Application Note 瞬变脉冲与浪涌发生器检定
电压瞬变和浪涌的防护措施
隔离法主要采用带屏蔽层的隔离变压器。由于共模干扰是一种相对大地的干扰，所以它主要通过变压器绕组间的耦合电容来传递。如果在初、次级之间插入屏蔽层，并使之良好接地，便能使干扰电压通过屏蔽层分路掉，从而减小输出端的干扰电压。理论上带屏蔽层的变压器能使衰减量达到60dB左右。但隔离效果的好坏，往往取决于屏蔽层的工艺。最好选用0.2mm厚的紫铜板材，原边、副边各加一个屏蔽层。通常，原边的屏蔽层通过一个电容器与副边的屏蔽层接到一起，再接到副边的地上。也可以原边的屏蔽层接原边的地线，副边的屏蔽层接到边的地线。并且接地引线的截面积也要大一些好。采用带屏蔽层的隔离变压器，是个好方法，只是体积较大。
浪涌保护器为电子设备的电源浪涌防护提供了一种简便、经济、可靠的防护方法，通过防浪涌元件(MOV)，在雷击感应及操作过电压时，迅速将浪涌能量传入大地，保护设备免遭损害。
(1)串联滤波型电涌保护器串联接入供电线路中
为贵重的电子设备提供安全、洁净的电源，雷电波除了有巨大的能量外，还有极其陡峭的电压及电流上升率。并联型电涌保护器只能抑制雷电波的幅值，但无法改变其急剧上升的前沿。串联滤波型电源电涌保护器串联于供电线路上。在过电压情况下MOV1、MOV2在纳妙级时间内做出响应，将过电压箝位；同时LC滤波器将雷电波陡峭的电压，电流提升率降低近1000倍，残压降低5倍，从而保护敏感的用户设备。
电压瞬变和浪涌的防护措施
浪涌是一种上升速度高、持续时间短的尖峰脉冲。浪涌总的来讲就是一个过电压，该过电压对电子信息平台（机房）来讲，主要是对电子设备的心脏的微电子芯片，造成电子设备的损坏，轻者造成电子设备的严重干扰。其产生原因是多方面的，诸如：电网过压、开关打火、虬源反向、静电、电机/电源噪声等。众所周知，电子产品在使用中经常会遇到意外的电压瞬变和浪涌，从而导致电子产品的损坏，损坏的原因是电子产品中的半导体器件(包括二极管、晶体管、可控硅和集成电路等)被烧毁或击穿。电压的瞬变和浪涌无处不在，电网、雷击、爆破，就连人在地毯上行走都会产生上万伏的静电感应电压，这些，都是电子产品的隐形致命杀手。因此，为了提高电子产品的可靠性和人体自身的安全性，必须对电压瞬变和浪涌采取防护措施。
电快速瞬变脉冲群发生器脉冲电压峰值校准结果不确定度评定
设 为 均 匀 分 布 ，则
Ｕ ３ ｒｅｌｆ（ ｖ、）：＝ ：＝１ ２％
ｊ
２．４ 系统 失 配 的 不 确 定 度 分 量 （Ｙ）
： Ｘ＂ｉ： ２．０２ ｋＶ
衰 减 器 输 出 端 驻 波 比不 大 于 １Ｉ３，数 字 存 储 示 波 器 输 入 端 驻 波 比不 大 于 １．２，则 失 配 误 差 限为 ｛１＋ ［（１．３一
《轻 工标 准 与质 量 》 ２０１６车 第 ７期 ·３９ ·
１）／（１．３＋１）］Ｘ ［（１．２—１）／（１．２＋１）］｝ 一１＝２．４％ ，设 为 反 ４ 合 成 标 准 不 确 定 度 的评 定
测 量 次 数
测 量值 ／ｋＶ
４３４３．２— ２００９ 《家 用 电 器 、电 动 工具 和 类 似 器 具 的 电 磁
兼 容 要 求 第 ２部 分 ：抗 扰 度 》 中第 ５．２条 款 和 ＧＢｆＦ
１７７９９．１— １９９９ 《电磁 兼 容 通 用 标 准 居 住 、商 业 和 轻 工
业 环 境 中 的抗 扰 度 试 验 》 中第 ９条 款 ，明 确 规 定 了 电快 速瞬变脉 冲群抗扰度 的试验条件 。电快 速瞬变脉 冲群 发
电快速瞬变脉 冲群 发生器脉 冲 电压峰值校准 结 果 不 确 定 度 评 定
郝松 （辽 宁省计 量科 学研究 院 ，辽 宁沈 阳 １１０００４）
摘 要 ：依 据 ｊｊＦ （辽 ） １３９－２０１２ 《电快 速 瞬 变 脉 冲 群 发 生 器校 准规 范 》 中脉 冲 电压 峰 值 的校 准 方 法 ，分 析 了 脉 冲 电 压 峰 值 不 确 定 度 的 来 源 ，在 此 基 础 上 ，对 电 快 速 瞬 变脉 冲 群 发 生 器脉 冲 电压 峰 值 校 准 结 果 的 不 确 定度 进 行
浪涌能力测试标准
浪涌能力测试标准全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：浪涌能力测试标准是指对电子设备在发生浪涌电压或电流冲击时的抗干扰能力进行检测和评估的一套标准化方法和规范。
浪涌电压或电流是短时间内快速变化的电压或电流信号，通常由外部干扰或设备内部因素引起，可能会损坏设备的电气元件，导致设备故障，影响设备的正常运行。
对设备的浪涌能力进行测试是至关重要的。
