鐘偉

摘 要：測(cè)量審核和實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)是能力驗(yàn)證計(jì)劃的有效補(bǔ)充形式，是實(shí)驗(yàn)室或者檢查機(jī)構(gòu)用于實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制及申請(qǐng)CNAS 認(rèn)可的重要手段。本文主要介紹了端子騷擾電壓實(shí)驗(yàn)測(cè)量審核，以了解自身實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)能力，研究實(shí)驗(yàn)室間測(cè)試結(jié)果存在差異的原因，從而提高實(shí)驗(yàn)室船用電子設(shè)備EMC的檢測(cè)能力。

關(guān)鍵詞：端子騷擾電壓；測(cè)量審核；能力驗(yàn)證

中圖分類號(hào)：TM933.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）20-0073-03

Analysis of Test Results for Terminal Disturbance Voltage Test

ZHONG Wei1，2

（1.Fishery Machincry and Instrument Research Institute， Chinese Academy of Fishery Sciences，Shanghai 200092；2.Key Laboratory of Fishery Equipment and Engineering Technology， Ministry of Agriculture，Shanghai 200092）

Abstract： Measurement audits and interlaboratory comparisons are an effective complement to the ability verification plan， which is an important means for laboratory or inspection agencies to use in laboratory quality control and to apply for CNAS approval. This paper mainly introduced the test and audit of terminal disturbance voltage test， in order to understand the testing ability of its own laboratory， and to study the reasons for the difference between the test results in the laboratory， so as to improve the detection ability of the laboratory marine electronic equipment EMC.

Keywords： terminal disturbance voltage；measurement audit；ability verification

能力驗(yàn)證是評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)能力的有效手段，是實(shí)驗(yàn)室通過外部措施對(duì)其內(nèi)部質(zhì)量控制方法的一種重要補(bǔ)充手段，是確保實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系持續(xù)改進(jìn)的有效措施之一[1]。測(cè)量審核是一個(gè)參加者對(duì)被測(cè)物品（材料或制品）進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果與參考值進(jìn)行比較的活動(dòng)，是對(duì)一個(gè)參加者進(jìn)行“一對(duì)一”能力評(píng)價(jià)的能力驗(yàn)證計(jì)劃。實(shí)驗(yàn)室通過向由國(guó)家認(rèn)可委發(fā)布的CNAS測(cè)量審核主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)完成測(cè)量審核工作，可以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室開展該項(xiàng)目校準(zhǔn)或檢測(cè)的能力，確保量值傳遞的準(zhǔn)確性和一致性。

1 測(cè)量審核樣品及方法

1.1 樣品

本次實(shí)驗(yàn)樣品是某能力驗(yàn)證提供單位提供的特制的端子騷擾電壓測(cè)試信號(hào)發(fā)生器，額定電壓為220V/50Hz，樣品如圖1所示。

1.2 方法

1.2.1 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。本次測(cè)量審核依據(jù)《信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電騷擾限值和測(cè)量方法》（GB/T 9245—2008）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

故本次能力驗(yàn)證計(jì)劃（一對(duì)一）實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為滿意結(jié)果。

表中的Z為：

[Z=x-Xσ] （1）

式中：x表示實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果；[X]表示指定值；[σ]表示能力評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)差。

當(dāng)[Z]≤2，由于該結(jié)果在95%置信區(qū)間內(nèi)，因此該結(jié)果為滿意結(jié)果；當(dāng)2<[Z]<3，結(jié)果在5%置信區(qū)間內(nèi)，該結(jié)果為有問題結(jié)果；當(dāng)[Z]≥3，結(jié)果在1%的置信區(qū)間內(nèi)，該結(jié)果為離群結(jié)果（即不滿意結(jié)果）。

2.2.2 結(jié)果分析。本次實(shí)驗(yàn)室參加的測(cè)量審核結(jié)果為滿意。但是，23.809MHz（±50kHz）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的Max（L線、N線）QP值偏差相對(duì)較小，而0.238MHz（±50kHz）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與指定值的偏差仍比較大的。由于Z比分?jǐn)?shù)分別為0.41和1.01，均大于0，兩個(gè)特征頻率點(diǎn)的測(cè)試結(jié)果都表示大于指定值，說明實(shí)驗(yàn)室對(duì)測(cè)試系統(tǒng)誤差的考慮還有欠缺之處。

一般端子騷擾電壓實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)所產(chǎn)生的系統(tǒng)測(cè)量誤差主要從以下幾方面考慮：①EMI接收機(jī)；②衰減器；③人工電源網(wǎng)絡(luò)（AMN）的阻抗度及電壓分壓系數(shù)（插入損耗）；④連接電纜、接頭的插入損耗；⑤測(cè)量環(huán)境的影響。上述原因引起的系統(tǒng)誤差有些可通過計(jì)量校準(zhǔn)的方法進(jìn)行消除，但有些如由電纜得插拔造成的損耗則無(wú)法消除。本文主要從以下幾個(gè)因素來(lái)分析實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源。

