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电磁兼容测试仪器的计量校准方法

时间:2020-12-08 来源:计量校准点击:次

电磁兼容测试仪器的计量校准方法

　　1电动快速脉冲序列发生器的校准

　　电快速脉冲串发生器主要用于实验中检测电子电气设备对瞬态干扰的抗扰度。为保证正常测试，应采用容性耦合箝位和解耦网络、DC主电源端口耦合和EFT/B发生器。国内外生产EFT/B发生器的厂家很多，EFT/B发生器的技术指标包括：在100kHz脉冲重复频率下，脉冲群周期为0.75 ms20%；在5Hz脉冲重复频率下，脉冲群周期为15毫秒20%。不同负载条件下，单脉冲电压的峰值不同。例如，当负载为50时，为10%，当负载达到1000时，单脉冲电压峰值为20%。校准EFT/B发生器时，需要用带宽不低于400MHz的示波器连接衰减器，以校准发生器的输出。仪器的校准内容包括脉冲群的重复频率、脉冲持续时间和脉冲上升时间。考虑到实际情况，IEC规定了EFT/B发生器输出波形的校准，即要求在50和1000负载下进行校准。

　　2电压变化发生器和谐波测试仪的校准

　　2.1电压变化发生器的计量校准

　　电压变化发生器主要用于测试电压变化抗扰度，从而了解电网供电时的电压变化情况，其中时间相位控制电路、电压测试部分和电源是主要部件。在实际应用中校准电压变化发生器的主要内容包括：保证输出电压的准确性，特别是当发生器有效输出电压的40%、70%和100%应满足工作电压百分比要求时；注意负载容量的控制，输出为40%时电压变化控制在10%以内；当70%输出23A时，将电压变化控制在7%；当100%输出16A时，电压变化控制在5%以内。同时还要注意开关特性，脉冲电流驱动能力等等。

　　2.2谐波测试仪的校准

　　谐波测试仪具有谐波电压、谐波电流和功率分析仪等测试功能，其中交流电源和谐波分析仪是主要组成部分。相关标准规定了谐波测试，对于不超过16A的谐波电流，一般要求谐波测试仪能够分析40倍以内的谐波电流。同时规定了谐波测试仪的精度，精度优于5%读数和0.2%额定电流。对于60Hz、50Hz等基波频率较低且可独立使用的谐波分析仪，谐波电流和电压可通过标准交流电源进行校准。对于基频较高(如400Hz)或无法与可编程交流电源分离的谐波分析仪，可使用标准谐波分析仪来校准具有可编程交流电源的仪器。

　　3电磁干扰测量接收器的校准

　　电磁干扰测量接收机(EMI接收机)可用于测量强振幅的脉冲信号和弱连续波信号等。它由输出指示器、检波器、中频放大器、本机振荡器、混频器、射频放大器、校准信号源、输入衰减器等组成。它具有多种检测方法、脉冲响应特性、测量灵敏度高、测量动态范围大等优点。抗扰度和无线电干扰测量设备的相关规范对EMI接收机的性能指标有详细的要求，尤其是脉冲响应、中频带宽、衰减器和正弦波电压测量精度是关键参数，脉冲响应值应满足表1的要求。

　　当频率范围为9-150kHz，重复频率大于100Hz时，由于脉冲重叠的影响，无法明确确定该频段的响应。

　　4消声室的校准

　　消声室是进行电磁兼容试验的重要场所，尤其是在抗辐射干扰能力和射频辐射干扰试验中。消声室分为全消声室和半消声室，其中半消声室是指在除地面以外的五个表面上有吸波材料的消声室。全消声室是指所有表面都覆盖有希望波材料的消声室。消声室的校准主要体现在场均匀性和归一化场衰减上，其中场均匀性要求从测试平面规定的16个点中剔除4个点，其余12个点的最小值和最大值之差不能达到6dB；归一化场地衰减要求，频率范围30MHz~1000MHz，测量值和标准偏差不应超过4 dB。仪器校准场的均匀性主要是在一个空的暗室中实现的。在选择发射天线的位置时，应考虑校准场的范围不应超过发射场的主瓣宽度。同时，场发射天线与场传感器之间的距离应小于1m，天线与EUT之间的距离应为3m。将校正区域划分为16个均匀点，点与点之间的距离为0.5m，最低点应高出地面0.8m。信号经功率放大器放大后，借助发射天线，测试平面场强达到3V/m~10V/m。用各向同性场强探头测量每个点的场强，得到12个相互接近的值。当最小值与最大值之差不超过6dB时，可以判断测试平面均匀。仪器校准归一化场地的衰减主要通过宽带扫频方法实现。具体实施过程如下：在消声室转盘附近设置一个“测试空间”，在测试空间的左、右、前、后、中间位置安装发射天线，分别在不同高度和水平、垂直极化方向校准发射天线。发射天线高度固定时，接收天线会在1~4m范围内升降，接收最大信号。此外，电缆衰减应在仪器校准前后进行校准。