EMC测量不确定度评定..
EMC电磁兼容测试仪器校准不确定度评定要点研究
EMC电磁兼容测试仪器校准不确定度评定要点研究发布时间：2021-03-15T02:17:20.096Z 来源：《防护工程》2020年31期作者：郁程[导读] 测量不确定度是定量评定测量结果，体现了结果的可信度，使测量结果完整有效。
对于电磁兼容EMC测试，可以给出测量结果的可靠度，也有利于从原理角度定量理解标准规范的每项内容对实验结果的影响，在试验操作及EMC分析上更好地把握影响因子。
身份证号：3205011988*****039 江苏苏州 215000摘要：EMC测试贯穿于产品设计开发使用维护周期，EMC测量结果可能成为决策的重要依据，关系到产品的存亡。
必须对测量结果给出可信度分析。
电磁兼容测试是产品研发周期中的重要设计环节，实验室研发阶段电磁兼容测试不能达标，最终产品不符合电磁兼容标准。
测量不确定度结果对实验室测试结果产生重要影响，是电磁兼容测试结果的固定参数，测试能力会影响测试的结果。
本文构建EMC电磁兼容测试仪器校准系统，并给出校准不确定度分析。
关键词：电磁兼容；测试仪器；校准；不确定度测量不确定度是定量评定测量结果，体现了结果的可信度，使测量结果完整有效。
对于电磁兼容EMC测试，可以给出测量结果的可靠度，也有利于从原理角度定量理解标准规范的每项内容对实验结果的影响，在试验操作及EMC分析上更好地把握影响因子。
研究EMC的不确定度是为了增加EMC测试结果的准确度。
可保证测试数据的认可度与测试人员的可靠性。
正确掌握EMC测试不确定度评定的方法对测试人员来说很是重要。
本文先介绍EMC测试基本概念与测试原理，通过电磁兼容测试数据对比研究不确定度的大小，通过分析数据得到不确定的评定结论，促进实验室之间的沟通。
一、EMC电磁兼容校准不确定度概述电磁兼容是测试设备在电磁环境中不对任何事物造成不能承受的电磁干扰。
EMC电磁兼容测试仪器是针对抗干扰度实验的要求设计的测试仪器，主要用于模拟电磁干扰环境【1】。
EMC测量中不确定度的分析与评估
EMC测量中不确定度的分析与评估巨改生【摘要】针对EMC(电磁兼容性)测量中引起测量不确定度的因素复杂难辨性,通过对EMC测量进行分类和特点的分析,提出了EMC测量误差源定性、定量结合的分析识别方法,及不确定度分量相关性排除方法.在不确定度因素识别的基础上,对EMC测量不确定度的评估给出了步骤和方法.【期刊名称】《电气传动自动化》【年(卷),期】2010(032)001【总页数】4页(P51-54)【关键词】EMC;不确定度;识别;评估【作者】巨改生【作者单位】甘肃天水生产力促进中心,甘肃,天水,741000【正文语种】中文【中图分类】TM930.12+41 引言在一般测量中，一个完整的测量结果应由测量观测值和测量结果的不确定度相辅说明。
但在EMC的测量中，不仅引起不确定度的因素众多，复杂难辨，而且对于不确定度评估结果的应用有些也异于一般测量。
2 EMC测量的分类及特点EMC的测量可分为两类：一类是骚扰性强度的测量，例如传导骚扰（电压）、骚扰功率（能量）、辐射骚扰（场强）等。
对于这一类，与其它测量一样，完整的测量结果是由测量观测值和测量结果的不确定度相辅说明；另一类则是抗扰性能力的测量，例如静电放电、辐射抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、雷浪涌抗扰度、传导抗扰度、电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度、工频磁场抗扰度等。
对于这一类，由于测量对试品并没有明确的一个被测量，因此也就不会有相应的测量输出值，对这一类的测量应理解为通过性试验。
这里评估的不确定度则为通过性试验的不确定度，在考虑了不确定度后，通过与标准要求的误差比较或以评估得出的不确定度为依据，提高试验干扰幅度，对通过性试验的置信度给出结果。
