電吹風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GB 4343.1-2009標準，介紹了電吹風傳導干擾的基本測試方法，并與國際知名檢測機構進行了測試結果比對，著重闡述了騷擾電壓測試系統的不確定度評定方法與計算過程，以及應用。比對結果表明，綿陽市騷擾電壓測試能力與國際知名檢測機構保持一致，在測定的20個頻點中最大偏差值為3.943 dB，結合不確定度評定值，比對結果為滿意。

關鍵詞：騷擾電壓;不確定度;電子產品;電磁兼容

中圖分類號：TM83

文獻標識碼：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.10.050

1 前言

隨著電子技術的革新與發展，電子相關產品的應用進入千家萬戶。然而，電子設備中電動機、開關電路、調節裝置等模塊的使用，導致電磁環境日益復雜，評價產品的電磁兼容（ EMC）特性顯得越發迫切。

為了提供一個良好的電磁環境，許多國家都出臺了相應的電磁兼容標準，規定產品產生的電磁干擾低于標準限值，以滿足產品及相關產品的正常使用[1]。

本文以電吹風為研究對象，依據GB4343.1-2009標準對電吹風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公司的測試結果進行了比對，可以有效地監控和提高實驗室的檢測能力[3-4]。對檢測結果加以不確定度評定，為電磁兼容實驗室的測試結果提供理論支撐，提升可信度[5-6]。

2 測試樣品與方法

2.1 測試樣品

本文受試設備（ EUT）是飛利浦（中國）投資公司生產的負離子電吹風，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，電吹風預熱15 min，以最大功率狀態測試。

2.2 測試方法

依據《家用電器、電動工具和類似器具的電磁兼容要求第1部分：發射》（ GB 4343.1-2009）的測試要求，為了減小外界電磁環境的影響，傳導騷擾測試在屏蔽室中進行。GB 4343.1-2009對家用電吹風電源端子騷擾電壓測試布置要求如下：①測試場地的接地導電平面大于2 mx2 m，受試設備放在高于導電平面0.8 m的非金屬桌上，距離線性阻抗穩定網絡（ 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 測試結果

3.1 底噪測試

為了減少非受試設備產生的騷擾，EUT應連接至LISN，但在不運行的狀態下測量背底噪聲。底噪應比測量電平的最低騷擾電壓低20 dB，以保證測試數據的可靠性與一致性，根據計算可知測量值與EUT發射騷擾值差0.043 2 dB。圖1是電吹風在不通電情況下測試的150 - 30 MHz底噪，結果表明環境底噪值遠低于測量電平20 dB，滿足測試要求。

3.2 電吹風測試

圖2是電吹風正常工作時測試的電源端子L、N相騷擾電壓，結果表明在150 - 30 MHz頻段內，電吹風產生的干擾均低于限值。根據約定，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），并記錄數據。表1是某公司的測試結果，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雜性、多變性，不同的測試設備、配置、操作人員等都會引起測量結果的差異，如何評價測試結果的準確性與一致性，保證電磁兼容測試結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，讀取接收機數據，重復測量12次，操作人員不變。每次測量完畢，接收機和樣品復位至初始狀態，關閉電源，拆除全部連接線纜，其目的在于每次測量結果彼此獨立。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、人工電源網絡、相關連接線纜、衰減器、失配等因素產生的不確定度，可用B類方法評定。根據計量報告可知，接收機的正弦波電壓測量的擴展不確定度為0.3 dB;脈沖幅度響應測量的不確定度為1.5 dB;脈沖重復速率響應測量的不確定度為1.5 dB;LISN的電壓分壓系數擴展不確定度為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或者某些其他部件的組合，計算得出最大網絡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 不確定度評定結果匯總

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

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

6 結束語

本文介紹了家用電吹風傳導干擾測試的基本情況，并對騷擾電壓測試系統進行了不確定度評定，以及應用說明。本次騷擾電壓比對結果最大差值3.943 dBV，在不確定度3.0 dB和3.7 dB以內的數據分別占85%和90%，比對結果為滿意。本次電吹風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驗，為后續開展電磁兼容測試打下了堅實基礎。

參考文獻：

[1]周志敏.電磁兼容技術[M].北京：電子工業出版社，2007.

[2]上海電動工具研究所，廣州電器科學研究院，廣州威凱檢測技術研究所.GB 4343. 1-2009家用電器、電動工具和類似器具的電磁兼容要求第1部分：發射[S].北京：中國標準出版，2009.

[3]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.JJF 1117- 2010計量比對[S].北京：中國計量出版社，2010.

[4]馬整平，李曉琴.電磁兼容檢測實驗室測試系統相符性比對研究[J].電子質量，2010 （8）： 81-83.

[5]張萌.EMC電源線傳導發射測量不確定度評定[J].國外電子測量技術，2007（ 10）：24-25，42.

[6]王化吉.EMC傳導發射測試測量不確定度評定[J].國外電子測量技術，2012，31（3）：42-44.