如何保证EMC测量的准确性和一致性

　
摘 要：电磁兼容测量的准确性和一致性取于测量仪器的准确性和实验室的管理水平，介绍了实验室保证测量结果准确性和一致性的一般对策。
关键词：电磁兼容 准确性 一致性
电磁兼容认证已经在中国拉开序幕，国家出入境检验检疫局已帅先对列入《实施安全质量许可制度的进口商品目录》中的个人计算机`显示器`打印机`开关电源`电视机`音响设备等6种进口商品实施电磁兼容强制检测，国内的电磁兼容认证试点工作已经完成。但由于我们国家开展电磁兼容实验的起步较晚，建立电磁兼容实验室所需的测量设备和仪器价格昂贵，因而在我们国家的电子产品研究和生产企业中电磁兼容测量并不普及，在对电磁兼容的测量设备和技术方面与国外仍存在着较大的差距。由于多种复杂因素的影响，使得电磁兼容测量结果的一致性和其它指标测量相比很差，不同实验室之间对同一样机进行测量其结果也很难达到完全一致包括频率点和量值。不准确的测量结果将错误的引导产品开发，可能导致企业承受不必要的经济损失，不一致的测量结果将导致企业对电磁兼容困惑不解。如果不能保证测量结果的准确性和一致性，就会影响到电磁兼容认证工作的顺利开展。
电磁兼容测量结果的准确性和一致性主要取决于测量仪器的准确性和实验室的管理水平。测量仪器的准确性必须通过专业厂家的计量来保证，因为目前我们国家的计量部门还没有条件完全按照GB/T6113-1995的规定对电磁兼容测量仪器进行全面的计量，同时我们还忽略了对测量环境的计量，诸如测量场地的电磁环境`供电环境`接地等等。由此看来依赖于仪器计量来保证电磁兼容测量结果的准确性和一致性是不可靠的，只有提高和保持电磁兼容实验室的管理水平才是关键。下面就从实验室管理的角度来谈谈如何保证电磁兼容测量的准确性和一致性。
1仪器装置及配件的校验
为了弥补仪器计量的不足，实验室还必须定期对仪器进行一些必要的校验，以确认仪器
的性能和以前保持一致。电磁兼容测量仪器的操作手册一般都有维护保养的内容，选择对日常测量项目密切相关的内容定期进行检查，下面是一个测量接收机的维护保养内容供参考。（见表1）
由于电磁兼容测量的频率范围很宽，同时骚扰测量的量值很小、抗扰度测量的量值很大，因此仪器装置的连接配件及传输路径对测量结果的影响也很大。实验室也必须定期对仪器连接配件和屏蔽电缆进行屏蔽效果测量方法，电缆的屏蔽效果应大于40dB。
上述校验结果应有完整的报告记录并存档。
2 测量条件和步骤的规范化
测量条件包括被测设备的放置，测量系统为其提供标准工作状态的有用信号，稳定的供
电电压等。实验室应该采取有效的措施来保障测量条件的规范化，比如被测设备定点放置、采用稳压电源`有用信号用频谱仪校准，如果采用辐射场的方式提供有用信号，接收天线和发射天线之间的距离以及角度对有用信号的质量和被测设备的接收效果有很大影响，因此接收天线和发射天线应使用一个非金属支架相距80厘米平行固定在一起，这样才能保证有用信号的一致性。同时被测设备的工作状态也必须按照标准规定的要求设置，例如测量电视机的电源骚扰，电视机采用什么图形信号、亮度大小、音量大小等都会影响到机内电源的负载电流，电视机开关电源的振荡频率或者占空比随电源的负载电流而变化，电视机注入公共电源网络的骚扰电压和谐波电流也会随工作状态的不同而有所变化，因此不按照标准规定的要求设置被测设备的工作状态，测量结果的一致性就不能得到保证。
测量步骤包括仪器的设置，仪器和被测设备的连接`测量仪器相互之间的连接以及操作过程等。GB13837-1997标准中对仪器的设置只是一笔带过，GB/T6113-1995的要求清楚明白地规定与自己所使用仪器相关的设置内容和步骤，同时还应采取有效的措施确保不出现错漏，比如利用计算机进行程控设置。仪器和被测设备的连接和放置在测量标准中都有严格的规定，实验室要做的是采取有效的措施确保这些要求得到满足。例如注入电源端骚扰电压的测量中要求，“被测设备和地面上人工电源网络之间的电源线，应尽可能短的路径布置，超过0.8米的部分应与电源线平行往返折叠成0.30.4米的一束”。被测设备的电源线出口处与人工电源网络的电源插座之间布置成垂直的位置，就是最短的路径，这点比较容易做到。手工折叠扎线，每次都做到规范一致就不那么容易，实验室应该制作一个专门用于折叠扎线的非金属夹具，这样每次折叠的线束都可以固定在0.3米的长度，而且不容易松散。
通过细致的工作，把每个可能出现不一致性的步骤用强制性的手段固定下来。
3 测量系统的校验
一般来说，很多仪器本身都有开机自检和校准功能，而且还必须经过定期的计量，但是
电磁兼容测量仪器大都有需要与另外的仪器或者附件配合组成专门的测量系统，系统中任何一个环节或者相互匹配出现问题都会影响整个测量系统性能的发挥。目前还没有办法对完整的测量系统进行计量，因此仅仅是仪器本身计量合格并不能切实保证电磁兼容测量结果的准确性和一致性，实验室必须制订一套完全符合实际操作状态的测量系统自检办法。
最理想的办法是有一个标准的骚扰源和敏感装置，把它们作为被测设备，以此来校验测量系统。但是制作这样的骚扰源和敏感装置难度很大，也很难达成统一的标准，即使将来有了，一般的实验室也消费不起。实验室可以自己选择一个或者几个具有代表性的而且性能比较稳定的样机，作为系统校验专用样机封存。定期校验时测量该机，然后与以前的测量结果进行比较，发现不一致的地方立刻查找原因，直到和以前的测量结果保持一致为止。如果测量仪器安装之初就开始了这种校验，并且其准确性得到了设备供应商的承诺，则日后只要能够坚持这种系统校验工作，就可以保持电磁兼容测量系统的准确性和一致性。
电磁兼容标准都对测量装置和测量布置作了比较严格的规定，而且还规定了同一的测量条件和方法。标准中给出的限置是基于完全符合标准规定的测量条件，只有这样所得出的结果才有意义和可比性，严格的讲电磁兼容的测量应该叫做实验才贴切，它是用标准严格规定的装置`条件和方法进行实验来评估样机的电磁兼容性能。以上列举的几种比较廉价而又实用的方法，可以有效的保障测量工作完全满足标准所规定的要求，而且大部分电磁兼容实验室都可以做得到。只要做到周密细致的实验室管理工作，电磁兼容测量的准确性和一致性就一定能够得到有效的保证。
（1） 无线电骚扰和抗扰度测量设备规范GB/T6113-1995
（2） 声音和电视广播接收机及有关设备无线电骚扰特性限值和测量方法GB13837-1997
作者: 毛洪涛