电磁辐射强度检测 ppt课件
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按测量参数分：
电场强度测量 磁场强度测量 电磁场功率通量密度测量
检测分类
按电磁环境的表征量分：
工频电场和磁场 无线电干扰 高频电磁场
检测仪器分类
非选频式宽带辐射测量仪
偶极子和检波二极管组成探头 热电偶型探头 磁场探头-天线、二极管
选频式辐射测量仪
场强仪(干扰场强仪) 频谱仪测量系统 微波测试接收机
电磁污染源监测方法
环境条件: 应符合行业标准和仪器标准中的规定。测 量记录表应注明环境温度、相对湿度
测量仪器：可使用各向同性响应或有方向性电场探 头或磁场探头的宽带辐射测量仪
测量仪器工作频带应满足待测场要求，仪器应经计 量标准定期鉴定
采用有方向性探头时，应在测量点调整探头方向以 测出测量点最大辐射电平
测量时间：在电磁污染源正常工作时间内进行测量， 每个测点连续测5次，每次测量时间不应小于15 s， 并读取稳定状态的最大值
电磁污染源监测方法
若测量读数起伏较大时，应适当延长测量时间 测量位置：取作业人员操作位置，距地面0.5、1.0、
1.7m三个部位。辐射体附近的固定哨位、值班位置 等 数据处理：求出每个测量部位平均场强值（若有几 次读数） 按国家标准《电磁辐射防护规定》(GB 8702- 88)或 其它部委制定的“安全限值”作出分析评价
频谱仪的类 型不受限制, 频谱仪天线 系统必须校准
选频式辐射测量仪
微波测试接收机
用微波接收机、接收天线也可以组成环境监测系统。 扣除电缆损耗，功率密度可按下式计算：
Pd
4 G 2
A B
10 10
mW/cm2
G—天线增益(倍数); A—数字幅度计读数(dBm)； B— 0dB输入功率(dBm)； λ-工作波长
场测量
工频电场测量
独立式场强仪
工频电场测量
独立式场强仪
在均匀电场中偶极子所感生的电荷或者电流与场强 有如下关系：
K—比例系数 Q —感应电荷的有效值 E —电场强度 I —感应电流
工频电场测量
参照式场强仪
E
S
A
电极
ln
L
g0 gL S 1
a 2L
理论求得： LA
Байду номын сангаас
0 gL 3
ln
2L a
11 b
非选频式宽带辐射测量仪
由于偶极子天线阻抗呈容性，输出电压 是频率的函数：
V L
CA RL
2 1 2 C A CL 2 RL2
式中：ω——角频率，ω=2·π·f，f频率； CL——天线缝隙电容和负载电容； L——负载电阻。
A(dB)=20* lg(A
选频式辐射测量仪
用于环境中低电平电场强度、电磁兼容、电磁干扰 测量
除场强仪（或称干扰场强仪）外，可用接收天线和 频谱仪或测试接收机组成的测量系统经校准后，用 于环境电磁辐射测量
选频式辐射测量仪
场强仪（干扰场强仪）
待测场的场强值 ：
K-天线校正系数 Vr-场强仪的读数 L电缆损耗
工频电场测量
主要设备是场强仪 类型主要有独立式、参照式和光电式 传感器（探头）和检测器(包括信号处理回路及表头)
两部分 探头的几何尺寸应比较小 场强仪所测量的是场强脉动矢量或旋转矢量在探头
主轴上的投影 场强仪的读数由校验标定，当电场为正弦量时，读
数表示的是场强的有效值 在均匀电场中校验过的场强仪也可以用于非均匀电
当被测场是脉冲信号时，不同带宽Vr值不同。此时需要归一
化于1MHz带宽的场强值，即:
E
dBV/m
K
dB Vr
dBV
20
lg
1
BW
L dB
选频式辐射测量仪
频谱仪测量系统
测量系统工作原理和场强仪一致，只是用频谱仪作接 收机，此外频谱仪的dBm读数须换算成dB μV。对50Ω系 统，场强值为：
E (dB V /m) K (dB ) A(dBm) 107(dB V ) L(dB )
非选频式宽带辐射测量仪
偶极子和检波二极管组成探头
组成： 三个正交的2~10 cm长的偶极子天线， 端接肖特基检波二极管 RC滤波器
特点：由于偶极子相互正交，将不依赖场的极化方向。 探头尺寸很小，对场的扰动也小，能分辨场的 细微变化。