浪涌能力测试标准主要包括IEC、ISO、IEEE等国际标准组织制定的相关标准，以及一些行业标准和企业标准。
这些标准通常会规定浪涌电压或电流的幅值、上升时间、波形等参数，以及测试设备和测试方法等具体要求，以确保测试的准确性和可靠性。
在浪涌能力测试中，常用的测试设备包括浪涌发生器、浪涌电压或电流传感器、示波器、数字电压表等。
通过对被测试设备施加特定的浪涌电压或电流冲击，然后观察被测试设备的响应情况，如电路是否烧毁、功能是否异常等，从而评估其浪涌抗干扰能力。
浪涌能力测试标准的制定和遵守对于保障设备的可靠性和稳定性具有重要意义。
在现代电子设备普及的背景下，各种电子设备在面临外部干扰时，容易受到浪涌电压或电流的影响，从而导致设备故障，给用户带来损失。
制定严格的浪涌能力测试标准，对于提高设备的品质和可靠性至关重要。
浪涌能力测试标准的制定应当考虑以下几个方面：第一，应合理确定浪涌电压或电流的参数。
浪涌电压或电流的幅值、上升时间、波形等参数对于评估设备的浪涌抗干扰能力至关重要，因此应根据实际情况进行合理确定。
第二，应明确测试设备和测试方法。
测试设备的选择和测试方法的确定直接影响浪涌能力测试的有效性和准确性，应明确规定相关要求，确保测试结果真实可靠。
应考虑不同设备的特殊要求。
不同类型的电子设备在面对浪涌电压或电流时可能存在不同的敏感度和抗干扰能力，因此在制定浪涌能力测试标准时应考虑到不同设备的特殊性，制定相应的测试要求。
第四，应强调标准的执行和监督。
制定了浪涌能力测试标准之后，需要加强对标准的执行和监督，确保各相关企业和机构遵守标准，提高设备的浪涌抗干扰能力。
浪涌测试的要求和方法
浪涌测试的要求和方法1 信号(通信)接口浪涌测试 1.1 测试目的和指标要求测试目的考察设备在实际使用过程中用户线接口受到浪涌电压冲击后，被测接口的损坏和设备性能下降的程度。
指标要求：对电话端口的浪涌测试分为类型A，和类型B两1 信号(通信)接口浪涌测试1.1 测试目的和指标要求测试目的考察设备在实际使用过程中用户线接口受到浪涌电压冲击后，被测接口的损坏和设备性能下降的程度。
指标要求：对电话端口的浪涌测试分为类型A，和类型B两种测试。
(1) 类型A(Class A)a) 波形。
差模干扰：电压波：10/560，电流波：10/560。
共模干扰：电压波：10/160，电流波：10/160。
b) 测试等级：差模：电压最小800V，电流最小100A。
共模：电压最小1500V，电流最小200Ac) 测试端口：差模：tip——ring ；tip-1 ——ring-1；对于单项通信的4线制电缆，tip——ring-1, ring——tip-1。
共模：tip-ring和tip-1——ring-1对地，或者对其他连接到未经认证的设备的线缆（拧到一起）。
d) 测试状态：设备的所有可能影响本标准要求的状态都要测试。
如果设备状态不能通过正常上电获得，需要通过人工干预获得；没有施加浪涌的端口（包括电话端口，辅助端口以及和未认证设备连接的端口），要用适当的方式端接并处于正常使用状态；如果设备的一次电源允许插拔，则设备带有电源线和断开电源线两种状态都要测试。
e) 判据允许起安全作用的电路出现开路，或者到地的短路，但在这种失效模式下，保证让用户不能使用设备，或设备具有明显失效指示（如告警），需要立即从网络上断开或需要维修。
对安全电路进行修复后，设备性能和功能恢复正常。
(2) 类型B (class B)a) 波形。
差模：电压波：9/720，电流波：5/320。
共模：电压波：9/720，电流波：5/320。
b) 测试等级：差模：电压最小1000V，电流最小25A。
电磁兼容测试仪器计量校准方法
电磁兼容测试仪器计量校准方法
1.引言
电磁兼容测试中需要使用到多种测试仪器，其中包括一些常规类型的测试仪器，例如高频信号发生器、衰减器、功率放大器等，另外还包括了多种专用的测试仪器和测试场地，如静电放电试验发生器、浪涌发生器、EMI接收机、电波暗室等。
这些专用测试仪器和测试场地的校准方法在一些标准性的文件中有叙述，有些则没有明确的提及，以下主要介绍这些专用测试仪器和场地的校准方法。
2.静电放电发生器
静电放电抗干扰试验(Electrostatic Discharge Immunity Test)标准讨论当电力和电子设备遭受直接来自操作者和邻近物体的静电放电时的抗干扰要求和试验方法。
静电放电(简称ESD)发生器是试验设备中最主要的部分，主要校准的参数是放电电流波形和开路电压。
ESD发生器的放电电流波形见图1。
为了校准ESD发生器，必须利用试验时的放电回路来验证表1所示的特性。