在EMC的两类测量中，虽然评估得到的不确定度在测量结果的说明上用途不一样，但对不确定度测量结果的结论都是重要和必要的数据。
3 测量误差源的识别在EMC测量中，引起测量不确定度的因素很多，这些因素有些已被人们认识，而有些因素人们可能还认识不足，并且在被认识的因素中各因素的表现在不同的测量中其主导性也会变化。
检测系统中测量不确定度评定及合格判定方法
自动化检测系统中测量不确定度评定及合格判定方法摘要：自动化检测系统以自动检测软件为中心，自动检测软件完成仪器设置，数据读取，各种计算，进行合格判定等多种工作。
讨论自动检测软件中测量不确定度的计算方法及其在合格判定中的应用。
关键词：自动化检测不确定度合格判定引言随着传感器技术以及微电子技术的迅速发展和广泛使用，国内外厂家不断推出带有IEEE488和RS232通讯接口可自动控制的仪器，广泛应用于科研、生产及计量测试领域。
自动化检测系统具有始终如一的高准确度，减少人为干预、在短时间内进行更多的测量、大量工作的能力、保持检测基本观点一致性、大量的数据管理能力、工作人员的高效率使用等优点，在各计量单位得到越来越广泛的应用。
自动化检测系统以自动检测软件为中心，自动检测软件完成仪器设置，数据读取，各种计算，进行合格判定等多种工作。
讨论自动检测软件中测量不确定度的计算方法及其在合格判定中的应用。
1．测量不确定度的评定1.1测量不确定度的评定自动检测软件中的测量不确定度评定应按照《JJF1059-1999 测量不确定度的表示及评定》进行。
步骤如下图所示。
各步骤在设计自动检测软件时固化在自动检测软件中。
在执行自动检测软件时对采集到的数据进行计算。
得到测量不确定度。
自动检测系统一般工作在实验室中，环境条件较好，电磁干扰较弱。
被测量定义完整、可复现。
不确定度来源一般考虑被测量观测值的随机变化，标准设备（稳定性、分辨力、检测证书）、传递标准（分辨力、短期稳定性）等因素的影响，尽量做到不遗漏、不重复。
1.2 不确定度的A类评定按照《JJF1059-1999 测量不确定度的表示及评定》要求，应根据有关准则（如格拉步斯准则）判断并剔除测量数据中可能存在的异常值。
在自动检测系统中，对某一测量值进行多次测试一般不进行换线等人工操作。
而且实验室环境条件较好，温度相对较稳定，电磁干扰较少，在此条件下，测量值变化一般为被校仪器本身的影响。
EMC测试及其测量不确定度
Ｕ— ｋ （ ） （） ７
现 在设 Ｌ Ｓ 容许 的 输 入 阻 抗 误 差 值 为 Ａ Ｍ， ＩＮ Ｚ 就可 以得 到频 谱 仪 示 值 ＵＭ和 真 实值
值 Ａ ＵＭ，
之 间 的差
３ 系统 误 差 分 析
在该 章节 ，就 本测 试 系统 对 系统 误差 进行 初 步
制程序中控制参数 的设置 ，实现计算机实理 ，降低 了手
度 ，不确 定度 小 的测量 结果 可 信度 高 ，不确 定 度 大
的测 量 结 果 可 信 度 低 。
动操作 的复杂性 ，提高了整个测试的效率 。
２ 评 估 测 ■ 不 确 定 度 的 流 程
Ａ Ｍｌ ｌ Ｕ
ｌ ｌ Ｍ ｌ Ｚ ＋ｚ ＋△ ｌ — ｌＤ ｌ ｚ Ｍ ｚ Ｍ
本文 以 Ｅ ＭＣ 电 源 线 传 导 发 射 测 最 为 例 ，在 实
际 测 试 的 基 础 上 ，就 不 确 定 度 对 试 验 结 果 的 有 效 性 影响做 了有意 义 的尝试 。
１ 测 试 系 统 的 搭 建
受试设备工作时产生的干扰信号经过线性阻抗
稳定网络耦合输 出，通过同轴电缆传送到测量接收 机或者 频 谱 仪进 行 测 量 。该 测 景 系 统 根据 Ｇ ／ Ｂ
立 。具体试验装置如图 １ 所示。同时，本次试验建
容耦 合 的形 式 ，将 电 源 线 上 Ｅｕ 产 生 的干 扰 电压 Ｔ
引出。
立在 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ７ ０ ａＶ Ｅ ． 软件平 台上 ，通过虚拟 仪器控
图 ２ 传导发射测量等效电路
