電子天平標準GB/T 26497-2011電磁兼容問題探討

黃薛青，葛宇申，任珺

（上海市計量測試技術研究院，上海 200233）

電子天平標準GB/T 26497-2011電磁兼容問題探討

黃薛青，葛宇申，任珺

（上海市計量測試技術研究院，上海 200233）

本文主要就電子天平標準GB/T 26497-2011在型式評價試驗中的電磁兼容試驗的具體要求與電子臺案秤進行類比，并對標準中的相關問題進行探討。

電子天平；電磁兼容

對于計量器具新產品，我國《計量法》第十三條規定：制造計量器具的企業、事業單位生產本單位未生產過的計量器具新產品，必須經省級以上人民政府計量行政部門對其樣品的計量性能考核合格，方可投入生產。簡而言之，計量器具新產品必須獲得生產許可證才能進入市場，而想要獲得計量器具新產品的生產許可證，就必須進行產品的型式評價試驗。我國推出了電子天平標準GB/T26497-2011。對于電子天平來說，要通過型式評價試驗，除了滿足GB/T 26497-2011中計量器具應符合的檢定要求外，還必須滿足其中的抗干擾要求，即電磁兼容部分的測試。

1 電子天平試驗中的工作狀態

與普通電子臺案秤相比，電子天平精度更高，對周圍的環境要求也高。所以測試前必須根據制造廠說明書要求，對電子天平進行預熱。然后施加一小于等于20%的最大秤量的載荷，使其在一個穩定的環境下，進行抗擾度試驗。而普通電子臺案秤無需預熱，施加的載荷為20%最大稱量。

2 試驗性能判據

與電子臺案秤基本類似，但要求更為寬松，具體如下。（1）最大允許變化量：全部功能符合設計要求。在干擾和無干擾情況下，其示值變化不大于e，或大于e時天平應符合6.8.3或撤除干擾后能恢復正常。此時判通過。（2）如出現以下情況，雖然示值誤差超過了e，但不是顯著增差，也判通過。①相互獨立的各種因素同時發生而引起天平的示值誤差超過了e（如電壓瞬間跌落與電磁輻射同時作用于天平上）；②天平的示值超過了e且無法進行任何測量（如天平的示值顯示閃變而無法讀準等）；③天平的示值嚴重超差，并明顯被察覺（天平的顯示器無顯示等）；④天平的示值誤差超過了e，且出現暫時的瞬間變化，該示值無法作為測量結果來確認傳送（如天平的示值出現跳變，示值誤差超過了e）。（3）在經受交流供電電源電壓暫降或短時中斷、電快速脈沖群、靜電放電、電磁場輻射、射頻場傳導抗擾度試驗出現顯著增差時，天平應處于非工作狀態，并能提供一個可聽到或可見的信號，該信號持續到操作者采取相應措施時消失。值得注意的是，在電子臺案秤的標準GB/T 7722-2005中，“或撤除干擾后能恢復正常”，并不能判通過。

3 抗擾度試驗

試驗項目有交流供電電源電壓暫降或短時中斷、電快速脈沖群、靜電放電、電磁場輻射、射頻場傳導抗擾度試驗。與電子臺案秤相比，多了射頻場傳導抗擾度試驗，而其他相同試驗的測試方法和測試等級也有不少區別。（1）交流供電電源電壓暫降或短時中斷試驗。電子天平標準GB/T26497-2011要求在電源交流電壓過零點處進行試驗，也就是說在電源交流電壓在0°和180°處進行試驗。該試驗試驗與電子臺秤的要求相比，測試等級不同，幅值減少至0%至80%不等，而電子臺案秤只要求將幅值減少至0%和50%進行試驗即可。（2）電快速脈沖群試驗。試驗嚴酷等級：2級，與電子臺秤相同。對于電源線路，為1kV（峰值）；對于I/O信號數據和控制線路為0.5kV（峰值）。與電子臺案秤相比，電子臺秤明確了其耦合方式為：相線-地，中線-地和保護地-地；而電子天平標準GB/T26497-2011上并沒有具體說明，所以我們實際中參照基礎標準GB/T17626.4-2008上的要求，需對各種組合進行試驗。（3）靜電放電試驗。電子天平的試驗等級是2級，直接放電4kV，空氣放電為8kV。測試部位為：電源開關、前后面板、機殼、電纜、插頭、秤盤等。每個點至少放電10次，每次間隔10s。試驗電壓應從最小值到選定的試驗電壓值逐漸增加。電子臺案秤要求更為嚴酷，試驗等級為3級，直接放電6kV，空氣放電為8kV，每次間隔1s。（4）電磁場輻射抗擾度試驗。試驗頻率：30～2000MHz。如果天平不使用交流電源和沒有可使用的I/O接口，該試驗的頻率下限為26MHz。掃描速度不超過1.5×103十倍頻每秒。掃描頻率步長：頻率范圍內步進按基頻1 %遞增。掃描駐留時間：3s；試驗場強：10V/m；測試調制：AM80%，1kHz正弦波；試驗位置：垂直極化和水平極化兩個方向對稱的前、后、左、右四個面進行試驗。該試驗要求與電子臺案秤基本相同，但電子臺秤的試驗頻率只是80～1000MHz即可，電子天平要求的測試頻率范圍更寬。而且，電子臺秤試驗等級要求僅為3V/m。（5）射頻場傳導抗擾度試驗。只有電子天平需進行此項試驗，電子臺案秤無需進行該項試驗。在GB/T 26497-2011標準中，也說的比較簡單。僅給出了頻率范圍、射頻幅值及調制方式，具體如下：測試頻率：0.15～80MHz；射頻幅值（50Ω）：10V(emf)；調制方式：AM80%，1kHz正弦波。