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图1 ESD发生器的放电电流波形
表1 ESD 波形参数
在IEC 61000-4-2中，推荐使用了法拉第笼和标准2Ω靶来校准ESD 发生器的放电电流波形。
特制的铜靶面2Ω电阻应有1GHz 带宽，安装于法拉第笼侧面的铝板上，放电电极的尖端应与电流传感器直接接触，而且发生器以接触放电方式工作，从靶上取出的电压信号送入至少1GHz 带宽的示波器进行测量（图
2）。
浪涌信号发生器的校准方法
浪涌信号发生器的校准方法作者：周蕊来源：《现代电子技术》2014年第05期摘要：介绍了浪涌来源于雷电瞬态和开关瞬态，给出了模拟雷电瞬态和开关瞬态的浪涌信号发生器的主要性能指标及工作原理。
根据浪涌信号发生器的性能指标及工作原理，提出了一种简单可行的校准方法，给出了详细的测试数据，并应用到了实际工作中。
关键词：浪涌信号发生器；瞬态；校准方法；测试数据中图分类号： TN710⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2014）05⁃0087⁃030 引言自然界的雷电和电网中的开关切换、继电保护装置动作以及插头的拔插，都会产生瞬态浪涌电压[1]。
雷击瞬态浪涌（冲击）电压通过下列途径产生：雷击与外部电路（户外），注入的电流流过接地电阻或外部电路阻抗而产生电压；建筑物内、外导体上产生感应电压和电流的间接雷击（即云层之间或云层中的雷击或击于附近物体的雷击，这种雷击产生电磁场）；直接对地放电的雷击入地电流，耦合到设备组接地系统的公共接地路径[2]。
因此，雷电不仅会造成户外电子电气设备性能下降、功能缺失，甚至被击毁，而且对工作在室内的电子电器设备，也会造成同样的现象。
开关瞬态浪涌（冲击）电压由下列途径产生：主电源系统切换骚扰，例如电容器组的切换；配电系统内在仪器附近的轻微开关动作或负荷变化；与开关装置有关的谐振电路，例如晶闸管；各种系统故障，例如对设备组接地系统的短路和电弧故障。
因此开关瞬态主要来自电子设备自身，主要通过传导耦合途径干扰电子设备。
遭受雷击的电子电气设备，不仅会引起自身性能及功能的下降，设备的烧毁，更严重的后果会造成电路短路，引发火灾，危机整个公共电网的安全。
为了评估电子电气设备抗经公共电网耦合，或空间耦合雷击瞬变过电压引起的浪涌（冲击）的能力，国际电工委员会（IEC）发布了试验标准IEC61000⁃4⁃5，我国也制定了相应的标准GB/T17626.5“浪涌（冲击）抗扰度试验”。
该标准规范了试验方法、试验等级、试验等级的选择原则以及试验所需浪涌信号发生器的特性。
有源医疗器械电快速瞬变脉冲群测试的问题及对策分析
有源医疗器械电快速瞬变脉冲群测试的问题及对策分析摘要：有源医疗器械设备作为在现代医疗中使用频率相对较高的设备，其质量以及使用效果关乎到现代医疗服务质量，因此需要借助于电磁兼容测试测定器械设备的质量效果。
通过电快速瞬变脉冲群测试，对有源医疗器械进行完善检验，本文对试验进行研究，分析其中常见的测试问题包括电源线路、电缆线路以及其他故障问题，并做出优化解决对策，保障能够形成更加良好的测试效果。
关键词：有源医疗器械；电快速瞬变脉冲群测试；故障问题引言：在我国医疗事业逐渐发展的过程中，实际中应用到到更加复杂多样的医疗器械设备，其中包括有源医疗器械，成为了在医疗卫生服务中的重要设备表现。
但是在使用过程中，需要通过相应的测试方式，对其可能出现的故障问题进行检测，从而才能够提出相应的优化设计方式，保障有源医疗器械在我国医疗卫生服务事业中灵活发展。
1 电快速瞬变脉冲群测试医疗应用中常见的电气设备以及器械系统结构具有±2kV的交直流抗干扰度电平，并具有±1kV的互联电缆以及信号线抗扰。
通过在参考接地平板以及有源医疗器械的电源线中间施加电磁脉冲，并对脉冲群进行重复。
在测试过程中，需要以300ms的参数状态保持重复周期，且当中重复频率能够达到5kHz时，每一脉冲需要维持15ms以上的脉冲时间，当达到100kHz的重复频率时，需要以0.75ms为基准对脉冲串进行持续循环。
而在测试中，每一不同的脉冲串的形成中包含了众多无极性脉冲波形，并且脉冲上升将会持续50ns。
测试有源医疗器械的电源端口位置时，最佳的方式为耦合去耦网络，借助于33nF的电容，在对电源端子实施保护的最近节点位置对电快速瞬变骚扰电压实施耦合处理。
若需要对I/O电缆信号电缆以及数据电缆等长度超过3m范围时进行测试，则可以率先使用容性耦合夹进行测试[1]。
2 测试有源医疗器械故障问题基于实际而言，对有源医疗器械进行测试，发现主要是基于不充分的滤波导致的故障问题。
电浪涌发生器校准方法及不确定度分析