图 中 ｃｌ是 ＥＵＴ 相 对 于 屏 蔽 墙 的 杂 散 电 容 ， 是 模 拟 电 阻 ５ ０， Ｕ 是 测 量 电 压 。 Ｏ 如 果 设 Ｃｌ为 ，就 可 以 得 到 一 个 很 简 单 的 电
EMC电源线传导发射测量不确定度评定
２ ０ 年ｌ 月 ０７ ａ 第 己 卷 第ｌ期 Ｉ ５ 口
线 传 导 发 射 测 量 不 确 定 度 评 定
张 萌 合肥 ２０３ ） ３ ０ １ （ 华东 电子工程研 究所
摘 要 ：ＭＣ电源线传导发射 即 Ｃ １２ Ｅ Ｅ ０ 是用来测量 Ｅ Ｔ输入 电源线上 的传导发 射的 。测量 的 目的就是要 确定 被测量 的量 Ｕ 值 。测量结果 的质量如何 ， 要用测 量不确定度来说 明。因此 ， 本文根据 实际测 试环境 ， 据 Ｇ Ｂ ５ Ａ－７的测 试方法 对 Ｃ １ ２ 依 Ｊ １２ ９ Ｅ ０
ｕ ｅ ｎ ｅｕｔ ｆ １ ２ｂ ｓｄｏ ｅｐａｔ ａ ｍｅ ｓ ｒ ｇｅ ｖｒ ｎ ｎ ｙｔｅｍｅ ｓ ｒ ｇｍｅｈ ｄｏ Ｂ ５ Ａ＿７ ａ ｄｔ ｅ ｒｍｅ ｔ ｓ ｌ ｏ ０ ａ ｅ ｎｔ ｒ ｃｉ １ ａ ｕ ｉ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ａ ｕ ｎ ｔｏ ｆ ｒ ＣＥ ｈ ｃ ｎ ｏ ｂ ｈ ｉ ＧＪ １ ２ ９ 。 ｎ ｈ
式 （） 算得 出 ： １计
Ｖ — Ｖ２＋ Ｋ ＋ Ｌ （） １
在 实验测 量 中， 须 对 测 量 结 果 给 出 可 信 程 度 的 分 必 析 ， 量不 确定 度 就 是对 测 量 结 果 误 差 的 一 种 定 量 评 而测 定 。本 文依 据 Ｇ Ｂ ５Ａ／５ Ａ ９《 用 设 备 和 分 系 统 电 Ｊ１１ １２ ＿ 军 ７ 磁 发射 和敏感 度 要 求／ 量 》 相 关 资 料 ， 测 及 对采 用 Ｅ Ｉ４ ＳＢ ０ 的 Ｅ 自动 测量 系统进 行 Ｃ １２ ＭＩ Ｅ ０ 测试 的测 量不 确定 度进 行评定 ， 以便 取得 可信 、 确 的检测 结果 。 准
ｑ ａ ｔｔｔｖ ｘ ｌｎ ｔｏ ｏ ｈ ｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｕ ｌ ｙｏ ｈ ｅ ｕ ｔ ｌｏｐ ｏ ｉｅ ｕ ｎ ｉ ｉｅ ｅ ｐａ ａｉｎ ｆ ｒｔ ｅｍ ａ ｕ ｅ ｎ ａｉ ｆｔ ｅｒ ｓ ｌｓｉ ａｓ ｒ ｖｄ ｄ，Ｓ ｈ ｒ ｄ ｂｌ ｙ ｏ ｈ ａ ｕ ｉｇｒ — ａ ｑ ｔ ｓ Ｏｔ ｅｃｅ ｉ ｉｔ ｆｔ ｅｍｅ ｓ ｒｎ ｅ ｉ ｓ ｈｓｉ ｃ ｎ ｉｍｅ ｕ Ｓ ｏ ｆｒ
EMC辐射骚扰场强的测量不确定度分析
参考 文献
［ １ ］李 建 明 ，王 巍 ，肖 鹏 ，马 轲 瀛 ，钟 国
林 ．半 电 波暗 室 中的 Ｅ Ｍ Ｉ 辐 射 骚 扰 试验 测 量 不 确 定 度 分 析 与评 定 ［ Ｊ 】 ．中 国 测
试 ， ２ ０ １ ２（ ０ ６ ） ： １ ７ － １ ９ ＋ ３ ７ ．
果都能被保证独立 ，最终 的不确 定度分析结果
也将 更 加准 确。第 二，测 量不 确定 度 Ｂ类 方 法 。由仪器设备不确 定度和 其它 的系统性因素 所产生 的标准不确定度可采用 Ｂ类评定方法 。
由于 可 以从 仪 器 设 备 说 明 书或 计 量 检 定 报 告 中 得到最 大允许 误差△ ，它表征 所用仪器 设备，
在正常使用条件下 ，一次测量可能产生 的最大
误差，可视为均匀分布。
素联 合 起来 ，有 些 因素会 产 生相 互促 进 作 用，有 些 因素 则会 产 生 相 互抵 制 的作 用，这 些 都要 得 到
注意。
４ 总 结
本文对 Ｅ ＭＣ辐 射 骚 扰 场 强 的 测 量 不 确 定
制 定有 效的克制方案 ，完成技术和设备 的双 重 进 步。 以目前的工作 来看，评定 Ｅ ＭＣ辐射骚 扰 场强的测量不确定的一般步骤 ，主要集 中在
