電吹風(fēng)騷擾電壓測試與不確定度評定

鄭強　那紅軍　王俊玲　李建超　謝泓丘　李希

摘要：依據(jù)GB 4343.1-2009標(biāo)準，介紹了電吹風(fēng)傳導(dǎo)干擾的基本測試方法，并與國際知名檢測機構(gòu)進行了測試結(jié)果比對，著重闡述了騷擾電壓測試系統(tǒng)的不確定度評定方法與計算過程，以及應(yīng)用。比對結(jié)果表明，綿陽市騷擾電壓測試能力與國際知名檢測機構(gòu)保持一致，在測定的20個頻點中最大偏差值為3.943 dB，結(jié)合不確定度評定值，比對結(jié)果為滿意。

關(guān)鍵詞：騷擾電壓;不確定度;電子產(chǎn)品;電磁兼容

中圖分類號：TM83

文獻標(biāo)識碼：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.10.050

1 前言

隨著電子技術(shù)的革新與發(fā)展，電子相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用進入千家萬戶。然而，電子設(shè)備中電動機、開關(guān)電路、調(diào)節(jié)裝置等模塊的使用，導(dǎo)致電磁環(huán)境日益復(fù)雜，評價產(chǎn)品的電磁兼容（ EMC）特性顯得越發(fā)迫切。

為了提供一個良好的電磁環(huán)境，許多國家都出臺了相應(yīng)的電磁兼容標(biāo)準，規(guī)定產(chǎn)品產(chǎn)生的電磁干擾低于標(biāo)準限值，以滿足產(chǎn)品及相關(guān)產(chǎn)品的正常使用[1]。

本文以電吹風(fēng)為研究對象，依據(jù)GB4343.1-2009標(biāo)準對電吹風(fēng)的電源端子騷擾電壓進行了檢測[2]，并與國際某知名檢測認證服務(wù)公司的測試結(jié)果進行了比對，可以有效地監(jiān)控和提高實驗室的檢測能力[3-4]。對檢測結(jié)果加以不確定度評定，為電磁兼容實驗室的測試結(jié)果提供理論支撐，提升可信度[5-6]。

2 測試樣品與方法

2.1 測試樣品

本文受試設(shè)備（ EUT）是飛利浦（中國）投資公司生產(chǎn)的負離子電吹風(fēng)，額定電壓為220V，額定頻率為50 Hz，額定輸入功率為1 600 W。測量條件是溫濕度分別為21℃、60%RH，電吹風(fēng)預(yù)熱15 min，以最大功率狀態(tài)測試。

2.2 測試方法

依據(jù)《家用電器、電動工具和類似器具的電磁兼容要求第1部分：發(fā)射》（ GB 4343.1-2009）的測試要求，為了減小外界電磁環(huán)境的影響，傳導(dǎo)騷擾測試在屏蔽室中進行。GB 4343.1-2009對家用電吹風(fēng)電源端子騷擾電壓測試布置要求如下：①測試場地的接地導(dǎo)電平面大于2 mx2 m，受試設(shè)備放在高于導(dǎo)電平面0.8 m的非金屬桌上，距離線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（ IISN） 0.8m，LISN需良好接地，與屏蔽室墻面距離0.4m以上;②電源線超過0.8m的部分需折疊成0.3 -0.4 m的水平線束;③手持部分及電機位置需用金屬銅箔包裹，并連接至LISN的模擬手接口，以模擬人體實際使用的情況。

3 測試結(jié)果

3.1 底噪測試

為了減少非受試設(shè)備產(chǎn)生的騷擾，EUT應(yīng)連接至LISN，但在不運行的狀態(tài)下測量背底噪聲。底噪應(yīng)比測量電平的最低騷擾電壓低20 dB，以保證測試數(shù)據(jù)的可靠性與一致性，根據(jù)計算可知測量值與EUT發(fā)射騷擾值差0.043 2 dB。圖1是電吹風(fēng)在不通電情況下測試的150 - 30 MHz底噪，結(jié)果表明環(huán)境底噪值遠低于測量電平20 dB，滿足測試要求。