中规定 ， 在校 准 电流 半 峰 时 间时 ， 线 地 耦 合 时 标 称 值 为
２ ５ｉ ｘｓ 。
２ 测 量不确 定度
器带 宽 ≥４ ０ ０ ＭＨ ｚ的 要 求 。高 压 衰 减 探 头 为 安 捷 伦 Ｎ ２ ８ ９ １ 高 压差 分探 头 ， 衰 减 比为 １ ０ ０ ： １和 １ ０ ０ ０： １两档 ，
１ 校 准方 法
两 个接 头分别 接发 生器 的 Ｌ和 Ｎ或 者 Ｌ和 Ｐ Ｅ端 。 当浪
１ ． １ 校准参 数
根据 Ｊ Ｊ Ｆ ３ ０ ８ ０ ３ —２ ０ ０ ７ 电浪 涌 发 生 器 和 Ｇ Ｂ ／
涌发 生器选择 差模耦 合 时 ， 高压 探头接 发生 器 的 Ｌ和 Ｎ，
Ｔ １ ７ ６ ２ ６ ． ５—２ ０ ０ ８电磁兼 容 试 验 和测 量 技 术 浪 涌 （ 冲击 ） 抗扰 度 ， 浪涌校 准参 数 包括 ： 开 路 电压 峰值 、 开 路 电压 波 前时间、 开路 电压半 波 时 间 、 短路 电流 峰值 、 短 路 电流 波 前 时 间和短路 电流半 波 时间 。其 中开 路 电压波前 时 间的 定义为 Ｔ ． ＝１ ． ６ ７： ｌ ： （ ３ ０ ％ ～ ９ ０ ％） ， 开路 电压 半 波 时 间 定义为 Ｔ （ ３ ０ ％～ ５ ０ ％） ， 短路 电流波 前 时 问定 义为 Ｔ ＝ １ ． ２ ５￥Ｔ（ １ ０ ％ 一９ ０ ％） ， 短 路 电 流 半 波 时 间 定 义 为
减 器 。注意在 测量 短路 电流时 ， 耦 合方 式为差 模式 ， 其 阻 抗为 ２ ｎ， 耦合 方式 为共模 时 ， 其 阻抗 为 １ ２ ｎ， 测量 时 注意
电流 的换算 。特 别 注 意 的是 ， 根据 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ７ ６ ２ ６ ． ５—２ ０ ０ ８
浪涌(冲击)抗扰度试验与瞬态过电压试验的对比与分析
浪涌(冲击)抗扰度试验与瞬态过电压试验的对比与分析李滟;王刚【摘要】介绍了浪涌(冲击)抗扰度试验和瞬态过电压试验两项试验的试验目的、试验原理、试验方法进行了比较分析,提出了一个新的瞬态过电压试验的合格判定方法.【期刊名称】《家电科技》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】2页(P52-53)【关键词】浪涌(冲击);瞬态过电压【作者】李滟;王刚【作者单位】中国家用电器研究院北京100176;中国家用电器研究院北京100176【正文语种】中文1 前言越来越多的高新技术随着科技的进步被应用到家电产品中，而它们的电磁兼容性对其安全性能的影响也越来越受到关注。
我国最新一版的家电安全通用标准GB 4706.1-2005的第14章规定了瞬态过电压试验，第19章中19.11.4.4条款规定了电子类家电产品对电磁兼容抗扰度的相关试验项目，即：通过电子断开获得断开位置的开关的器具、带有处于待机状态开关器具和带有保护电子电路的器具需进行浪涌（冲击）抗扰度的测试。
实际工作中许多技术人员对上述两个实验的理解存在理解模糊的情况，因此本文有针对性地以GB 4706.1-2005标准中19.11.4.4的浪涌（冲击）抗扰度试验和第14章的瞬态过电压试验为对象，从试验目的、试验原理、试验方法、合格判定等方面入手进行对比分析，希望能够对专业人士提供一些必要的参考。
2 试验目的浪涌（冲击）抗扰度试验是评价设备在遭受浪涌（冲击）时的抗扰度能力，这种冲击大多是由设备开关瞬间或者雷电瞬变过电压引起的。
GB 4706.1-2005标准中第19.11.4.4条款所涉及的浪涌（冲击）试验目的，是为了评价待机状态下的被测产品在防浪涌器件断开条件下承受浪涌（冲击）的能力。
第14章的瞬态过电压试验是为了评价被测产品的电气间隙是否能够承受标准规定的高压脉冲，即当两个带电导体或者带电导体与易触及表面之间的电气间隙不符合安全通用标准GB 4706.1-2005中表16的规定时，器具应当承受瞬态过电压试验，该试验应在被测产品未运行时进行。
浪涌（冲击）模拟器的不确定度的研究
浪涌（冲击）模拟器的不确定度的研究摘要：浪涌（冲击）模拟器主要用于模拟电力系统开关和雷电产生的浪涌（冲击）对电子仪器设备的干扰，考察被测试电子仪器设备的抗浪涌（冲击）的能力[1]，本文主要研究分析浪涌（冲击）模拟器自身的不确定度在其过程中的影响程度。
关键词：电压峰值；波前时间；电流峰值；不确定度；重复性一、测量原理及方法依据JJF1741-2019《浪涌（冲击）模拟器校准规范》要求，对浪涌（冲击）发生器（以下简称发生器）采用数字存储示波器、差分电压探头、电流探头等作为标准器对其进行校准，校准过程中设置发生器为高压端口输出模式，调节数字存储示波器使一个完整的脉冲波形显示于屏幕中央。
