電磁兼容測(cè)試的條件與方法

測(cè)量依賴(lài)3個(gè)方面因素：方法、技術(shù)、設(shè)備。方法由測(cè)量原理和測(cè)量設(shè)備的使用方法兩者來(lái)確定，技術(shù)是為了得到正確的測(cè)量結(jié)果（較高的準(zhǔn)確度）而采取的一切測(cè)量手段，設(shè)備則是體現(xiàn)上述兩個(gè)因素為測(cè)量服務(wù)的一切技術(shù)裝置。這些都必須標(biāo)準(zhǔn)化，以保證測(cè)量具有重現(xiàn)性和真實(shí)性。

EMC測(cè)量條件由測(cè)量方法決定。

    必須指出，把環(huán)境作為抗擾度測(cè)量的相關(guān)條件是抗擾度測(cè)量的重要特點(diǎn)。因?yàn)槿绻鲆曔@些相關(guān)，不考慮裝置的應(yīng)用工作環(huán)境條件，而認(rèn)為裝置應(yīng)該“獨(dú)立”，應(yīng)該適合于插入任何說(shuō)說(shuō)組合裝置（或系統(tǒng)）中，就會(huì)由此產(chǎn)生所有被測(cè)裝置都必須接受全部項(xiàng)目的干擾實(shí)驗(yàn)，并且要達(dá)到zui高嚴(yán)酷度等級(jí)的錯(cuò)誤結(jié)論。這不僅對(duì)要用的裝置造成過(guò)高的不合理的嚴(yán)格限制，而且還會(huì)因需要進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)而不得不承擔(dān)很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

    另外，抗擾度測(cè)量涉及到高壓信號(hào)，除了應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)安全規(guī)定外，還有必要在抗擾度實(shí)驗(yàn)后再對(duì)設(shè)備進(jìn)行安全測(cè)量。

    對(duì)于交流穩(wěn)壓電源這類(lèi)大功率電工產(chǎn)品，選取從市電導(dǎo)入的以高頻、高能為特征的抗擾度項(xiàng)目，并且選購(gòu)較其它電工、電子產(chǎn)品要高的嚴(yán)酷度等級(jí)，是必要的。

    抗擾度測(cè)量的另一重要特點(diǎn)是對(duì)實(shí)驗(yàn)發(fā)生器技術(shù)參數(shù)作出嚴(yán)格而明確的規(guī)定。為了對(duì)設(shè)備的抗擾度性能進(jìn)行比較，就要有說(shuō)說(shuō)能產(chǎn)生比較一致并可重復(fù)再現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)裝置，這就是干擾模擬發(fā)生器。顯然必須規(guī)定發(fā)生器的輸出內(nèi)阻、輸出波形規(guī)則、開(kāi)路電壓幅度和誤差；以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致，重復(fù)性好。否則，因不同被測(cè)設(shè)備源端阻抗不同，對(duì)發(fā)生器的阻抗匹配不同而無(wú)法使發(fā)生器在帶載下輸出波形或幅度相同。實(shí)際上，阻抗不匹配就是抑制電磁騷擾的一個(gè)有效手段。

    交流穩(wěn)壓電源對(duì)外界（通過(guò)市電網(wǎng)絡(luò)）的電磁騷擾測(cè)量項(xiàng)目有：諧波傳導(dǎo)干擾測(cè)量、高頻傳導(dǎo)干擾測(cè)量。

    諧波傳導(dǎo)干擾測(cè)量是對(duì)設(shè)備的電源進(jìn)線入端工頻電流諧波進(jìn)行測(cè)量；測(cè)出40次以下各次電流諧波zui大值，對(duì)三相電源還應(yīng)測(cè)量中線的電流諧波。在交流穩(wěn)壓電源性能項(xiàng)目中以源電流相對(duì)諧波含量來(lái)考核此項(xiàng)目。