非选频式宽带辐射测量仪
偶极子等效电容CA、
电感LA根据双锥天线 CA
Notes：提高RL就可使频响大为改善，使输出电压不受场 源频率影响，因此必须采用高阻传输线。
非选频式宽带辐射测量仪
非选频式宽带辐射测量仪
热电偶型探头
采取三条相互垂直的热电偶结点阵作电场测量探头，提 供了和热电偶元件切线方向场强平方成正比的直流输出。
待测场强 E Ex2Ey2Ez2
探头有极宽的频带
二级标准为中间环境，长期居住生活在 这种地区的人群，可能会产生潜在性不 良反应，要加以限制；
超过二级标准以上的环境，会给人体带 来有害影响，周边环境只可以用做绿地 和种植农作物,但禁止建造居民住宅及人 群经常活动的一切公共设施。
电磁辐射标准
检测分类
按电磁辐射的测量按测量场所分：
作业环境测量 特定公众暴露环境测量 一般公众暴露环境测量
一切设施或设备，适用频率范围为 100KHz-300GHz，不包括为病人安排 的医疗或诊断照射。
职业照射在每天8h工作期间内，任意 连续6min按全身平均的比吸收率应小 于0.1w/kg。
公众照射在一天24h内，任意连续 6min按全身的比吸收率应小于 0.02w/kg。
电磁辐射标准
一级标准为安全环境，在这种环境下长 期居住、工作和生活的一切人群的健康 不受任何影响；
电磁辐射强度检测
——王鹏飞、张有生、陈朴辉、李纪霖
电磁辐射的危害
1、是造成儿童患白血病的原因之一 2、能诱发癌症并加速人体癌细胞增殖 3、影响人们的生殖系统 4、影响人们的心血管系统 5、可导致儿童智力残缺 6、对人们的视觉系统有不良影响 7、影响人体原有的生物电流和生物磁场
电磁辐射标准
非选频式宽带辐射测量仪
磁场天线
由三个相互正交环天线和二极管、RC滤波元件、高 阻线组成，以保证全向性 和频率响应 环天线感应电势：
0 N b2 H
N—环匝数 ; b—环半径; H—待测场的磁场强度
非选频式宽带辐射测量仪
对非选频式宽带辐射测量仪电性能的 基本要求：
各向同性误差≤±1 dB 系统频率响应不均匀度≤±3 dB 灵敏度0.5 V/m 校准精度±0.5 dB
电场强度测量 磁场强度测量 电磁场功率通量密度测量
检测分类
按电磁环境的表征量分：
工频电场和磁场 无线电干扰 高频电磁场
检测仪器分类
非选频式宽带辐射测量仪
偶极子和检波二极管组成探头 热电偶型探头 磁场探头-天线、二极管
选频式辐射测量仪
场强仪(干扰场强仪) 频谱仪测量系统 微波测试接收机
电磁污染源监测方法
环境条件: 应符合行业标准和仪器标准中的规定。测 量记录表应注明环境温度、相对湿度
测量仪器：可使用各向同性响应或有方向性电场探 头或磁场探头的宽带辐射测量仪
测量仪器工作频带应满足待测场要求，仪器应经计 量标准定期鉴定
采用有方向性探头时，应在测量点调整探头方向以 测出测量点最大辐射电平
测量时间：在电磁污染源正常工作时间内进行测量， 每个测点连续测5次，每次测量时间不应小于15 s， 并读取稳定状态的最大值
电磁污染源监测方法
若测量读数起伏较大时，应适当延长测量时间 测量位置：取作业人员操作位置，距地面0.5、1.0、
1.7m三个部位。辐射体附近的固定哨位、值班位置 等 数据处理：求出每个测量部位平均场强值（若有几 次读数） 按国家标准《电磁辐射防护规定》(GB 8702- 88)或 其它部委制定的“安全限值”作出分析评价
频谱仪的类 型不受限制, 频谱仪天线 系统必须校准
选频式辐射测量仪
微波测试接收机
用微波接收机、接收天线也可以组成环境监测系统。 扣除电缆损耗，功率密度可按下式计算：
Pd
4 G 2
A B
10 10
mW/cm2
G—天线增益(倍数); A—数字幅度计读数(dBm)； B— 0dB输入功率(dBm)； λ-工作波长
场测量
工频电场测量
独立式场强仪
工频电场测量
独立式场强仪
在均匀电场中偶极子所感生的电荷或者电流与场强 有如下关系：
K—比例系数 Q —感应电荷的有效值 E —电场强度 I —感应电流
工频电场测量
参照式场强仪
E
S
A
电极
ln
L
