確定測(cè)量結(jié)果符合CISPR 14-1：2020 時(shí)應(yīng)用測(cè)量不確定度的綜述

陳鈞，賴(lài)金泉，安雪，鐘惠霞，曾博，劉國(guó)榮

（威凱檢測(cè)技術(shù)有限公司，廣州 510799）

引言

在CISPR 14-1:2020[1]第8 章：測(cè)量不確定度中提到：“如果CISPR 16-4-2:2011/AMD1:2014 中規(guī)定了測(cè)量設(shè)備和設(shè)施的不確定度計(jì)算指南，則應(yīng)遵循該指南。對(duì)于這些測(cè)量，在確定是否符合本文件限值時(shí)，應(yīng)考慮按照CISPR 16-4-2:2011/AMD1:2014 要求的測(cè)量設(shè)備和設(shè)施的不確定度。當(dāng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室不確定度大于CISPR 16-4-2:2011/AMD1:2014 中給出的UCISPR值時(shí)，確定測(cè)量結(jié)果所需的計(jì)算和對(duì)測(cè)試結(jié)果的任何調(diào)整應(yīng)包括在測(cè)試報(bào)告中。”該條款要求在確定測(cè)量結(jié)果是否符合CISPR 14-1:2020 的相應(yīng)限值時(shí)，需要考慮按照CISPR 16-4-2:2011/AMD1:2014 要求的測(cè)量設(shè)備和設(shè)施的不確定度。

本文就CISPR 14-1:2020 中如何利用測(cè)量不確定度判定測(cè)量結(jié)果是否符合相應(yīng)限值進(jìn)行綜述，主要內(nèi)容包括：

1）判定結(jié)果符合性時(shí)是否需要考慮不確定度；

2）當(dāng)CISPR 16-4-2:2011/AMD1:2014 中有明確要求的測(cè)量設(shè)備和設(shè)施的不確定度時(shí)，如何進(jìn)行結(jié)果符合性判定。

1 判定結(jié)果符合性時(shí)是否需要考慮測(cè)量不確定度

判定結(jié)果符合性時(shí)是否需要考慮測(cè)量不確定度，關(guān)鍵在于在標(biāo)準(zhǔn)制定中確定騷擾限值時(shí)，是否考慮對(duì)應(yīng)測(cè)量方法的測(cè)量不確定度，具體情況如下：

情形1）：在標(biāo)準(zhǔn)制修訂中確定騷擾限值時(shí)，沒(méi)有考慮測(cè)量方法相關(guān)的擴(kuò)展測(cè)量不確定度；

情形2）：在標(biāo)準(zhǔn)制修訂中確定騷擾限值時(shí)，已經(jīng)考慮了測(cè)量方法相關(guān)的擴(kuò)展測(cè)量不確定度。

對(duì)于情形1），當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)制修訂中確定騷擾限值時(shí)，若沒(méi)有考慮測(cè)量方法相關(guān)的擴(kuò)展測(cè)量不確定度，那么當(dāng)判定實(shí)驗(yàn)室測(cè)量結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的騷擾限值時(shí)，需要考慮擴(kuò)展測(cè)量不確定度，具體結(jié)果符合性判定規(guī)則如圖1。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)制修訂中確定騷擾限值時(shí)沒(méi)有考慮測(cè)量方法相關(guān)的不確定度的結(jié)果符合性判定規(guī)則

對(duì)于情況a）：實(shí)驗(yàn)室測(cè)量結(jié)果值超出了標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的騷擾限值，且實(shí)驗(yàn)室騷擾電平測(cè)量值減去擴(kuò)展測(cè)量不確定度后所得的差值超出了標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的相應(yīng)騷擾限值，此時(shí)通常認(rèn)為測(cè)量結(jié)果以 95 %的包含概率為“不符合”。

對(duì)于情況b）：測(cè)量結(jié)果超過(guò)了騷擾限值，同時(shí)測(cè)量值減去擴(kuò)展不確定度的差值未超過(guò)騷擾限值，此時(shí)通常以小于 95 %的包含概率認(rèn)為是“不符合”。