3.2 電吹風(fēng)測試

圖2是電吹風(fēng)正常工作時測試的電源端子L、N相騷擾電壓，結(jié)果表明在150 - 30 MHz頻段內(nèi)，電吹風(fēng)產(chǎn)生的干擾均低于限值。根據(jù)約定，電源端子L、N相比對頻率為0.16 MHz、1.00 MHz、2.00 MHz、6.00 MHz、22.00 MHz這5個點，分別測試準峰值（QP）、平均值（AV），并記錄數(shù)據(jù)。表1是某公司的測試結(jié)果，可以看出，電源N極測試時，頻率0.16 MHz兩實驗室測量的平均值具有最大差，其值為3.943 dBV。

4 不確定度評定

電磁兼容測試具有復(fù)雜性、多變性，不同的測試設(shè)備、配置、操作人員等都會引起測量結(jié)果的差異，如何評價測試結(jié)果的準確性與一致性，保證電磁兼容測試結(jié)果的可靠性與有效性，研究和評定不確定度顯得十分必要。

4.1 A類不確定度評定

取某一固定頻點進行測試，讀取接收機數(shù)據(jù)，重復(fù)測量12次，操作人員不變。每次測量完畢，接收機和樣品復(fù)位至初始狀態(tài)，關(guān)閉電源，拆除全部連接線纜，其目的在于每次測量結(jié)果彼此獨立。表2是取固定頻點為14 MHz時，測得騷擾電壓的準峰值。

4.2 B類不確定度評定

EMI接收機、人工電源網(wǎng)絡(luò)、相關(guān)連接線纜、衰減器、失配等因素產(chǎn)生的不確定度，可用B類方法評定。根據(jù)計量報告可知，接收機的正弦波電壓測量的擴展不確定度為0.3 dB;脈沖幅度響應(yīng)測量的不確定度為1.5 dB;脈沖重復(fù)速率響應(yīng)測量的不確定度為1.5 dB;LISN的電壓分壓系數(shù)擴展不確定度為0.7 dB;LISN的阻抗擴展不確定度為0.6 dB;脈沖限制器插入損耗擴展不確定度為0.7 dB;電纜、衰減器、衰減器和電纜的串聯(lián)或者某些其他部件的組合，計算得出最大網(wǎng)絡(luò)引入失配的修正值為- 0.82/0.75 dB;衰減器測量的不確定度為0.2 dB。

4.3 不確定度評定結(jié)果匯總

表3是騷擾電壓測試系統(tǒng)的不確定度評定結(jié)果，從表3中可以看出，不確定度來源主要包括人和機器。電源是經(jīng)過穩(wěn)壓且濾波后的供電，其造成的偏差可忽略不計;每次測量都固定溫濕度值，所以環(huán)境變化帶來的測量偏差也可忽略。5不確定度評定結(jié)果分析

根據(jù)表3可知，各個影響量是彼此相互獨立的，采用合成標(biāo)準不確定度公式計算出騷擾電壓測試系統(tǒng)的不確定度uc。為1.49 dB。擴展標(biāo)準不確定度是由合成標(biāo)準不確定度乘包含因子k，通常情況下川玟2，即表明在確定的區(qū)間內(nèi)包含概率為95%。根據(jù)標(biāo)準要求，最終的擴展標(biāo)準不確定度保留一兩位有效數(shù)字，因此本室評定的擴展不確定度U為3.0 dB。計算公式為：

6 結(jié)束語

本文介紹了家用電吹風(fēng)傳導(dǎo)干擾測試的基本情況，并對騷擾電壓測試系統(tǒng)進行了不確定度評定，以及應(yīng)用說明。本次騷擾電壓比對結(jié)果最大差值3.943 dBV，在不確定度3.0 dB和3.7 dB以內(nèi)的數(shù)據(jù)分別占85%和90%，比對結(jié)果為滿意。本次電吹風(fēng)比對驗證表明本實驗室騷擾電壓測試能力與國際知名檢測機構(gòu)保持一致，肯定了本單位的測試能力，并積累了許多檢測與驗證經(jīng)驗，為后續(xù)開展電磁兼容測試打下了堅實基礎(chǔ)。

參考文獻：

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