2.2.2.1 EMI接收機(jī)影響。對(duì)于EMI接收機(jī)，每次在溯源時(shí)，應(yīng)先校準(zhǔn)檢定正弦波電壓、脈沖重復(fù)頻率響應(yīng)和脈沖幅度響應(yīng)，評(píng)定該接收機(jī)是否符合《無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備和測(cè)量方法規(guī)范 第1-1部分：無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備——測(cè)量設(shè)備》（GB/T 6113.101—2008）的要求，只有滿足要求，測(cè)量接收機(jī)才能用于實(shí)驗(yàn)。先進(jìn)行測(cè)量接收機(jī)的自校準(zhǔn)，然后才能開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因?yàn)榻邮諜C(jī)在使用次數(shù)過多的情況下會(huì)出現(xiàn)讀數(shù)偏差，從而影響最終測(cè)試結(jié)果。

2.2.2.2 人工電源網(wǎng)絡(luò)影響。采樣標(biāo)準(zhǔn)阻抗的作用是給EUT的射頻騷擾信號(hào)提供標(biāo)準(zhǔn)的參考阻抗，獲得一致性好的Imesa?！稛o(wú)線電干擾和抗干擾測(cè)量設(shè)備和方法第1-2部分：無(wú)線電干擾和抗干擾設(shè)備-輔助設(shè)備-傳導(dǎo)騷擾》（CISPR 16-1-2：2006）中規(guī)定，阻抗模的允許偏差為±20%，相角允許偏差為±11.5°。需要注意的是，在試驗(yàn)中，所測(cè)試的電器產(chǎn)品的插頭規(guī)范不同，需要另外添置轉(zhuǎn)換插頭，而轉(zhuǎn)換插頭則會(huì)影響參考阻抗值。因此，在評(píng)估參考阻抗值時(shí)，應(yīng)接上轉(zhuǎn)換插頭后進(jìn)行。

本實(shí)驗(yàn)室的傳輸網(wǎng)絡(luò)和外置衰減器是分開計(jì)量的，會(huì)影響整個(gè)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。為了提高整個(gè)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，應(yīng)考慮整體計(jì)量，即計(jì)量時(shí)將外置衰減器和電纜等傳輸網(wǎng)絡(luò)的插入損耗的不確定性都考慮進(jìn)去，從而減少外部因素引起的不確定度的疊加，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。

2.2.2.3 EUT對(duì)AMN（人工電源網(wǎng)絡(luò)）的接地影響。EUT對(duì)AMN（人工電源網(wǎng)絡(luò)）的接地方式主要有單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地，其對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響已經(jīng)得到驗(yàn)證。同時(shí)，EUT的接地位置、距離對(duì)端子騷擾電壓也存在一定影響。因?yàn)镋UT、接地線、參考接地平板、AMN和電源線形成一個(gè)環(huán)路，當(dāng)EUT接地位置距離AMN（人工電源網(wǎng)絡(luò)）相對(duì)較遠(yuǎn)時(shí)，騷擾電壓會(huì)偏大。根據(jù)電磁感應(yīng)理論，閉合環(huán)路中的磁通發(fā)生變化時(shí)將產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流大小與環(huán)路面積成正比。EUT正常工作時(shí)，會(huì)通過外殼和電纜產(chǎn)生輻射騷擾，這些騷擾會(huì)在上述環(huán)路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而增大騷擾電壓。同時(shí)，隨著接地線與電源線間距的增加，EUT、接地線、參考接地平板、AMN和電源線形成的環(huán)路面積變大，產(chǎn)生的騷擾電壓基本上逐漸變大。因此，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇影響最小的位置進(jìn)行接地。

2.2.2.4 儀器設(shè)備接口及線纜影響。測(cè)試設(shè)備是影響端子騷擾電壓測(cè)試結(jié)果的最重要的因素，其設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)符合程度、精度和穩(wěn)定度直接決定測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。在實(shí)際應(yīng)用中，由于實(shí)驗(yàn)次數(shù)多，會(huì)造成接口處有磨損的情況。根據(jù)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)可知，這種接口處的磨損會(huì)影響最終的測(cè)試結(jié)果。此外，還應(yīng)注意LISN（人工電源網(wǎng)絡(luò)）的EUT（受試設(shè)備）供電要與其他設(shè)備的射頻隔離，以降低測(cè)試的背景噪聲。根據(jù)端子騷擾電壓測(cè)試原理，其測(cè)試結(jié)果受EUT與參考地平面的分布參數(shù)影響，因此嚴(yán)格按照《無(wú)線電干擾和抗干擾測(cè)量設(shè)備和方法第1-2部分：無(wú)線電干擾和抗干擾設(shè)備-輔助設(shè)備-傳導(dǎo)騷擾》（CISPR 16-1-2：2006）中推薦的幾種測(cè)試布置要求，減少EUT的布置對(duì)測(cè)試結(jié)果造成的影響。

3 結(jié)語(yǔ)

本文主要介紹端子騷擾電壓試驗(yàn)測(cè)量審核的實(shí)施過程，分析影響測(cè)量審核結(jié)果的因素。本次端子騷擾電壓試驗(yàn)測(cè)量審核結(jié)果為滿意，顯示了本單位EMC測(cè)量的技術(shù)能力，提高了信譽(yù)與知名度，加強(qiáng)了客戶的認(rèn)同度和信任。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì).檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則：CNAS-CL01：2018[S/OL].（2018-03-01）[2018-06-01].https：//www.cnas.org.cn/images/rkgf/sysrk/rkgz/2018/03/01/FDA020B3D209CC84770C072984078E9E.pdf.