4 標準中存在的問題的探討

（1）試驗中，電子天平標準GB/T26497-2011中所要求的載荷為小于等于最大載荷的20%。考慮到樣機測試的歸一性及體現試驗的公正與平等，應更改較含糊的“小于等于”為“等于”，即采用電子臺案秤標準GB/T7722-2005中的說法“載荷為最大載荷的20%”。（2）電子天平標準GB/T26497-2011中規定的性能判據太過寬松。標準中其判據中有“或撤除干擾后能恢復正常”一句，沒有說是樣機自動恢復正常還是手動恢復正常。在實際試驗過程中，有些樣機在抗擾度試驗中變化超過了1個e，試驗后不能自行恢復，需要重新手動置零才能恢復。這種情況如果發生在電子臺案秤標準GB/T7722-2005中，明確屬于不合格，但在電子天平標準GB/T26497-2011中，因為當前標準未明確規定，應當認為只要能采取簡單的方式（如手動置零、重新上電啟動等）后能恢復正常的，均可以判通過。作為對精度要求更高的電子天平，其標準判據應該參考電子臺案秤標準GB/T7722-2005中的要求，可以考慮去除會產生歧義的“或撤除干擾后能恢復正常”一句，確保樣機在抗擾度試驗中計量的準確性。（3）在電子天平標準GB/T26497-2011中未明確規定電源適配器是否作為被測設備(EUT)的一部分。在實際測試過程中，在進行例如靜電放電試驗中，容易造成電源適配器的失效，而有時候更換新的電源適配器產品依然能正常工作。但在實際情況中，電子天平制造廠方是將電源適配器作為其附件。標準亦未明確電源適配器故障是否可以判合格或者不合格。在這種情況下，根據一般電磁兼容要求，廠方提供配件隨產品給用戶，雙方已形成買賣協議，配件應當同時符合標準要求，故應當認為電源適配器是為被測設備(EUT)的一部分，在這種情況下，應當作不合格判斷。（4）在靜電放電試驗中，電子天平標準GB/T26497-2011要求的每次放電間隔為10s，而靜電放電的電磁兼容基礎標準GB/T17626.2-2006 中規定的為至少1s，這與電子臺案秤標準GB/T7722-2005是一致的。10s的間隔時間對電子天平來說太長了一點。考慮到有些電子天平產品沒有外部接地線，為了避免電荷的累積，可以在放電時間間隔改為1s的同時，對于這類產品，按照靜電放電的電磁兼容基礎標準GB/ T17626.2-2006 中的規定，在每個試驗點，每次靜電放電后，用兩段接470kΩ電阻的接地導線對殘留于外的靜電電荷進行釋放。（5）在射頻場傳導抗擾度試驗，GB/T26497-2011標準中要求說明太過簡單，沒有像電磁場輻射抗擾度試驗中具體規定測試頻率步長以及駐留時間。 試驗中應參照射頻場傳導抗擾度電磁兼容基礎標準GB/T17626.6-2006上的要求，掃描頻率步長為頻率范圍內步進按基頻1%遞增。同時考慮到電子天平的工作相對穩定，掃描駐留時間應為3s。（6）在電磁場輻射抗擾度試驗中，電子天平標準GB/T26497-2011同樣未對場地和天線距離作出明確規定。應按照電磁場輻射抗擾度基礎標準GB/T 17626.3-2006中的規定，在3m的全電波暗室中進行試驗，天線到被測設備（EUT）距離優先為3m，在設備條件局限的情況下（如功率放大器功率達不到試驗等級要求等），天線到被測設備（EUT）距離可以縮短，但大于50cm。（7）在電磁場輻射抗擾度試驗中，其試驗下限頻率最低為30MHz（如果天平不使用交流電源和沒有可使用的I/O接口，該試驗的頻率下限為26MHz）。而在射頻場傳導抗擾度試驗中，其試驗上限頻率為80MHz。兩者中間有一段頻率是重復的。一般情況下，傳導信號更適用于低頻段，而輻射信號更適用于高頻段，考慮到一般電子天平尺寸與普通電子秤重顯示器基本相當，可以考慮將電磁場輻射抗擾度試驗的頻率下限調整到80MHz，而30～80MHz這段試驗頻率僅應用于射頻場傳導抗擾度試驗中。

5 結語

我國的電子天平標準GB/T 26497-2011剛推行不久，在具體試驗中肯定會碰到這樣那樣的問題。而對于企業來說，應加強對新標準的學習和適應，提高自身產品質量，走在標準的前面，這樣就能使產品不僅現在，甚至在不久的將來，更具有市場競爭力。

[1]GB/T 26497-2011.電子天平[s].中國標準出版社.

[2]GB/T 7722-2005.電子臺案秤[s].中國標準出版社.

TH715.116

A

1671-0711（2017）05（下）-0125-02