對(duì)于情況c）：測(cè)量結(jié)果小于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的騷擾限值，同時(shí)測(cè)量騷擾電平值加上擴(kuò)展不確定度的和值卻超過(guò)相應(yīng)的騷擾限值，此時(shí)通常以小于 95 %的包含概率被認(rèn)為是“符合”。

中橫梁計(jì)算截面為組合梁截面，考慮翼緣上部3.6m寬、0.25m厚的混凝土橋面板與鋼箱梁共同作用，形成組合截面。其余位置橋面板及鋪裝作為恒載施加在橫梁上。

對(duì)于情況 d）：測(cè)量結(jié)果小于騷擾限值，同時(shí)測(cè)量值加上擴(kuò)展不確定度的和值也小于騷擾限值，此時(shí)通常以 95 %的包含概率認(rèn)為是“符合”。

對(duì)于情況a）和 d），結(jié)果符合性判定結(jié)果在95 %的包含概率下是確定的。

但對(duì)于情況 b）和 c），則要具體問(wèn)題具體考慮。這是因?yàn)閷?duì)于情況b），大多情形是不符合的，但仍然存在一定的小概率是符合的，實(shí)際上情況b）屬于“條件不符合”；對(duì)于情況c），大多情形是符合的，但仍然存在一定的小概率是不符合的，實(shí)際上情況c）屬于“條件符合”。因此對(duì)于情況 b）和 c），需要具體問(wèn)題具體考慮。例如考慮基于客戶(hù)能接受的風(fēng)險(xiǎn)等，然而當(dāng)我們適當(dāng)降低包含概率時(shí)（如在包含概率為68 %的情形下），情況b）就可以轉(zhuǎn)換成情況a），情況c）就可以轉(zhuǎn)換成情況d）。

對(duì)于情形2），當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)制修訂中確定騷擾限值時(shí)，若已經(jīng)考慮了測(cè)量方法相關(guān)的擴(kuò)展測(cè)量不確定度，那么當(dāng)判定實(shí)驗(yàn)室測(cè)量結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的騷擾限值時(shí)，就不需要考慮擴(kuò)展測(cè)量不確定度，具體結(jié)果符合性判定規(guī)則如圖2。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)制修訂中確定騷擾限值時(shí)已考慮了測(cè)量方法相關(guān)的不確定度的結(jié)果符合性判定規(guī)則

對(duì)于情況a）和情況b）：騷擾電平測(cè)量值超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)中的騷擾限值，此時(shí)通常以 95 % 的包含概率認(rèn)為測(cè)量結(jié)果是“不符合”（此時(shí)不需考慮測(cè)量不確定度）。

對(duì)于情況c）和情況 d）：騷擾電平測(cè)量值小于騷擾限值，此時(shí)通常以 95 %的包含概率認(rèn)為是“符合”（此時(shí)不需考慮測(cè)量不確定度）。

我們比較情形1）和情形2）發(fā)現(xiàn)，情形2）的結(jié)果符合性判定比情形1）更簡(jiǎn)單了，結(jié)果也更明確了。這是因?yàn)樵谥贫}擾限值時(shí)已經(jīng)考慮測(cè)量方法的不確定度,當(dāng)判定騷擾點(diǎn)評(píng)測(cè)量結(jié)果與發(fā)射限值的符合性時(shí)，則不考慮測(cè)量不確定度。

2 當(dāng)CISPR 16-4-2:2011/AMD1:2014 中有明確要求的測(cè)量設(shè)備和設(shè)施的不確定度時(shí)的結(jié)果符合性判定

1）若Ulab（即檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室報(bào)告的測(cè)量不確定度，下同）小于或等于CISPR 16-4-2:2011/AMD1:2014 中的UCISPR,即Ulab≤UCISPR，則判定規(guī)則為：①若檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室報(bào)告的騷擾電平測(cè)量值不大于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的相應(yīng)騷擾限值，則判定結(jié)果為符合；②若檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室報(bào)告的騷擾電平測(cè)量值大于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的相應(yīng)騷擾限值，則判定結(jié)果為不符合。