开路电压时，测量不同设定电压下的脉冲电压峰值、波前时间、持续时间。
短路电流时，测量不同开路电压峰值设定值对应的短路电流峰值、波前时间和持续时间[3]。
其示值误差为测量结果的平均值与标准值之差。
二、开路电压电压峰值测量不确定度分析与评定2.1．数学模型式中，——被校脉冲电压峰值的测量值，kV——脉冲电压峰值设定值，kV——被校脉冲电压峰值测量误差，kV由于各不确定度（包括所有分量）之间不相关，所以被校电压峰值测量误差的合成标准不确定度可表示为：式中，灵敏系数＝＝1，＝＝-1——被校脉冲电压峰值测量误差的合成标准不确定度；——测量装置引入的标准不确定度；——被校脉冲电压峰值引入的标准不确定度。
2.2．测量不确定度来源分析1．测量重复性引入的标准不确定度；2．差分电压探头分压比引入的标准不确定度；3. 示波器电压测量引入的标准不确定度；4. 示波器读数引入的标准不确定度；2.3．测量不确定度分量计算1.测量重复性引入的标准不确定度重复测量发生器的单脉冲电压峰值为2kV的10次数据，如表1所示：由上表可得单次实验标准差：S＝= 0.0087kV实际情况，在重复性条件下只测量1次，故由测量重复性引入的标准不确定度为：u（）=0.0087kV，u1rel＝0.5%2.由差分电压探头分压比引入的标准不确定度u2rel根据差分电压探头校准证书可得其扩展不确定度U rel＝1.7dB（k=2），则u2rel＝1.7%/2=0.85%3.由示波器电压测量最大允许误差引入的标准不确定度u3rel根据数字示波器校准报告，幅度测量的不确定度为U rel＝1%（k=2），则u3rel＝1%/2*2=0.25%4.由示波器读数分辨力引入的标准不确定度因读数分辨力引入的不确定度分量为0.289，其不确定度分量小于重复性引入的不确定度分量，此时重复性中已经包含分辨力对校准结果的影响，故不应当在考虑分辨力所引入的不确定度分量。
浪涌发生器开路电压上升时间校准结果不确定度评定
９０％时 ， 因 读 数 分 辨 力 引 入 的 相 对 误 差 分 别 为 ８，和 ／３４；
读取脉 冲幅度 的 １０％和 ９０％对应 的时问刻度 时 ，因读数
分 辨力 引入 的相对误 差分 别 为 ￡ 和 ８ 。认 为 ６次 因读
数 分 辨 力 引入 的相 对 误 差 相 等 ，即
· ３８ · 《轻 工 标 准与 质 量 》 ２０１６车 第 ２期
浪涌发 生器开路 电压上升 日寸闻校准 结某 不确 定度评定
郝 松 （辽 宁省 计量科 学 研究 院 ，辽 宁沈 阳 １１０００４）
摘 要 ：４￣ ＪＪＦ （辽 ）１３８— ２（）１２ 《浪 涌发 生 器校 准规 范》 中开路 电压 上 升 时 间 的校 准 方 法 ，分 析 了 开路 电 压 上 升 时 间 不 确 定度 的 来 源 ，对 浪 涌 发 生 器 开 路 电压 上 升 时 间校 准 结果 的 不确 定度 作 了评 定 。
＝ Ｉ∑ ＝１。５ ｓ ．
该项试验 的标准设 备 。主要用于模拟沿 电网传播 的浪涌 对电子仪器设备 的冲击过 程 ，考 察被测试 电子仪 器设备
单 次 试 验 的标 准 差
的 抗 浪 涌 冲 击 能 力 。 浪 涌 发 生 器 主 要 由 直 流 电 压 发 生 器 、放 电开 关 、波 形 参 数 网络 组 成 １１－３］。
时 间 为 ５．１ ｌｑＳ的 测 量 系统 。对 浪 涌 发 生 器 开 路 电压 上 升
时 间 校 准 结 果 的不 确 定 度 进 行 评 定 ，其 相 对 扩 展 不 确 定
度 为 ４％。
开路 电压上升 时间不 确定度 分量 汇总如表 ２所示 。
表 ２ 开 路 电压 上 升 时 间 不确 定度 分 量 汇 总表
电磁兼容测试仪器的计量校准
电磁兼容测试仪器的计量校准Calibration of EMC Testing Instrument1 引言电磁兼容测试中需要使用到多种测试仪器，其中包括一些常规类型的测试仪器，例如高频信号发生器、衰减器、功率放大器等，另外还包括了多种专用的测试仪器和测试场地，如静电放电试验发生器、浪涌发生器、EMI接收机、电波暗室等。
这些专用测试仪器和测试场地的校准方法在一些标准性的文件中有叙述，有些则没有明确的提及，以下主要介绍这些专用测试仪器和场地的校准方法。
2 静电放电发生器静电放电抗干扰试验(Electrostatic Discharge Immunity Test)标准讨论当电力和电子设备遭受直接来自操作者和邻近物体的静电放电时的抗干扰要求和试验方法。
