电源端口骚扰电压测量中不确定度研究

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1、电源端口骚扰电压测量中不确定度研究　　摘要：测量不确定度是测量系统最重要的特性指标，也是测量质量的重要标志。为了评估实验室电源端口骚扰电压测试项目的测量质量，确保实验室出具数据的可靠性。根据CNAS电磁干扰测量不确定度的评定指南，通过实验室的实地测量，充分考虑实验室设备、环境、人员等因素对不确定度的影响，对LED照明产品EMC检测项目电源端口骚扰电压测试中的不确定度分量进行了详细地分析和评定。在计算过程中，对相关数据进行了合理的简化，评定结果完全符合标准要求，且置信度高。关键词：测量不确定度；电磁兼容；骚

2、扰电压；接收机中图分类号：TN919?34；TM937.3文献标识码：A文章编号：1004?373X（2013）22?0105?030引言5电磁兼容（EMC）测试中，一个完整的测量结果应由测量的观测值和测量结果的不确定度组成。不确定度依据其评定方法可以分为A、B两类，按误差的不同性质可分为随机误差引起的不确定度和系统误差引起的不确定度，不能简单地将A类不确定度对应于随机误差引起的不确定度，把B类不确定度对应于系统误差引起的不确定度。A类由观测列统计分析所评定的不确定度，用试验标准偏差S表征；B类由不同于观

3、测列统计分析所做评定的不确定度，用以前的观测数据和测量仪器特性的使用经验或资料及假设的概率分布估计的标准偏差表征。通过对实验室检测项目不确定的研究，对实验室检测能力的提升和检测质量的保障具有积极的作用。1电源端口骚扰电压测量方法电源端口骚扰电压测量由线路阻抗稳定网络（LISN）和EMI测试接收机组成，其中LISN在给定频率范围内为骚扰电压的测量提供标准规定的50欧姆阻抗，并使受试设备（EUT）与电源相互隔离[1?2]。测量配置示意图如图1所示。2不确定度来源EMC测试中，引起测量不确定度的因素很多，寻找不

4、确定度来源时，可以从测量仪器、测量环境、测量人员、测量方法、被测量等方面全面考虑[3?5]。故电源端口骚扰电压测量不确定度的来源有：系统测量重复性引起的不确定度，接收机脉冲幅度引起的不确定度，脉冲重复频率响应引起的不确定度，LISN电压分压系数，接收机、LISN和被测设备之间阻抗不匹配引起的不确定度，测量环境和实验室布置引起的不确定度[6?7]。5A类不确定度计算方法是从随机误差的计算方法中发展得来的，通过多次测量而得到其分散性，都是通过计算实验标准偏差来表征，所以一般主要体现随机误差的不确定度分量都采用

5、A类评定方法，通常使用贝塞尔公式计算[9?10]。使用非统计的方法进行B类不确定度的评定方法用估计的标准偏差表征，一般根据经验或有关技术信息和资料分析判断被测分量可能值的区间[a，-a]和被测量的值落在可能区间的概率分布，由要求的置信水平P和选取的包含因子k，估计标准偏差[u（xi）=ak]，k与分布状态的关系见表1。表1常用分布与k，[u（xi）]的关系3数学建模与不确定度评定在实际测量的很多情况下，被测量Y（输出量）不能直接测得，而是由N个分量X1，X2，…，XN通过函数关系f来确定，当Xi具有某概率

6、分布时，这个符号的含义就是随机变量[10]。如果被测量Y的估计值为y，输入量Xi的估计值为xi，则有y=f（X1，X2，…，XN），Y的合成标准不确定度为：Y的扩展不确定度为：[U（Y）=kUc（Y）]，k为包含因子。根据电源端口的传导骚扰不确定度的来源可得被测量V按下式计算：3.1系统测量重复性5系统测量重复性引起的不确定度Vr属于随机误差导致的不确定度，通过A类评定方法来确定，用平均值的实验标准偏差[s（x-）]来表征。在频率为0.25MHz处，对电源端子N线的骚扰电压进行6次独立的测量，实验室内测试

7、数据如表2所示。3.2脉冲幅度脉冲幅度引起的不确定度δVpa，根据仪器操作手册可知，接收机正弦波电压测量误差δ11　　5结语根据CNAS标准要求的要求，实验室电源端子骚扰电压测试不确定度的限值是4dB，经分析实验室的测量不确定度符合标准要求，测量结果可靠性高。本文对接收机噪声本底、测量布置等因素引人的不确定度未做考虑，这些还有待进一步深入研究。参考文献[1]中国国家标准化管理委员会.GB17743?2007电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法[S].北京：中国标准出版社，2007.[2]王守

8、三.电磁兼容测试的技术和技巧[M].北京：机械工业出版社，2009.[3]UKAS.TheexpressionofuncertaintyinEMCtesting[R].UK：UKAS，2002.[4]MCCROANKD.Guidetotheexpressionofuncertaintyinmeasurement[R].Stateline，Nevada：KARLAPUniversity，2005.5[5]ISO.ISO/IECg