2）若Ulab大于CISPR 16-4-2:2011/AMD1:2014 中的UCISPR，即Ulab＞UCISPR，此時(shí)需要考慮即Ulab超出UCISPR的值，即（Ulab-UCISPR），此時(shí)判定規(guī)則變?yōu)椋孩偃魧?shí)驗(yàn)室報(bào)告的騷擾電平測(cè)量值加上（Ulab-UCISPR）后所得的和值，不大于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的相應(yīng)騷擾限值，則判定結(jié)果為符合；②若實(shí)驗(yàn)室報(bào)告的騷擾電平測(cè)量值加上（Ulab-UCISPR）后所得的和值，大于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的相應(yīng)騷擾限值，則判定結(jié)果為不符合。

注：CISPR 16-4-2:2011/AMD1:2014 中UCISPR匯總表如表1。

表1 CISPR 16-4-2:2011/AMD1:2014 中UCISPR 匯總表

為了幫助讀者更好的理解結(jié)合不確定度進(jìn)行測(cè)量結(jié)果與CISPR 14-1:2020 符合性判定，我們來(lái)舉例說(shuō)明，詳情如下：

某一EUT 的電源端口騷擾電壓測(cè)試記錄如圖3。

圖3 某一EUT 的電源端口騷擾電壓測(cè)試圖

以圖3 的頻點(diǎn)4（測(cè)試頻率為0.2940MHz）為例說(shuō)明，頻點(diǎn)4 的QP 測(cè)試值為59.53 dBμV，對(duì)應(yīng)限值為60.41 dBμV，裕量為0.88 dB。從表1 知，電源端口傳導(dǎo)騷擾的UCISPR為3.8 dB。

若該實(shí)驗(yàn)室報(bào)告的測(cè)量不確定度Ulab為3.2 dB，此 時(shí)Ulab≤UCISPR（Ulab=3.2 dB，UCISPR=3.8 dB）且測(cè)量騷擾電平值不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的騷擾限值（頻點(diǎn)4的QP 值為59.53 dBμV，對(duì)應(yīng)限值為60.41 dBμV，59.53 dBμV ＜60.41 dBμV），則結(jié)果判定為符合，即此時(shí)頻點(diǎn)4（測(cè)試頻率為0.294 0 MHz）的QP 測(cè)試值的結(jié)果判定為符合。

若該實(shí)驗(yàn)室報(bào)告的測(cè)量不確定度Ulab為4.8 dB，即Ulab＞UCISPR（Ulab=4.8 dB，UCISPR=3.8 dB）此時(shí)應(yīng)考慮測(cè)量騷擾電平值加上（Ulab-UCISPR）后是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的騷擾限值。

計(jì) 算Ulab-UCISPR=4.8 dB-3.8 dB=1.0 dB，此 時(shí)59.53+1.0=60.53 ＞60.41，即此時(shí)頻點(diǎn)4（測(cè)試頻率為0.294 0 MHz）的QP 測(cè)試值的結(jié)果判定為不符合。

由上述例子，我們清楚地知道，實(shí)驗(yàn)室報(bào)告的測(cè)量不確定度的大小不同（實(shí)際取決于實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量不確定度Ulab與CISPR 要求的測(cè)量設(shè)備和設(shè)施不確定度UCISPR的大?。?，相應(yīng)的符合性結(jié)果判定規(guī)則也不同，判定結(jié)果也相應(yīng)的不同。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，按CISPR 14-1:2020 進(jìn)行測(cè)量結(jié)果符合性判定中，實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量不確定度、CISPR 16-4-2:2011/AMD1:2014 中的UCISPR和制定騷擾限值時(shí)是否考慮測(cè)量方法不確定度這三個(gè)因素起決定作用。CISPR 14-1:2020在制定騷擾限值時(shí)考慮了測(cè)量方法不確定度，因此當(dāng)判定測(cè)量結(jié)果與發(fā)射限值的符合性時(shí)，不考慮測(cè)量不確定度。但仍需比較實(shí)驗(yàn)室報(bào)告的測(cè)量不確定度與CISPR 16-4-2:2011/AMD1:2014 中的UCISPR的大小進(jìn)行結(jié)果符合性判定。