g0 gL S 1
a 2L
理论求得： LA
Байду номын сангаас
0 gL 3
ln
2L a
11 b
非选频式宽带辐射测量仪
由于偶极子天线阻抗呈容性，输出电压 是频率的函数：
V L
CA RL
2 1 2 C A CL 2 RL2
式中：ω——角频率，ω=2·π·f，f频率； CL——天线缝隙电容和负载电容； L——负载电阻。
A(dB)=20* lg(A
选频式辐射测量仪
用于环境中低电平电场强度、电磁兼容、电磁干扰 测量
除场强仪（或称干扰场强仪）外，可用接收天线和 频谱仪或测试接收机组成的测量系统经校准后，用 于环境电磁辐射测量
选频式辐射测量仪
场强仪（干扰场强仪）
待测场的场强值 ：
K-天线校正系数 Vr-场强仪的读数 L电缆损耗
工频电场测量
主要设备是场强仪 类型主要有独立式、参照式和光电式 传感器（探头）和检测器(包括信号处理回路及表头)
两部分 探头的几何尺寸应比较小 场强仪所测量的是场强脉动矢量或旋转矢量在探头
主轴上的投影 场强仪的读数由校验标定，当电场为正弦量时，读
数表示的是场强的有效值 在均匀电场中校验过的场强仪也可以用于非均匀电
当被测场是脉冲信号时，不同带宽Vr值不同。此时需要归一
化于1MHz带宽的场强值，即:
E
dBV/m
K
dB Vr
dBV
20
lg
1
BW
L dB
选频式辐射测量仪
频谱仪测量系统
测量系统工作原理和场强仪一致，只是用频谱仪作接 收机，此外频谱仪的dBm读数须换算成dB μV。对50Ω系 统，场强值为：
E (dB V /m) K (dB ) A(dBm) 107(dB V ) L(dB )
非选频式宽带辐射测量仪
偶极子和检波二极管组成探头
组成： 三个正交的2~10 cm长的偶极子天线， 端接肖特基检波二极管 RC滤波器
特点：由于偶极子相互正交，将不依赖场的极化方向。 探头尺寸很小，对场的扰动也小，能分辨场的 细微变化。
非选频式宽带辐射测量仪
偶极子等效电容CA、
电感LA根据双锥天线 CA
Notes：提高RL就可使频响大为改善，使输出电压不受场 源频率影响，因此必须采用高阻传输线。
非选频式宽带辐射测量仪
非选频式宽带辐射测量仪
热电偶型探头
采取三条相互垂直的热电偶结点阵作电场测量探头，提 供了和热电偶元件切线方向场强平方成正比的直流输出。
待测场强 E Ex2Ey2Ez2
探头有极宽的频带
二级标准为中间环境，长期居住生活在 这种地区的人群，可能会产生潜在性不 良反应，要加以限制；
超过二级标准以上的环境，会给人体带 来有害影响，周边环境只可以用做绿地 和种植农作物,但禁止建造居民住宅及人 群经常活动的一切公共设施。
电磁辐射标准
检测分类
按电磁辐射的测量按测量场所分：
作业环境测量 特定公众暴露环境测量 一般公众暴露环境测量
一切设施或设备，适用频率范围为 100KHz-300GHz，不包括为病人安排 的医疗或诊断照射。
职业照射在每天8h工作期间内，任意 连续6min按全身平均的比吸收率应小 于0.1w/kg。
公众照射在一天24h内，任意连续 6min按全身的比吸收率应小于 0.02w/kg。
电磁辐射标准
一级标准为安全环境，在这种环境下长 期居住、工作和生活的一切人群的健康 不受任何影响；
电磁辐射强度检测
——王鹏飞、张有生、陈朴辉、李纪霖
电磁辐射的危害
1、是造成儿童患白血病的原因之一 2、能诱发癌症并加速人体癌细胞增殖 3、影响人们的生殖系统 4、影响人们的心血管系统 5、可导致儿童智力残缺 6、对人们的视觉系统有不良影响 7、影响人体原有的生物电流和生物磁场
电磁辐射标准
非选频式宽带辐射测量仪
磁场天线
由三个相互正交环天线和二极管、RC滤波元件、高 阻线组成，以保证全向性 和频率响应 环天线感应电势：
0 N b2 H
N—环匝数 ; b—环半径; H—待测场的磁场强度
非选频式宽带辐射测量仪
对非选频式宽带辐射测量仪电性能的 基本要求：
各向同性误差≤±1 dB 系统频率响应不均匀度≤±3 dB 灵敏度0.5 V/m 校准精度±0.5 dB