    交流穩(wěn)壓電源的傳導(dǎo)干擾實(shí)驗(yàn)同其它電子產(chǎn)品一樣，可采用GB6833－86電子測(cè)量?jī)x器EMC性實(shí)驗(yàn)規(guī)范（參照采用HP公司標(biāo)準(zhǔn)或GB9254－88信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電干擾極限值和測(cè)量方法（等效采用CISPR221985）。高頻傳導(dǎo)干擾測(cè)量中一個(gè)重要測(cè)量裝置是要用人工電源網(wǎng)絡(luò)（ArtificialMainNetwork），在美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中則稱(chēng)為電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（LineImpedanceStabilizationNetwork,LISN）。這是由于不同電力條件下，市電在不同設(shè)備電源輸入端呈現(xiàn)的高頻阻抗也不相同，為使測(cè)量結(jié)果反映真實(shí)情況，必須在受試設(shè)備和其電源端子間接入合乎規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)既能使設(shè)備和電網(wǎng)間實(shí)現(xiàn)射頻隔離，又能為設(shè)備提供穩(wěn)定的高頻阻抗。人工電源網(wǎng)絡(luò)的支路數(shù)和供電系統(tǒng)的線路數(shù)相同，網(wǎng)絡(luò)和干擾測(cè)量?jī)x之間的連接應(yīng)保證阻抗匹配（50Ω/50μH），對(duì)每根電源線分別進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的是干擾電壓值。GJB152－86則推薦采用電流探頭法測(cè)量傳導(dǎo)干擾電流；其中在電源線和地之間并接10μF穿心電容器，作用和LISN相同。電流探頭法使用簡(jiǎn)便，測(cè)量迅速，便于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，較接近實(shí)際情況，可能今后測(cè)量以其為主。此外，軍標(biāo)采用峰值檢波器，GB9254采用準(zhǔn)峰值檢波器。

    射頻輻射干擾測(cè)量較復(fù)雜，涉及到測(cè)量場(chǎng)地、天線、測(cè)量線路連接等測(cè)量技術(shù)。測(cè)量場(chǎng)地為野外開(kāi)闊、背景電磁噪聲電平至少比允許極限值小6dB。這種規(guī)則很難實(shí)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)還推薦可以用電磁屏蔽室（還有如電波暗室等）作為替換。測(cè)量輻射場(chǎng)強(qiáng)時(shí)被測(cè)設(shè)備應(yīng)嚴(yán)格按實(shí)際工作方式接線，電源線、信號(hào)線都不允許特意卷曲、收縮，以反映真實(shí)性。

    測(cè)量依賴(lài)3個(gè)方面因素：方法、技術(shù)、設(shè)備。方法由測(cè)量原理和測(cè)量設(shè)備的使用方法兩者來(lái)確定，技術(shù)是為了得到正確的測(cè)量結(jié)果（較高的準(zhǔn)確度）而采取的一切測(cè)量手段，設(shè)備則是體現(xiàn)上述兩個(gè)因素為測(cè)量服務(wù)的一切技術(shù)裝置。這些都必須標(biāo)準(zhǔn)化，以保證測(cè)量具有重現(xiàn)性和真實(shí)性。

    EMC測(cè)量條件由測(cè)量方法決定。具體測(cè)量方法分為在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)臺(tái)法和在實(shí)際使用條件下進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)法。要模擬現(xiàn)場(chǎng)可能碰到的所有干擾現(xiàn)象是不可能的，特別是現(xiàn)場(chǎng)法具有無(wú)法克服的局限性。但通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)量可以較全面地獲取被測(cè)設(shè)備EMC性能怎么的信息。為此，上推薦首先采用實(shí)驗(yàn)臺(tái)法，除非無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，一般不用現(xiàn)場(chǎng)法。

    抗擾度測(cè)量主要方法是按照設(shè)備所處的電磁環(huán)境條件，結(jié)合用戶(hù)對(duì)設(shè)備采取的方法，選購(gòu)合適的嚴(yán)酷度等級(jí)，依照有關(guān)測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量，zui后根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提出的合格判決條件評(píng)定測(cè)量結(jié)果是否合格。這是抗擾度測(cè)量和其它測(cè)量主要差異之處。

    電磁環(huán)境中的電磁騷擾源、電磁騷擾源對(duì)設(shè)備的耦合方式、設(shè)備對(duì)電磁騷擾的敏感度以及用戶(hù)對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)的防護(hù)方法直接和嚴(yán)酷度等級(jí)相關(guān)。即使用環(huán)境決定了干擾的形式，安裝防護(hù)條件決定了干擾的嚴(yán)酷度等級(jí)。GB/T13926.4具體規(guī)定了在電磁環(huán)境中和嚴(yán)酷度等級(jí)相對(duì)應(yīng)的設(shè)備工作下的電氣環(huán)境條件：
 
    諧波傳導(dǎo)干擾測(cè)量是對(duì)設(shè)備的電源進(jìn)線入端工頻電流諧波進(jìn)行測(cè)量；測(cè)出40次以下各次電流諧波zui大值，對(duì)三相電源還應(yīng)測(cè)量中線的電流諧波。在交流穩(wěn)壓電源性能項(xiàng)目中以源電流相對(duì)諧波含量來(lái)考核此項(xiàng)目。