在科 学技术 不断发展 的今 天 ， 辐 射骚 扰 已经 成为 了一项严 重 的 威 胁。从 生 理 上来 讲， 辐射 骚扰 将 会对 人体 的细胞 造 成影 响 ，是 癌 症 的主要 因素之 一。 从工 作 上 来讲 ，辐 射骚 扰 将会 导 致很 多 的 电器设 备 无 法正 常 工作 ，影 响 工 作效 率。在 目前的研 究 当中，Ｅ Ｍ Ｃ
电磁兼容测量中不确定度的评定指南
电磁兼容测量中不确定度的评定指南下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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实验报告《电压暂降,短时中断和电压变化抗扰度测试不确定度评定报告》
电压暂降，短时中断和电压变化抗扰度测试不确定度评定报告版本号：第1/0版1.目的和范围ISO/IEC 17025：2017《检测和校准实验室能力的通用要求》中条款6.4.5指出：用于测量的设备应能够达到所需的测量准确度或测量不确定度，以提供有效的结果。
Clause 6.4.5 of ISO/IEC 17025:2017 General Requirements for Testing and Calibration Laboratory Capabilities states that the equipment used for measurement should be capable of achieving the required measurement accuracy or measurement uncertainty to provide valid results.为保证本所的试验质量，提高检测水准，达到与国际同行计量标准同步的目标，本所对各项EMC 试验的测量结果进行了不确定度的评定工作。
In order to ensure the quality of the transmission emission test, improve the test level. To achieve the goal of synchronizing with international peer standards. The measurement results of various radio frequency electromagnetic field radiation immunity tests were evaluated for uncertainty.本报告从测量设备和环境方面，对电压暂降、短时中断和电压变化测试进行测量不确定度评定。
This report assesses the uncertainty of measurement for voltage dips, short interruption and voltage variation testing from the point of measurement equipment and the environment.2.参考标准对于EMC试验项目的测量不确定度评定，主要参考以下标准和规范：For the measurement uncertainty assessment of EMC test items, the following standards and specifications are mainly referred to：IEC61000-4-11：2004 “Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-11: Testing and measurement techniques - Voltage dips,short interruptions and voltage variations immunity tests for equipment with input current up to 16A per phase”●IEC61000-4-29：2000 “Electromagnetic