电吹风骚扰电压测试与不确定度评定

郑强　那红军　王俊玲　李建超　谢泓丘　李希

摘要：依据GB 4343.1-2009标准，介绍了电吹风传导干扰的基本测试方法，并与国际知名检测机构进行了测试结果比对，着重阐述了骚扰电压测试系统的不确定度评定方法与计算过程，以及应用。比对结果表明，绵阳市骚扰电压测试能力与国际知名检测机构保持一致，在测定的20个频点中最大偏差值为3.943 dB，结合不确定度评定值，比对结果为满意。

关键词：骚扰电压;不确定度;电子产品;电磁兼容

中图分类号：TM83

文献标识码：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.10.050

1 前言

随着电子技术的革新与发展，电子相关产品的应用进入千家万户。然而，电子设备中电动机、开关电路、调节装置等模块的使用，导致电磁环境日益复杂，评价产品的电磁兼容（ EMC）特性显得越发迫切。

为了提供一个良好的电磁环境，许多国家都出台了相应的电磁兼容标准，规定产品产生的电磁干扰低于标准限值，以满足产品及相关产品的正常使用[1]。

本文以电吹风为研究对象，依据GB4343.1-2009标准对电吹风的电源端子骚扰电压进行了检测[2]，并与国际某知名检测认证服务公司的测试结果进行了比对，可以有效地监控和提高实验室的检测能力[3-4]。对检测结果加以不确定度评定，为电磁兼容实验室的测试结果提供理论支撑，提升可信度[5-6]。

2 测试样品与方法

2.1 测试样品

本文受试设备（ EUT）是飞利浦（中国）投资公司生产的负离子电吹风，额定电压为220V，额定频率为50 Hz，额定输入功率为1 600 W。测量条件是温湿度分别为21℃、60%RH，电吹风预热15 min，以最大功率状态测试。

2.2 测试方法

依据《家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求第1部分：发射》（ GB 4343.1-2009）的测试要求，为了减小外界电磁环境的影响，传导骚扰测试在屏蔽室中进行。GB 4343.1-2009对家用电吹风电源端子骚扰电压测试布置要求如下：①测试场地的接地导电平面大于2 mx2 m，受试设备放在高于导电平面0.8 m的非金属桌上，距离线性阻抗稳定网络（ IISN） 0.8m，LISN需良好接地，与屏蔽室墙面距离0.4m以上;②电源线超过0.8m的部分需折叠成0.3 -0.4 m的水平线束;③手持部分及电机位置需用金属铜箔包裹，并连接至LISN的模拟手接口，以模拟人体实际使用的情况。

3 测试结果

3.1 底噪测试

为了减少非受试设备产生的骚扰，EUT应连接至LISN，但在不运行的状态下测量背底噪声。底噪应比测量电平的最低骚扰电压低20 dB，以保证测试数据的可靠性与一致性，根据计算可知测量值与EUT发射骚扰值差0.043 2 dB。图1是电吹风在不通电情况下测试的150 - 30 MHz底噪，结果表明环境底噪值远低于测量电平20 dB，满足测试要求。

3.2 电吹风测试

图2是电吹风正常工作时测试的电源端子L、N相骚扰电压，结果表明在150 - 30 MHz频段内，电吹风产生的干扰均低于限值。根据约定，电源端子L、N相比对频率为0.16 MHz、1.00 MHz、2.00 MHz、6.00 MHz、22.00 MHz这5个点，分别测试准峰值（QP）、平均值（AV），并记录数据。表1是某公司的测试结果，可以看出，电源N极测试时，频率0.16 MHz两实验室测量的平均值具有最大差，其值为3.943 dBV。

4 不确定度评定

电磁兼容测试具有复杂性、多变性，不同的测试设备、配置、操作人员等都会引起测量结果的差异，如何评价测试结果的准确性与一致性，保证电磁兼容测试结果的可靠性与有效性，研究和评定不确定度显得十分必要。

4.1 A类不确定度评定

取某一固定频点进行测试，读取接收机数据，重复测量12次，操作人员不变。每次测量完毕，接收机和样品复位至初始状态，关闭电源，拆除全部连接线缆，其目的在于每次测量结果彼此独立。表2是取固定频点为14 MHz时，测得骚扰电压的准峰值。

4.2 B类不确定度评定

EMI接收机、人工电源网络、相关连接线缆、衰减器、失配等因素产生的不确定度，可用B类方法评定。根据计量报告可知，接收机的正弦波电压测量的扩展不确定度为0.3 dB;脉冲幅度响应测量的不确定度为1.5 dB;脉冲重复速率响应测量的不确定度为1.5 dB;LISN的电压分压系数扩展不确定度为0.7 dB;LISN的阻抗扩展不确定度为0.6 dB;脉冲限制器插入损耗扩展不确定度为0.7 dB;电缆、衰减器、衰减器和电缆的串联或者某些其他部件的组合，计算得出最大网络引入失配的修正值为- 0.82/0.75 dB;衰减器测量的不确定度为0.2 dB。

4.3 不确定度评定结果汇总

表3是骚扰电压测试系统的不确定度评定结果，从表3中可以看出，不确定度来源主要包括人和机器。电源是经过稳压且滤波后的供电，其造成的偏差可忽略不计;每次测量都固定温湿度值，所以环境变化带来的测量偏差也可忽略。5不确定度评定结果分析

根据表3可知，各个影响量是彼此相互独立的，采用合成标准不确定度公式计算出骚扰电压测试系统的不确定度uc。为1.49 dB。扩展标准不确定度是由合成标准不确定度乘包含因子k，通常情况下川玟2，即表明在确定的区间内包含概率为95%。根据标准要求，最终的扩展标准不確定度保留一两位有效数字，因此本室评定的扩展不确定度U为3.0 dB。计算公式为：

6 结束语

本文介绍了家用电吹风传导干扰测试的基本情况，并对骚扰电压测试系统进行了不确定度评定，以及应用说明。本次骚扰电压比对结果最大差值3.943 dBV，在不确定度3.0 dB和3.7 dB以内的数据分别占85%和90%，比对结果为满意。本次电吹风比对验证表明本实验室骚扰电压测试能力与国际知名检测机构保持一致，肯定了本单位的测试能力，并积累了许多检测与验证经验，为后续开展电磁兼容测试打下了坚实基础。

参考文献：

[1]周志敏.电磁兼容技术[M].北京：电子工业出版社，2007.

[2]上海电动工具研究所，广州电器科学研究院，广州威凯检测技术研究所.GB 4343. 1-2009家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求第1部分：发射[S].北京：中国标准出版，2009.

[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.JJF 1117- 2010计量比对[S].北京：中国计量出版社，2010.

[4]马整平，李晓琴.电磁兼容检测实验室测试系统相符性比对研究[J].电子质量，2010 （8）： 81-83.

[5]张萌.EMC电源线传导发射测量不确定度评定[J].国外电子测量技术，2007（ 10）：24-25，42.

[6]王化吉.EMC传导发射测试测量不确定度评定[J].国外电子测量技术，2012，31（3）：42-44.