静电放电模拟器校准

估 。 本 文在 分 析 静 电 放 电模 拟 器 结 构 的 基 础 上 ， 给 出 了校 准 方 法 ，并 结 合 校 准 实 例 ，对 测 量 不 确 定 度 进 行 了评 定 。 关 键 词 ： 静 电放 电模 拟 器 ；校 准 ； 电流 峰 值 ； 上 升 时 间 ； 接 触 放 电 空 气 放 电 中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｂ ９ ７ １ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４—５ ７ ９ ５ （ ２ ０ １ ３ ）ｓ ２—０ ０ ６ ０—０ ２
２ ）示 波器 设 置 为 输 入 阻抗 ５ ０ Ｑ，触 发 方 式 设 置
作者简介 ：王增建 （ １ ９ ６ ０一） ，男 ，工程师 ，从事电气工程计 量 及管理工作 。
为 沿触发 方式 ，根据 放 电 电流 选择 合 适 的示 波 器 垂 直
分 辨力 ，水平 分辨力 设为 １ ０ ｎ ｓ ／ ｄ ｉ ｖ ；
２ ０ １ ３年 计 量测试 技 术论文 专集
・ ６ １・
３ ）启 动静 电放 电模 拟器 的静 电输 出 ，利用 示 波器 对其 校准 电流波形 进行 采集 和测 量 。
在本 次校准 中 ，以 ２ ｋ Ｖ的第 一 峰值 电流 为例 ，各 不确定 度分 量 和合成标 准 不确定 度 如表 ３所 示 。 表 ３ 第一峰 值 电流测 量 不确定 度分 量表
用 于对 电子 设备 （ 系统 ） 的抗静 电能力 进 行 评估 。Ｇ Ｂ
１ ７ ６ ２ ６ ． ２ 和Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ０ ０ ０— ４ — ２ 标准都对静 电放 电模拟器 做 了 明确 的规定 。
静 电放 电模 拟 器 的基 本 结 构 如 图 １所 示 ，包 括 一
的高压转化为示波器可以测量 的信号。示波器主要负 责对静电放 电靶 的输 出信号进行幅度 和时问的测量。 屏蔽装置是为了降低静 电放电产生电磁波对校准结果 的影响 。校准装 置 的结 构如 图 ２所 示 。
序号 分量符号 分量数值／ ％ 分量来源
２ 校 准 实例 与测 量 不 确 定 度分 析
２ ． １ 校 准 实例
根 据 以上 介 绍 的 静 电放 电模 拟 器 校 准装 置 和校 准
方 法 ，对某 型 号 的静 电 放 电模 拟 器 进 行 了 校 准 验 证 。
试 验数 据如 表 ２，２ ｋ Ｖ校 准波形 如 图 ３所 示 。 表 ２ 校 准数 据 合成标准不确 定度
放 电 回 路 连 接 点
图 １ 静 电放 电模拟器结构框图
根据 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ７ ６ ２ ６ ． ２— ２ ０ ０ ６电磁兼容试验和测量 技术
静 电放 电抗 扰度试验 ，静 电放 电模 拟器 的放 电模 式 主要 包括两种 ：接触 放 电和空气放 电。空 气放 电采用 高压 电 压表进行放 电电压 的校准 ，相对来说 比较 简单 ，这 里 不 再赘述 。本 文主要针对静 电放 电模 拟器 的接触放 电参数
１ 静 电放 电模 拟 器 及 校 准 方 法
１ ． １ 静 电放 电模 拟器 的结构及 主要 技术指 标 静 电放 电模 拟器是 一种 重要 的 电磁 兼容 试验 设 备 ，
１ ． ２ 校准 装置
静 电放 电模 拟器 的校 准 装 置 主要 包 括 ：静 电放 电 靶 、数字 示波器 和屏蔽 装 置 。静 电放 电靶 包 括适 配 器 、 电流探 头和衰 减 器 ，其 主 要 作用 是 将 静 电放 电模 拟 器
进行校准 。接触 静 电放 电的主要技术 指标如表 １ 所示 。
图 ２ 静 电放 电模拟器校准装置
１ ． ３ 校 准方法 和流程
表１ 静 电放 电模拟 器主要技 术 指标
按 图 ２配 置 的校 准 装 置 进 行 校 准 ，校 准 适 配器 和
衰 减器 的配置 为输 入 阻抗 ２ Ｑ、输 出 阻抗 为 ５ ０ ｎ。校 准 时 ，静 电放 电模 拟器 的输 出电压 经 ２ Ｑ 的输 入 阻抗 转化 为放 电 电流 ，放 电 电流 经 电 流转 换 器 转 化 为 示 波 器 能够测 量 的电压参 数 。 校 准流程如 下 ： １ ）将 被 校 静 电放 电模 拟 器 的输 出 端 与 适 配 器 连 接 ，并将 衰减器 的输 出端 与数字 示波器 的输 入端 连接 ；
，作
２ ） 电流转换 器带 宽 引 入 的 不确 定 度 “ 肚 ，作 为 Ｂ
类不 确定 度 。
３ ）衰 减器带 宽 引入 的不 确定 度 ｕ ，作 为 Ｂ类 不
确定 度 。
Ｌ
＿
４ ） 由重 复 测 量 引 入 的 校 准 结 果 的不 确 定 度 分 量 ｕ ，作 为 Ａ类 不确定 度 。 在 本次 校准 中 ，以 ２ ｋ Ｖ 的上 升 时 间为例 ，各 不 确 定度分 量 和合成 标准不 确定 度如 表 ４所 示 。 表 ４ 上 升 时间测量 不确 定度 分量表
扩 展 不 确 定度
ｕ ％ （ ｋ＝ ２ ）
２ ． ３ ％
２ ． ２ ． ２ 上 升 时间参数 测 量不确 定度评 定 上 升时 间测 量 不确定 度来 源主 要包括 ：
１ ）示 波器 时 间测量 不 准 引人 的不 确 定度
为 Ｂ类 不确定 度 。
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计 测技术
２ ０ １ ３年 第 ３ ３卷增 刊
静 电放 电模 拟 器 校 准
王 增 健
（ 中航长城 计量 测试 （ 天 津） 有 限公司 ，天 津 ３ ０ ０ ４ ５ ７ ）
摘 要 ：静 电放 电模 拟 器 是 一 种 重 要 的 电磁 兼 容 试 验 设 备 ，用 于 对 电 子 设 备 （系 统 ） 的 抗 静 电 能 力 进 行 评
个直 流高压 源 、放 电阻容 网络 、放 电开关 和放 电头 。
＝
５ ０ ￣１ ０ ０ Ｍ ｎ
． ＝ ３ ０ ０ ＭＱ
一
厂—
［二］ － ］ — 二］—
放 电头
直 高压电源
＝ ｃ： ｌ ５ ０ ｐ Ｆ放 电开关
Ｌ — — — — — — — — 』 ＿ — — — 一