com patibility (EMC) - Part 4-29: Testing andmeasurement techniques; Voltage dips, short interruptions and voltage variations on d.c. input power port immunity tests” ●ISO/IEC 17025：2017《检测和校准实验室能力的通用要求》●GB/T 6113.402-2006《无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第 4-2 部分：不确定度、统计学和限值建模》 ●JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》●CNAS-CL07《测量不确定度的要求》●CNAS-GL07《EMC 检测领域不确定度的评估指南》●ETIEEE/P 1904-2006《测量不确定度评定程序》●IEC/TR 61000-1-6：2012《电磁兼容 1-6 部分：综述 测量不确定度评估指南》●UKAS,M3003,Edition 2:2007 测量中的不确定度和置信度表示●ISO/IEC Guide 98-3:2008 测量不确定度 第 3 部分：测量中的不确定度表示指南3.基本说明1)概率分布函数的确定Determination of the probability distribution function标准不确定度()ix u 可通过将i x 的不确定度的值除以包含因子k 来计算,这个包含因子依赖于ix 不确定度的概率分布和与其相应的置信概率。
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1ns
0.7ns
2 kV
4 kV 6 kV
0.72 0
0.741 0.751
0.763
0.785 0.796
0.677※
0.697※ 0.706
8 kV
0.758
0.803
12
0.713
GB/T 17626.2标准中规定的允许误差限,因校准证 书所报告的测量不确定度而缩小。如果所有的测量 值都落在已经缩小了的允许误差限内,则实验室就可 以认为其ESD发生器以95%的置信水平符合标准的要 求。 以下是在检测报告中用于描述上述过程的用语的 举例。 “经检测证明,ESD发生器以不小于95%的置信水平满 足标准规定的要求。”
3
1、检测实验室应有能力对每一项有数值要求的测量结 果进行测量不确定度评估。 ①当不确定度与检测结果 的有效性或应用有关 、②在用户有要求时 、 ③当不确 定度影响到对规范限度的符合性时 、 ④当检测方法中 有规定时、⑤ CNAS 有要求时（如认可准则在特殊领 域的应用说明中有规定），检测报告必须提供测量结 果的不确定度。
7
7、 检测实验室测量不确定度评估所需的严密程 度取决于： a） 检测方法的要求； b） 用户的要求； c） 用来确定是否符合某规范所依据的误差限的 宽窄。
8
8、 为了便于用户比较实验室的能力和水平，对 于一般应用，扩展不确定度应对应 95％的置信水平。 在表述实验室的能力时，一般采用最佳测量能力， 即根据日常校准或检测系统，被校或被测样品接近 理想状态时评估的最小测量不确定度。在校准证书 或检测报告上应出具测量结果的不确定度。
14
符号 SA CC MCC
不确定度来源 频谱分析仪 电流线圈校准 线圈和电缆间 失配 线圈=0.3
半宽 度值a 1.50 1.00 -0.26
概率 分布 矩形 正态 U形
k 1.732 2.000 1.414
ci 1 1 1
u i （y ） 0.87 0.50 -0.19
u 2i（y） 0.750 0.250 0.035
考虑不 确定度 后最坏 情况 －5%
1.82 1.4 2.6
标称 值 最小 值 最大 值 允许 误差 限
7.5 6.75 8.25 ±10 %
4 2.8 5.2 ±30 %
