世通儀器校準高軍:淺談電磁兼容測試儀器的計量校準方法

時間：2018-11-13作者：廣東省世通儀器檢測服務(wù)有限公司瀏覽：70

 電磁兼容測試儀器是電力行業(yè)應用率較高的設(shè)備，通過分析電磁兼容測試結(jié)果可充分了解電氣設(shè)備的電磁干擾狀況，有針對性的加以改進，降低電氣設(shè)備造成的電磁不良干擾。
 
1　電快速脈沖群發(fā)生器校準
電快速脈沖群（EFT/B）發(fā)生器主要應用在試驗中，以檢測電子、電氣設(shè)備對瞬變擾動的抗擾性情況。為保證試驗正常進行，需應用容性耦合夾與去耦網(wǎng)絡(luò)、直流主電源端口耦合、EFT/B 發(fā)生器。國內(nèi)外有很多生產(chǎn) EFT/B 發(fā)生器廠家， EFT/B 發(fā)生器包括的技術(shù)指標有：在 100kHz 脈沖重復頻率時，脈沖群周期 0.75ms±20%；在 5kHz 脈沖重復頻率時，脈沖群周期為15ms±20%。并且在不同負載條件下單脈沖電壓峰值并不同。例如，當負載為 50Ω 是 ±10%，而當負載達到 1000Ω 時單脈沖電壓峰值是20%。在對 EFT/B 發(fā)生器進行校準操作時，需應用衰減器和帶寬不能** 400MHz 的示波器相連進行發(fā)生器輸出的校準，儀器校準內(nèi)容包括脈沖群脈沖的重復頻率、脈沖持續(xù)時間、脈沖上升時間?？紤]到實際情況，IEC 對 EFT/B 發(fā)生器輸出波形的校準進行規(guī)定，即要求在負載為 50Ω、1000Ω 下均應進行校準。
 
2　電壓變化發(fā)生器、諧波測試儀器校準
2.1　電壓變化發(fā)生器校準
電壓變化發(fā)生器主要應用在測試電壓變化抗擾度上，以了解電網(wǎng)供電時的電壓變化狀況，其中時間相位控制電路、電壓測試部分、電源是主要構(gòu)件。實際應用中校準電壓變化發(fā)生器包括的主要內(nèi)容有：確保輸出電壓的準確度，尤其當發(fā)生器 40%、70%、** 有效輸出電壓應滿足運行電壓百分比要求；注重負載能力的控制，當 40% 輸出應將電壓變化控制在 10% 以內(nèi)；當 70% 輸出 23A 時將電壓變化控制在7%；當 ** 輸出 16A 時，電壓變化控制在 5% 以內(nèi)。同時，還應注重考慮開關(guān)特性、沖擊電流驅(qū)動能力等。
 
2.2　諧波測試儀器校準
諧波測試儀器具備諧波電壓、諧波電流、功率分析儀等測試功能，其中交流電源、諧波分析儀是主要構(gòu)成部分。相關(guān)標準對諧波測試進行規(guī)定，一般情況下要求諧波測試儀應能對不**過 16A 的諧波電流實施 40 次以內(nèi)的諧波電流分析。同時，對諧波測試儀器的準確度進行規(guī)定，要求準確度應比 5% 讀數(shù)和 0.2% 額定電流較優(yōu)。針對諸如60Hz、50Hz 基波頻率低且能獨立使用的諧波分析儀，可借助標準交流電源對諧波電流與電壓進行儀器校準。針對諸如 400Hz 的基波頻率較高或無法與可編程交流電源分離的諧波分析儀，儀器校準時可采用標準諧波分析儀配合可編程交流電源進行。
 
3　電磁騷擾測量接收機校準
電磁騷擾測量接收機（EMI 接收機）可用于測量較強幅值、微弱連續(xù)波信號的脈沖信號等，其中輸出指示、檢波器、中頻放大器、本機振蕩器、混頻器、射頻放大器、校準信號源、輸入衰減器等構(gòu)成，具有多種檢波方式、脈沖響應特性、測量靈敏度高、測量動態(tài)范圍大等優(yōu)點?？箶_度與無線電干擾測量設(shè)備相關(guān)規(guī)范詳細要求了 EMI 接收機性能指標，尤其脈沖響應、中頻帶寬、衰減器、正弦波電壓測量準確度是關(guān)鍵參數(shù)，脈沖響應值應滿足表 1 的要求。
 
 
其中當頻率范圍在 9-150kHz 時，重復頻率較 100Hz 大時，受脈沖重疊影響無法明確判定該頻段的響應。
 
4　電波暗室的校準
電波暗室是開展電磁兼容性試驗的重要場所，尤其在抗輻射干擾能力、射頻輻射騷擾試驗中應用率較高。電波暗室由全電波暗室、半電波暗室之分，其中半電波暗室指地面以外的五個面均貼有吸波材料的暗室；全電波暗室指留個面均貼有希波材料的暗室。電波暗室的校準主要體現(xiàn)在場均勻性、歸一化場地衰減項目上，其中場地均勻性要求在測試平面內(nèi)規(guī)定的 16 點中，將 4 個點剔除掉，其余 12 點中的較小與較大值差值不能達到 6dB；歸一化場地衰減要求，頻率范圍在30MHz~1000MHz，測得值和標準差不應**過 ±4dB。儀器校準場均勻性主要在空的暗室中實施，選擇**天線的位置時應考慮校正域范圍不應**過**場主瓣寬度。同時，場**天線和場傳感器應保持不足 1m的距離，天線和EUT相距3m為宜。將校正區(qū)域劃分成均勻的16個點，點與點之間的距離在 0.5m，其中較低點應**地面 0.8m。信號經(jīng)功率放大器放大后，借助**天線使得測試平面場強達到3V/m~10V/m，使用各向同性的場強探頭，對每個點的場強進行測量，獲得其中數(shù)值較為接近的 12 個值，并且較小值與較大值之差不**過 6dB 時，可判定測試平面為均勻的。儀器校準歸一場地衰減主要借助寬帶掃頻法實現(xiàn)，具體實施流程為：在電波暗室的旋轉(zhuǎn)臺附近設(shè)定“測試空間”，將**天線安裝在該測試空間的左、右、前、后、中間位置，分別校準不同高度**天線，以及水平和垂直較化方向。當**天線高度固定后，接收天線會在 1~4m 范圍中升降，以接收較大值信號。另外，儀器校準前后需對電纜衰減情況進行校準。
綜上所述，電磁兼容測試儀器類型眾多，不同的儀器有著不同的儀器計量校準規(guī)范要求，以及具體的儀器計量校準實施方法，為提高電磁兼容測試儀器計量校準水平，指導計量校準工作開展，儀器計量人員應注重不同電磁兼容測試儀器計量校準方法學習與研究，積累豐富的計量校準經(jīng)驗，不斷提高計量校準質(zhì)量。

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