静电放电(简称ESD)发生器是试验设备中最主要的部分，主要校准的参数是放电电流波形和开路电压。
ESD发生器的放电电流波形见图1。
为了校准ESD发生器，必须利用试验时的放电回路来验证表1所示的特性。
图1 ESD发生器的放电电流波形放电的上升表1 ESD波形参数在IEC 61000-4-2中，推荐使用了法拉第笼和标准2Ω靶来校准ESD发生器的放电电流波形。
特制的铜靶面2Ω电阻应有1GHz带宽，安装于法拉第笼侧面的铝板上，放电电极的尖端应与电流传感器直接接触，而且发生器以接触放电方式工作，从靶上取出的电压信号送入至少1GHz 带宽的示波器进行测量（图2）。
ESD 发生器的输出电压的指示值是发生器储能电容两端的充电电压，但并不是所有的ESD 发生器都能够很容易地从储能电容两端接线。
在不方便接线时可以从ESD 发生器输出端放电电阻处测量，由于放电电阻的阻值为（50~100）M Ω，因此要求高压测量线路的输入阻抗足够高，否则必须修正测量结果。
3 电快速脉冲群发生器电快速脉冲群(简称EFT/B)发生器用于电快速脉冲群试验，用来验证电气和电子设备对来自操作暂态过程（诸如开断感性负载、图2 ESD 发生器放电电流校准继电器触头弹跳等）中各种类型的瞬变扰动的抗扰性。
电浪涌发生器校准方法及不确定度探究
• 91•制信号。
计数器4553的11脚（Disable ）接到单稳态电路的Timer 控制信号；12脚（Clock ）接信号检测电路的Square wave 信号；13脚（MR ）接轻触开关S 2，可设置13接地或接+5V 。
当与脉搏同步的方波到来后，定时器输出的低电平到达计数器4553的11脚时，计数器即开始计数，计数后的二进制数值送CD4511译码器进行译码后以BCD 形式显示在LED 数码管，三位LED 数码管的段码线多路复用，以动态方式显示，位选线通过三极管连到计数器4553的位选脚上，形成分时选通。
当定时1min 时间到，计数器4553的11脚变为高电平，计数器停止计数，数码管上显示的数值即是测得的心率值。
2 实践过程学生首先进行文献查阅，对光电法脉搏信号检测进行了解，明确指脉搏心率检测仪的功能及性能需求。
然后，学习实践课指导书提供的指脉搏心率检测仪的实现方案及电路的实现原理。
根据系统功能需求，结合传感技术、模拟、数字电子技术基础相关理论知识，并可结合电路设计仿真软件，对放大模块、滤波器模块等进行设计。
学生设计完各模块之后，根据原理图在面包板或万用板上搭建实验电路，搭建的时候要注意规划实验板，按模拟、数字、电源三部分逐单元搭建调试电路。
检测心率时，为了消除环境光对系统的干扰，需在光电传感器周围加屏蔽圈。
具体操作步骤如下：接通电源后，将手指安放在屏蔽圈上缘（接受测试的人应保持安静状态），在示波器就可以观察到脉搏波形，按下定时按钮S 1即可开始心率计数，定时一分钟时间到，计数结束，数码管上显示所测的心率。
按下轻触开关S 2清零，以便进行下一次计数。
在系统调试测量结束后，应撰写一份设计文档，这是一个合格的医学工程师应该具备的基本的文字表述能力。
有能力的学生还可以设计PCB ，并利用实验室的设备自制单面PCB 板。
最后的考核环节，带教老师按照实物工艺、功能实现、技术文档等打分。
结语：本文在生物医学工程专业开设的“电子设计实践”课程中设计的多学科交叉创新型实践案例——光电式指脉博心率检测仪，改进了传统电子设计实践课内容单一、与医学结合不紧密的缺陷。
浪涌发生器操作保养规程
浪涌发生器操作保养规程1. 引言本文档为浪涌发生器的操作保养规程，旨在指导用户正确操作和保养浪涌发生器，保障设备的正常运行和使用寿命。
2. 操作规程2.1 开机1.操作人员应检查浪涌发生器的电源和接地，并按照电源接线标准接线。
2.打开电源开关，观察浪涌发生器显示屏幕是否正常显示。
3.根据实际需要设置浪涌发生器的相关参数，如频率、电压、电流等。
4.连接测试设备，开始进行测试。
2.2 使用1.在使用浪涌发生器前，应检查连接线路是否正常、系统是否处于安全状态。
2.严禁在无人看守的情况下进行操作。
3.在使用过程中，要确保浪涌发生器与测试设备连接良好，且浪涌发生器输出的电压、电流符合测试要求。
4.异常情况下，应立即停止操作，及时排除故障。
2.3 关机1.停止测试后，应先将浪涌发生器输出电压设置为零。
2.关闭电源开关，拔掉电源插头。
3.拆除连接线路并妥善存放。
3. 保养规程3.1 日常保养1.定期清洁设备外部，保持设备表面干净。
2.定期检查设备工作状态及接口运行状态。
3.定期更换设备运行中所需的润滑剂等易消耗品。
4.定期检查电源插头、电源线等设备连接处是否有松动。
3.2 定期检查1.每年至少进行一次全面的设备检查及维护。
