扰电压为实例进行不确定度评定分析。

1.1不确定度的来源于分析

（1）进行多次重复测量的重复性误差，试验人员对接收机读数的随机性产生的测量不确定度，可用A类方法评价。

（2）人工电源网络和接收机间连接网络的衰减，人工电源网络电压分压系数，接收机正弦波电压准确度，接收机脉冲幅度响应，接收机脉冲响应随重复频率的变化，接收机噪声本底，人工电源网络的接收机端口与接收机之间失配的影响，人工电源网络的阻抗，AMN的插入损耗等，可用B类方法评价。

1.2建立数学模型

按标准GB4343.1-2009，根据传导骚扰电压测试的标准要求，测试系统由EMI测量接收机、人工电源网络（AMN）、被测物体（EUT）和人工电源网络与EMI接收机之间的电缆组成。

1.3不确定度的量化分析

1.3.1 A类不确定度的评价

1.3.2 B类不确定度的评价

（1）根据设备校准报告对人工电源网络和接收机间连接网络的衰减等进行数据量化分析。

（2）AMN-接收机连接网络衰减的扩展不确定度为0.2 dB，包含因子为k=2。

（3）AMN电压分压系数的扩展不确定度为0.2 dB，包含因子为k=2。

（4）正弦波电压准确度的扩展不确定度为0.3 dB，包含因子为k=2。

（5）正弦波电压准确度的扩展不确定度为0.6dB，包含因子为k= 3。

（6）脉冲重复频率响应的扩展不确定度为0.6dB，包含因子为k= 3。

（7）通常，CISPR接收机的本底噪声远低于骚扰电压限值或骚扰功率限值，因此本底噪声对那些接近限值的测量结果的影响可忽略不计。

（8）接收机的衰减器校的扩展不确定度为0.2 dB，包含因子为k=2。

（9）接收机6dB带宽的扩展不确定度为1.4%，即为0.12dB，包含因子为k=2。

2抗扰度部分不确定度的评定与表示

抗扰度部分试验的不确定度评定与表示相对于发射部分将简单很多，在这我们以浪涌（冲击）抗扰度试验为实例进行评定。

2.1数学模型的建立

本实验室进行浪涌（冲击）试验，使用的多功能抗扰度测试仪（单相）是TESEQ的NSG 3040-IEC。如果实验室能够表明多功能抗扰度测试仪满足相关标准（即GB/T 17626.5-2008《电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验》）的要求，测试报告也符合相关标准，则浪涌测试不确定度的要求就被认为得到满足。

测试框图如下：

2.2不确定度分量的识别与量化

2.1.2短路电流

2.3测量不确定度评定结论

由上述分析可以看出，本实验室使用的多功能抗扰度测试仪的参数符合标准所允许的误差范围，校准的结果符合标准要求，因此可以得出“多功能抗扰度测试验试仪设备测试浪涌（冲击）以95%的置信水平满足标准规定的要求”的结论。

3检测实验室检测数据可靠性论证

3.1检测实验室不确定度判据分析

如图所示：当测得值落于[下限+U]到[上限-U]的区间内时，可以做出符合性的结论。如果U：T=1：3，则在 [下限+U，上限-U]之间的区间将是上下限区间2T的66.7%。在此情形下，如果测得值落入上下限区间内，则有66.7%的可能性做出符合性的结论。1：3的比率可视为参考值。

4结束语

不确定度是对测量结果及其质量进行评估的重要参数。在电磁骚扰测量中，测量结果的影响因素较多，如测试设备复杂、测试场地电磁环境要求高等，其不确定度的评定较为复杂。在实际应用中，为了使不同检测实验室间的测试结果具有可比性，应以 CNAS-GL07为基础，结合仪器参数、检定或校准证书、实际测试经验等对电磁骚扰测量结果进行不确定度评定。

参考文献：

[1]王化吉.EMC传导发射测试测量不确定度评定.理论与方法，2012，31（3）.

[2]CNAS-GL07：2006.电磁干扰测量中不确定度的评定指南[S].

[3]杨富康，刘宝华.电磁骚扰测量不确定度的评定.通信技术，2011（09）.

[4]CNAS-GL27：2009《声明檢测或校准结果及与规范符合性的指南》.

[5]GB 4343.1-2009家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求.

[6]GBT 17626.6-2008电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度.

[7]JJF1059-2012《测量不确定度评定与表示》.

[8]全国无线电干扰标准化技术委员会，全国电磁兼容标准化技术委员会编著.电磁兼容标准实施指南.北京：中国标准出版社，2010.