    交流穩(wěn)壓電源的傳導(dǎo)干擾實(shí)驗(yàn)同其它電子產(chǎn)品一樣，可采用GB6833－86電子測(cè)量?jī)x器EMC性實(shí)驗(yàn)規(guī)范（參照采用HP公司標(biāo)準(zhǔn)或GB9254－88信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電干擾極限值和測(cè)量方法（等效采用CISPR221985）。高頻傳導(dǎo)干擾測(cè)量中一個(gè)重要測(cè)量裝置是要用人工電源網(wǎng)絡(luò)（ArtificialMainNetwork），在美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中則稱(chēng)為電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（LineImpedanceStabilizationNetwork,LISN）。這是由于不同電力條件下，市電在不同設(shè)備電源輸入端呈現(xiàn)的高頻阻抗也不相同，為使測(cè)量結(jié)果反映真實(shí)情況，必須在受試設(shè)備和其電源端子間接入合乎規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)既能使設(shè)備和電網(wǎng)間實(shí)現(xiàn)射頻隔離，又能為設(shè)備提供穩(wěn)定的高頻阻抗。人工電源網(wǎng)絡(luò)的支路數(shù)和供電系統(tǒng)的線路數(shù)相同，網(wǎng)絡(luò)和干擾測(cè)量?jī)x之間的連接應(yīng)保證阻抗匹配（50Ω/50μH），對(duì)每根電源線分別進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的是干擾電壓值。GJB152－86則推薦采用電流探頭法測(cè)量傳導(dǎo)干擾電流；其中在電源線和地之間并接10μF穿心電容器，作用和LISN相同。電流探頭法使用簡(jiǎn)便，測(cè)量迅速，便于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，較接近實(shí)際情況，可能今后測(cè)量以其為主。此外，軍標(biāo)采用峰值檢波器，GB9254采用準(zhǔn)峰值檢波器。

    射頻輻射干擾測(cè)量較復(fù)雜，涉及到測(cè)量場(chǎng)地、天線、測(cè)量線路連接等測(cè)量技術(shù)。測(cè)量場(chǎng)地為野外開(kāi)闊、背景電磁噪聲電平至少比允許極限值小6dB。這種規(guī)則很難實(shí)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)還推薦可以用電磁屏蔽室（還有如電波暗室等）作為替換。測(cè)量輻射場(chǎng)強(qiáng)時(shí)被測(cè)設(shè)備應(yīng)嚴(yán)格按實(shí)際工作方式接線，電源線、信號(hào)線都不允許特意卷曲、收縮，以反映真實(shí)性。

    測(cè)量依賴(lài)3個(gè)方面因素：方法、技術(shù)、設(shè)備。方法由測(cè)量原理和測(cè)量設(shè)備的使用方法兩者來(lái)確定，技術(shù)是為了得到正確的測(cè)量結(jié)果（較高的準(zhǔn)確度）而采取的一切測(cè)量手段，設(shè)備則是體現(xiàn)上述兩個(gè)因素為測(cè)量服務(wù)的一切技術(shù)裝置。這些都必須標(biāo)準(zhǔn)化，以保證測(cè)量具有重現(xiàn)性和真實(shí)性。

    EMC測(cè)量條件由測(cè)量方法決定。具體測(cè)量方法分為在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)臺(tái)法和在實(shí)際使用條件下進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)法。要模擬現(xiàn)場(chǎng)可能碰到的所有干擾現(xiàn)象是不可能的，特別是現(xiàn)場(chǎng)法具有無(wú)法克服的局限性。但通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)量可以較全面地獲取被測(cè)設(shè)備EMC性能怎么的信息。為此，上推薦首先采用實(shí)驗(yàn)臺(tái)法，除非無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，一般不用現(xiàn)場(chǎng)法。

    抗擾度測(cè)量主要方法是按照設(shè)備所處的電磁環(huán)境條件，結(jié)合用戶(hù)對(duì)設(shè)備采取的方法，選購(gòu)合適的嚴(yán)酷度等級(jí)，依照有關(guān)測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量，zui后根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提出的合格判決條件評(píng)定測(cè)量結(jié)果是否合格。這是抗擾度測(cè)量和其它測(cè)量主要差異之處。