2.检查电路线路及设备制动性能等部分，保障安全工作状态。
3.根据实际情况及时替换易耗件。
3.3 维护1.维护管理人员应定期进行维护，严格按照工艺要求实施维护。
2.确认维护内容以及使用维护曲线，监测维护效果并记录。
4. 安全注意事项1.浪涌发生器开机时，应找专业人员进行操作和维护。
2.在操作过程中，禁止直接触摸设备和线路以及中断操作过程。
3.浪涌发生器禁止任何人未经授权修改设备性能参数。
4.使用设备应注意安全，禁止打开机箱，禁止触碰设备电源，避免人身伤害。
5. 总结本文档对浪涌发生器的操作保养规程进行了详细介绍，操作人员应严格遵守本文档中的规定，确保设备的正常运行和使用寿命。
同时，维护管理人员应定期进行维护，保证设备安全可靠。
电磁兼容中关于电快速瞬变脉冲群检验
电快速瞬变脉冲检验未通过原因分析及整改意见1.背景电快速瞬变脉冲群是由电感性负载（如继电器、接触器等）在断开时，由于开关触点间隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因，在断开处产生的暂态骚扰。
当电感性负载多次重复开关，则脉冲群又会以相应的时间间隙多次重复出现。
这种暂态骚扰能量较小，一般不会引起设备的损坏，但由于其频谱分布较宽，所以会对电子、电气设备的可靠工作产生影响。
2.目的电快速瞬变脉冲群试验的目的就是为了检验电子、电气设备在遭受这类暂态骚扰影响时的性能。
重复快速瞬变试验是一种将由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群耦合到电气和电子设备的电源端口、信号和控制端口的试验。
试验的要点是瞬变的短上升时间、重复率和低能量。
3.电快速瞬变脉冲群抗扰度测试所需测量仪器和测量场地测量仪器：电快速瞬变脉冲群抗扰度测试仪（电快速瞬变脉冲群发生器+单相/三相耦合/去耦网络+瞬变脉冲群测试专用电容耦合夹）测量场地：测量间（环境满足一般实验室环境要求即可，电磁环境以不影响被测设备正常工作为度）其他：接地平板、绝缘木桌4.电快速瞬变脉冲群抗扰度测试可能存在的问题及原因分析脉冲群试验主要是进行电源线和信号/控制线的传导差/共模干扰试验，只是干扰脉冲的波形前沿非常陡峭，持续时间非常短暂，因此含有极其丰富的高频成分，这就导致在干扰波形的传输过程中，会有一部分干扰从传输的线缆中逸出，这样设备最终受到的是传导和辐射的复合干扰。
电快速瞬变脉冲试验波形的上升沿很陡，包含了很丰富的高频成分。
另外，由于试验脉冲是持续一段时间的脉冲串，因此它对电路的干扰有一个累积效应，大多数电路为了抗瞬态干扰，在输入端安装了积分电路，这种电路对单个脉冲具有很好的抑制作用，但是对于一串脉冲则不能有效地抑制。
电快速脉冲对设备影响的原因有三种，包括：a）通过电源线直接传导进设备的电源，导致电路的电源线上有过大的噪声电压。
当单独对火线或零线注入时，在火线和零线之间存在着差模干扰，这种差模电压会出现在电源的直流输出端。
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ı 波形运算模式
ı 对信号频谱功率分析时可采
用RMS采样模式，更精确 得到信号功率信息
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11
国家测试标准:GB/T 17626.5-2008 浪涌(冲击)发生器检测
实际测试效果： 开路电压测试
10%-90%上升时间 半峰值时间
峰值电压 30%-90%上升时间
04.12.2013
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12
国家测试标准:GB/T 17626.5-2008 浪涌(冲击)发生器检测
实际测试效果： 短路电流测试 Normal触发模式 10%-90%上升时间 半峰值时间
峰值电压 30%-90%上升时间
Application Note 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 浪涌抗扰度试验
Rohde & Schwarz
Oscilloscope BD 张清毅
Mobile: 13917466923 E-Mail: jimi.zhang@
需求与背景: 电磁兼容 试验和测量技术国家标准
04.12.2013
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4
国家测试标准:GB/T 17626.4-2008 脉冲群发生器设备校验
峰值电压
上升时间 持续时间
04.12.2013