2 1.4 2.6 ±30 %
11
标准规定的范围 T 最大值 T 最小值 电压值
测量值 上升时间 测量值(ns) 考虑不确定 考虑不确定 度后最大值 度后最小值 (ns)+6% (ns)－6%
13
设测量过程的数学模型为： 情况B：MIC=SA+CC+MCC+MCA+RS+REUT 在该项测试所依据的标准GB/T 17626.6中,第6.4.1节 规定了允许误差限为2dB或25%。在下面的举例中,考虑 了不确定度2.3dB后测试电平应该提高,以保证当遵循测 试电平规范时,EUT性能的任何变化都能被识别。
6
6、 由于某些检测方法的性质，决定了无法从计 量学和统计学角度对测量不确定度进行有效而严格 的评估，这时至少应通过分析方法，列出各主要的 不确定度分量，并作出合理的评估。同时应确保测 量结果的报告形式不会使用户造成对所给测量不确 定度的误解。若检测结果不是用数值表示或者不是 建立在数值基础上（如合格/不合格，阴性/阳性， 或基于视觉和触觉等的定性检测），则不要求对不 确定度进行评估，但鼓励实验室在可能的情况下了 解结果的可变性。
9
1、以静电放电抗扰度测试为例的不确定度评定 对于静电放电测量的不确定度评定与表示,可 以应用ISO/IEC 17025：1999的5.4.6.2条款注2的说 明,即“当公认的测试方法规定了测量不确定度主 要来源及其量值范围,同时又规定了计算结果的表 示方式的情况下,实验室只要遵循这个测试方法和 表示形式的要求去做,就可认为已满足本条款的要 求”。因此,如果实验室能表明ESD发生器满足相 关标准(即GB/T 17626.2-2006 的条款6)的要求,检 测报告符合相关标准(即GB/T 17626.2-2006的条 款9以及ISO/IEC17025：1999的条款5.10),则认为 该实验室ESD测量已符合关于测量不确定度方面 的要求。
10
由标准得到 第一 峰 值电 流 30ns 时刻 电 流
由校准证书得到
2kV
60ns 时刻 电流
考虑不 考虑不 30ns 60ns 确定度 第一峰 确定度 时刻电 时刻电 值电流 后最坏 后最坏 流测量 流测量 测量值 情况 情况 值 值 ＋5% ＋5%
7.69 8.07 6.75 8.25 4.54 4.77 2.8 5.2 1.92
νi 或 νeff ∞ ∞ ∞
电缆=0.1
MCA 电缆和分析仪 间的失配 电缆=0.1 -0.18 U形 1.414 1 -0.12 0.015 ∞
分析仪=0.2
RS REUT uc U 测量系统重复 性 EUT 的重复性 合成标准不确 定度 0.50 0.00 正态 正态 正态 正态 1.000 1.000 1 1 0.50 0.00 1.14dB k=2 U=2.3dB 0.250 0.000 1.300 244 νeff=244 15 9
1
识别测量不确定度的来源 列表说明 量化标准不确定度分量 量化A类不确定度 量化B类不确定度
不 确 定 度 评 定 一 般 程 序
计算合成标准不确定度 计算扩展不确定度 报告测量结果及不确定度
2
（一）CNAS-CL07：2006《测量不确定度评估和报告 通用要求》中的相关要求 （二）英国认可组织所采用的EMC 测试中不确定度的 评估方法 （三）电磁兼容性测试不确定度评定实例
4
2、 检测实验室必须建立测量不确定度的评估程序。 对于不同的检测项目和检测对象，可以采用不同的评估 方法。 3、 检测实验室在采用新的检测方法之前，应制定相 关项目的测量不确定度的评估方法。
5
Hale Waihona Puke 4、 检测实验室对所采用的非标准方法、实验室 自己设计和研制的方法、超出预定使用范围的标准 方法以及经过扩展和修改的标准方法重新进行确认， 其中应包括对测量不确定度的评估。 5、 对于某些广泛公认的检测方法，如果该方法 规定了测量不确定度主要来源的极限值和计算结果 的表示形式时，实验室只要按照该检测方法的要求 操作，并出具测量结果报告，即被认为符合本要求。