    電磁環(huán)境中的電磁騷擾源、電磁騷擾源對(duì)設(shè)備的耦合方式、設(shè)備對(duì)電磁騷擾的敏感度以及用戶(hù)對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)的防護(hù)方法直接和嚴(yán)酷度等級(jí)相關(guān)。即使用環(huán)境決定了干擾的形式，安裝防護(hù)條件決定了干擾的嚴(yán)酷度等級(jí)。GB/T13926.4具體規(guī)定了在電磁環(huán)境中和嚴(yán)酷度等級(jí)相對(duì)應(yīng)的設(shè)備工作下的電氣環(huán)境條件：

1級(jí)，具有良好保護(hù)的環(huán)境，如計(jì)算機(jī)房；
2級(jí)，受保護(hù)的環(huán)境，如工廠和電廠的控制室或終端室；
3級(jí)，典型的工業(yè)環(huán)境，如工業(yè)過(guò)程裝置、電廠和露天高壓變電所的繼電器房等場(chǎng)所；
4級(jí)，嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境，如電站、未采取特殊安裝方法的工業(yè)過(guò)程設(shè)備、室外區(qū)域等。
IEC801－5中針對(duì)電涌的源為電力切換瞬變或間接雷擊的閃電瞬變，對(duì)設(shè)備的安裝條件和防護(hù)設(shè)施作如下分類(lèi)（適用電涌）：
0類(lèi)：保護(hù)良好的、有一次和二次過(guò)壓保護(hù)的電氣環(huán)境，通常處于特殊的房間內(nèi)，電涌電壓不會(huì)超過(guò)25V；
1類(lèi)：局部保護(hù)的、有一次過(guò)壓保護(hù)的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過(guò)500V；
2類(lèi)：電源線和其它線路分離開(kāi)，電纜隔離良好的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過(guò)1kV；
3類(lèi)：電源電纜和信號(hào)電纜并行敷設(shè)的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過(guò)2kV；
4類(lèi)：互連線象室外一樣沿著電源電纜敷設(shè)，且電子電路和電氣線路均使用電纜的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過(guò)4kV；
5類(lèi)：非人口稠密區(qū)內(nèi)電子裝置聯(lián)接電訊電纜和架空電源線的電氣環(huán)境。
    對(duì)0類(lèi)不做電涌測(cè)量。一般電源產(chǎn)品處于1類(lèi)或2類(lèi)電氣環(huán)境，可選購(gòu)嚴(yán)酷度等級(jí)為1級(jí)或2級(jí)。

    必須指出，把環(huán)境作為抗擾度測(cè)量的相關(guān)條件是抗擾度測(cè)量的重要特點(diǎn)。因?yàn)槿绻鲆曔@些相關(guān)，不考慮裝置的應(yīng)用工作環(huán)境條件，而認(rèn)為裝置應(yīng)該“獨(dú)立”，應(yīng)該適合于插入任何說(shuō)說(shuō)組合裝置（或系統(tǒng)）中，就會(huì)由此產(chǎn)生所有被測(cè)裝置都必須接受全部項(xiàng)目的干擾實(shí)驗(yàn)，并且要達(dá)到zui高嚴(yán)酷度等級(jí)的錯(cuò)誤結(jié)論。這不僅對(duì)要用的裝置造成過(guò)高的不合理的嚴(yán)格限制，而且還會(huì)因需要進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)而不得不承擔(dān)很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

    另外，抗擾度測(cè)量涉及到高壓信號(hào)，除了應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)安全規(guī)定外，還有必要在抗擾度實(shí)驗(yàn)后再對(duì)設(shè)備進(jìn)行安全測(cè)量。

    對(duì)于交流穩(wěn)壓電源這類(lèi)大功率電工產(chǎn)品，選取從市電導(dǎo)入的以高頻、高能為特征的抗擾度項(xiàng)目，并且選購(gòu)較其它電工、電子產(chǎn)品要高的嚴(yán)酷度等級(jí)，是必要的。

    抗擾度測(cè)量的另一重要特點(diǎn)是對(duì)實(shí)驗(yàn)發(fā)生器技術(shù)參數(shù)作出嚴(yán)格而明確的規(guī)定。為了對(duì)設(shè)備的抗擾度性能進(jìn)行比較，就要有說(shuō)說(shuō)能產(chǎn)生比較一致并可重復(fù)再現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)裝置，這就是干擾模擬發(fā)生器。顯然必須規(guī)定發(fā)生器的輸出內(nèi)阻、輸出波形規(guī)則、開(kāi)路電壓幅度和誤差；以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致，重復(fù)性好。否則，因不同被測(cè)設(shè)備源端阻抗不同，對(duì)發(fā)生器的阻抗匹配不同而無(wú)法使發(fā)生器在帶載下輸出波形或幅度相同。實(shí)際上，阻抗不匹配就是抑制電磁騷擾的一個(gè)有效手段。