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5
国家测试标准:GB/T 17626.4-2008 脉冲群发生器设备校验
国家测试标准:GB/T 17626.5-2008 浪涌(冲击)发生器检测
ı 测试需求：
开路电压和短路电流测试 试验等级
测试极性：正极性，负极性 主要测试项：
04.12.2013
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8
国家测试标准:GB/T 17626.5-2008 浪涌(冲击)发生器检测
04.12.2013
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3
国家测试标准:GB/T 17626.4-2008 脉冲群发生器设备校验
ı 测试需求：
输出到50Ω负载： 上升时间:t= 5(1±30%）ns 持续时间:T(50%)=50(1±30%)ns 峰值电压：下表电压× (1±10%)kV 输出到1000Ω负载：上升时间:t= 5(1±30%）ns 持续时间:T(50%)=50ns,容许-15ns到+100ns误差 峰值电压：下表电压× (1±20%)kV
主要测试项： 短路电流测试 T为上升时间 波前时间为上升时间×1.25 注 意
如何同时测试波前时间与上升时间？
04.12.2013
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RTO独有的多波形后处理模式
ı RTO示波器独特设计结构：
ı 采集模式：
信号采集方式与波形运算独立 采样Sample 高分辨率HiRes RMS 平均Average 包络Envelop None
回放和导出分析
ı 灵活的颜色和分屏显示界面让测试过程尽在您的掌握
ı 采样抽取技术让波形的细节更加灵活的展示在您的面前
ı 差分高压探头，电流探头，让您的测试系统更加完整
04.12.2013 Footer: >Insert >Header & Footer 14
04.12.2013
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2
国家测试标准:GB/T 17626.4-2008 脉冲群发生器设备校验
ı 测试需求：
电压：1000Ω负载下0.25kV到4kV 50Ω负载下0.125kV到2kV 测试极性：正极性，负极性 脉冲群持续时间：5kHz时为15（1±20%)ms 100kHz时为0.75（1±20%)ms 脉冲群周期：300m（1±20%)ms
ı 测试需求： 开路电压峰值与短路电流峰值关系
主要测试项：
开路电压测试
30%-90%上升时间 注 意
04.12.2013 Footer: >Insert >Header & Footer
T为（30%-90%）上升时间 波前时间为上升时间×1.67
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国家测试标准:GB/T 17626.5-2008 浪涌(冲击)发生器检测
ı 根据国家标准 GB/T 17626.4-2008 与 GB/T 17626.5-2008 规定，对电气和电子
ı ı ı ı
设备做重复性电快速瞬变的抗扰度试验(1726.4)及由开关和雷电引起的瞬变过电 压单极性浪涌(冲击)抗扰度试验（1726.5）. 国家级或省级计量机构试验设备需要校验.检查其检测设备信号输入质量，通常需 要示波器. 主要测试项：上升时间，波前时间，脉冲群时延等. 主要设备需求：示波器，高压差分探头，电流探头等. 设备供应商：TESTQ，EMTEST 等.
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总结
ı RTO示波器独有的多波形处理模式，同一信号三种波形，对
不同波形可以分别作测试标准的设定。因此我们能够同时测 量得到10%-90% 的上升时间和30%-90%上升时间（国标要 求）
ı RTO自动的History功能可以随时将捕捉到的每一帧数据随意
实际测试效果
峰值电压
上升时间
持续时间
04.12.2013
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国家测试标准:GB/T 17626.4-2008 脉冲群发生器设备校验
实际测试效果 使用History测量 周期间隔
脉冲个数 脉冲群宽度
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