    交流穩(wěn)壓電源對(duì)外界（通過(guò)市電網(wǎng)絡(luò)）的電磁騷擾測(cè)量項(xiàng)目有：諧波傳導(dǎo)干擾測(cè)量、高頻傳導(dǎo)干擾測(cè)量。

    諧波傳導(dǎo)干擾測(cè)量是對(duì)設(shè)備的電源進(jìn)線入端工頻電流諧波進(jìn)行測(cè)量；測(cè)出40次以下各次電流諧波zui大值，對(duì)三相電源還應(yīng)測(cè)量中線的電流諧波。在交流穩(wěn)壓電源性能項(xiàng)目中以源電流相對(duì)諧波含量來(lái)考核此項(xiàng)目。

    交流穩(wěn)壓電源的傳導(dǎo)干擾實(shí)驗(yàn)同其它電子產(chǎn)品一樣，可采用GB6833－86電子測(cè)量?jī)x器EMC性實(shí)驗(yàn)規(guī)范（參照采用HP公司標(biāo)準(zhǔn)或GB9254－88信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電干擾極限值和測(cè)量方法（等效采用CISPR221985）。高頻傳導(dǎo)干擾測(cè)量中一個(gè)重要測(cè)量裝置是要用人工電源網(wǎng)絡(luò)（ArtificialMainNetwork），在美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中則稱(chēng)為電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（LineImpedanceStabilizationNetwork,LISN）。這是由于不同電力條件下，市電在不同設(shè)備電源輸入端呈現(xiàn)的高頻阻抗也不相同，為使測(cè)量結(jié)果反映真實(shí)情況，必須在受試設(shè)備和其電源端子間接入合乎規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)既能使設(shè)備和電網(wǎng)間實(shí)現(xiàn)射頻隔離，又能為設(shè)備提供穩(wěn)定的高頻阻抗。人工電源網(wǎng)絡(luò)的支路數(shù)和供電系統(tǒng)的線路數(shù)相同，網(wǎng)絡(luò)和干擾測(cè)量?jī)x之間的連接應(yīng)保證阻抗匹配（50Ω/50μH），對(duì)每根電源線分別進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的是干擾電壓值。GJB152－86則推薦采用電流探頭法測(cè)量傳導(dǎo)干擾電流；其中在電源線和地之間并接10μF穿心電容器，作用和LISN相同。電流探頭法使用簡(jiǎn)便，測(cè)量迅速，便于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，較接近實(shí)際情況，可能今后測(cè)量以其為主。此外，軍標(biāo)采用峰值檢波器，GB9254采用準(zhǔn)峰值檢波器。

    射頻輻射干擾測(cè)量較復(fù)雜，涉及到測(cè)量場(chǎng)地、天線、測(cè)量線路連接等測(cè)量技術(shù)。測(cè)量場(chǎng)地為野外開(kāi)闊、背景電磁噪聲電平至少比允許極限值小6dB。這種規(guī)則很難實(shí)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)還推薦可以用電磁屏蔽室（還有如電波暗室等）作為替換。測(cè)量輻射場(chǎng)強(qiáng)時(shí)被測(cè)設(shè)備應(yīng)嚴(yán)格按實(shí)際工作方式接線，電源線、信號(hào)線都不允許特意卷曲、收縮，以反映真實(shí)性。


    總之，采用交流穩(wěn)壓電源使用價(jià)值規(guī)則，其EMC性能應(yīng)當(dāng)是：除了本身能達(dá)到較高嚴(yán)酷度等級(jí)的抗擾度指標(biāo)、合格的電磁干擾限制以及提供合適的交流電壓條件外，更重要的是要為其負(fù)載（對(duì)電磁干擾敏感的電子儀器設(shè)備特別是信息技術(shù)設(shè)備），在較嚴(yán)酷電磁環(huán)境條件下工作，提供充足的EMC安全裕度。這不但是交流穩(wěn)壓電源的基本功能，而且也是對(duì)其的EMC規(guī)則及對(duì)其進(jìn)行EMC測(cè)量的依據(jù)。