【正文】 任務 9. 產(chǎn)品電磁兼容能力檢驗 佘少華 蘭小海 3/1/2023 1 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 一、 電磁兼容概述 主要內(nèi)容 ? 什么叫電磁兼容 ? 電磁兼容的定義 ? 電磁兼容的研究領域 ? 實施電磁兼容的目的 ? 電磁干擾及其危害 ? 國家標準及國際標準的要求 3/1/2023 2 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 什么叫電磁兼容 電磁兼容的定義 國家標準 GB/T43651995《 電磁兼容術語 》 ： “ 設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力 。 ” 3/1/2023 3 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 特色定義： “ 電磁兼容是研究在 有限的空間 、 有限的時間 、 有限的頻譜資源 條件下 ， 各種用電設備 （ 分系統(tǒng) 、 系統(tǒng) ， 廣義的還包括生物體 ） 可以共存并不致引起降級的一門科學 。 ” 電磁兼容的定義 (續(xù) ) 3/1/2023 4 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 要素： ? 電磁環(huán)境是由 空間 、 時間 、 頻譜 三個要素組成的 。要解決電磁兼容問題 ， 離不開空間 、 時間 、 頻譜這三要素 。 這也就是我們說的電磁環(huán)境 。 電磁兼容要求 ： ? 在共同的電磁環(huán)境中 ， 任何設備 、 分系統(tǒng) 、 系統(tǒng)都應該 不受干擾 并且 不干擾其他設備 。 電磁兼容的定義 (續(xù) ) 3/1/2023 5 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 電磁兼容的研究領域 電磁兼容涉及的問題可以歸結為五大方面： （ 1） 騷擾源特性的研究 ? 包括電磁騷擾產(chǎn)生的機理 ， 頻域與時域的特性 ，表征其特性的主要參數(shù) ， 抑制其發(fā)射強度的方法等等 。 （ 2） 敏感設備的抗干擾性能 ? 在電磁兼容領域中 ， 被干擾的設備或可能受電磁騷擾影響的設備稱為敏感設備 ， 或者在系統(tǒng)分析中稱為騷擾接收器 。 如何提高敏感設備的抗干擾性能 ， 是電磁兼容領域中的研究問題之一 。 3/1/2023 6 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 電磁兼容的研究領域 （ 續(xù) ） （ 3） 電磁騷擾的傳播特性 ? 研究電磁騷擾如何從騷擾源傳播到敏感設備上去 ， 包括輻射與傳導 。 ? 電磁兼容領域中傳播特性研究的特點：源的非理想化 （ 源的頻域 、 時域特性的復雜性以及源的幾何參數(shù)的復雜性 ） 以及寬的頻率范圍 。 3/1/2023 7 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 電磁兼容的研究領域 （ 續(xù) ） （ 4） 電磁兼容測量 ? 包括測量設備 、 測量方法 、 數(shù)據(jù)處理方法以及測量結果的評價等等 。 ? 由于電磁兼容問題的復雜性 ， 理論上的結果往往與實際相距較遠 ， 因而使得電磁兼容測量顯得更為重要 。 ? 由于電磁騷擾源在頻域與時域特性的復雜性 ， 為了各個國家 、各個實驗室測量結果之間的可比性 ， 必須詳細規(guī)定測量儀器的各方面指標 ， 并且各個國家的儀器指標應該嚴格地相同 。 ? 標準中采用的表征電磁噪聲的參數(shù) （ 例如：峰值 、 準峰值 、有效值 、 平均值 ） 都是用等效于某一個特定參數(shù)的正弦信號定標的 。 亦即：測量得到的電磁噪聲電平是等效于某個正弦信號的電平 。 3/1/2023 8 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 電磁兼容的研究領域 （ 續(xù) ） （ 5） 系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的電磁兼容性 在一個系統(tǒng)之內(nèi)或系統(tǒng)之間 ， EMC問題往往要復雜得多： ? 干擾源可能同時也是敏感設備； ? 傳播的途徑往往是多通道的； ? 干擾源與敏感設備不只一個等等 。 這就需要我們對系統(tǒng)內(nèi)的或系統(tǒng)間的電磁兼容問題進行分析與預測 。 近年來 ， 對系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的電磁兼容問題的研究 ， 除了 “ 分析 ” 以外 ， 已開始研究 “ 綜合 ” 。 這方面的進展將對電磁兼容學科起到十分重要的促進作用 。 3/1/2023 9 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 實施電磁兼容的目的 電磁干擾及其危害 在電磁環(huán)境中 ， 電磁干擾造成的危害是各種各樣的 ，可能從最簡單的令人煩惱的現(xiàn)象直到嚴重的災難 。 一些電磁干擾可能造成的危害： ① 干擾電視的收看 、 廣播收音機的收聽 。 ② 在數(shù)字系統(tǒng)與數(shù)據(jù)傳輸過程中數(shù)據(jù)的丟失 。 ③ 在設備 、 分系統(tǒng)或系統(tǒng)級正常工作的破壞 。 3/1/2023 10 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 電磁干擾及其危害 （ 續(xù) ） ④ 醫(yī)療電子設備 （ 例如：醫(yī)療監(jiān)護儀 、 心電起搏器等 ）的工作失常 。 ⑤ 自動化微處理器控制系統(tǒng) （ 例如：汽車的剎車系統(tǒng) 、防撞氣囊保護系統(tǒng) ） 的工作失控 。 ⑥ 導航系統(tǒng)的工作失常 。 ⑦ 起爆裝置的無意爆炸 。 ⑧ 工業(yè)過程控制功能 （ 例如：石油或化工 ） 的失效 。 除此之外 ， 強電場還會對生物體造成影響 。 由此可見 ， 電磁環(huán)境的惡化 ， 會導致多方面的后果 。 開展電磁兼容研究，加強電磁兼容管理，降低電磁騷擾，避免電磁干擾，是當務之急。 3/1/2023 11 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 國家標準及國際標準的要求 ? 由于電子設備的發(fā)展及廣泛應用 ， 造成了復雜的電磁環(huán)境 ， 干擾日益嚴重 。 這就促使電磁兼容 （ E l e c t r o m a g n e t i c Compatibility 簡稱為 EMC） 技術的出現(xiàn)并迅速發(fā)展起來 。 ? 相應的國家及國際標準出臺則使對電磁兼容管理提高到法律的高度 ， 從而進一步地促進了電磁兼容的發(fā)展 。 3/1/2023 12 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 國家標準及國際標準的要求 (續(xù) ) ? 現(xiàn)在各國家 、 軍隊部門以及世界組織均成立了相應的管理組織或部門 ， 出臺了許多有關標準 、 規(guī)定和措施 。例如歐洲的 CE指令 、 美國的 FCC聯(lián)邦法規(guī)都有相應的電磁兼容要求 。 ? 我們國家對產(chǎn)品的電磁兼容性能也制訂了一系列強制性或推薦性標準 ， 并通過市場監(jiān)督抽查和國家強制性產(chǎn)品認證 （ 即 3C認證 ） 等措施來保證市場銷售的產(chǎn)品的電磁兼容符合性 。 因此 ， 產(chǎn)品的電磁兼容符合性是國家標準及國際標準的要求 。 3/1/2023 13 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 二 、 國內(nèi)外電磁兼容發(fā)展動態(tài) 主要內(nèi)容 電磁兼容起源及其發(fā)展 世界主要國家 、 地區(qū)的電磁兼容管理及實施情況 國內(nèi) EMC的發(fā)展與 3C認證的 EMC要求 3/1/2023 14 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 電磁兼容起源及其發(fā)展 ? 在人類尚未發(fā)明發(fā)電機和使用電能之前，地球上就存在自然界產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象。 ? 電磁干擾是人們早就發(fā)現(xiàn)的電磁現(xiàn)象，它幾乎和電磁效應的現(xiàn)象同時被發(fā)現(xiàn)。 ? 1823年安培發(fā)表了電流產(chǎn)生磁力的基本定律。 ? 1831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象，總結出電磁感應定律，揭示了變化的磁場在導線中產(chǎn)生感應電動勢的規(guī)律。 ? 1840年美國人亨利成功地獲得了高頻電磁振蕩。 3/1/2023 15 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 電磁兼容起源及其發(fā)展 (續(xù) ) ? 1864年麥克斯韋綜合了電磁感應定律和安培全電流定律，總結出麥克斯韋方程，提出了位移電流的理論，論述了電和磁的相互作用并預言電磁波的存在。為認識和研究電磁干擾現(xiàn)象奠定了理論基礎。 ? 1881年英國科學家希維賽德發(fā)表了“論干擾”的文章，標志著研究干擾問題的開端。 ? 1888年德國物理學家赫茲首創(chuàng)了天線，第一次把電磁波輻射到自由空間，同時又成功地接收到電磁波，用實驗證實了電磁波的存在，從此開始了對電磁干擾問題的實驗研究。 ? 1889年英國郵電部門研究了通信中的干擾問題，使干擾問題研究開始走向工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化。 3/1/2023 16 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 電磁兼容起源及其發(fā)展 (續(xù) ) ? 二十世紀以來，隨著通信、廣播等無線電事業(yè)的發(fā)展，使人們逐漸認識到需要對各種電磁干擾進行控制。 ? 成立了國家級以及國際間的組織，如： ? 德國的電氣工程師協(xié)會、國際電工委員會（ IEC）、國際無線電干擾特別委員會（ CISPR）等。開始對電磁干擾問題進行世界性有組織的研究。 ? 為了解決干擾問題， 40年代初提出電磁兼容性的概念。 ? 1944年德國電氣工程師協(xié)會制訂了世界上第一個電磁兼容性規(guī)范 VDE0878。 ? 1945年美國頒布了美國最早的軍用規(guī)范 JANI225。 3/1/2023 17 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 電磁兼容起源及其發(fā)展 (續(xù) ) ? 電磁兼容性概念的提出，使電磁干擾問題由單純的排除干擾，逐步發(fā)展成為保證設備在電磁環(huán)境中正常工作能力的系統(tǒng)工程。 ? 電磁兼容學科在認識電磁干擾、研究電磁干擾和控制電磁干擾的過程中得到發(fā)展。 ? 深入闡述了電磁干擾產(chǎn)生的原因，分清了干擾的性質(zhì)； ? 深刻研究了干擾傳輸及耦合的機理，系統(tǒng)地提出了抑制干擾的技術措施； ? 制定了電磁兼容的系列標準和規(guī)范； ? 建立了電磁兼容試驗和測量的體系； ? 解決了電磁兼容設計、分析和預測的一系列理論和技術問題。 3/1/2023 18 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 電磁兼容起源及其發(fā)展 (續(xù) ) ? 七十年代以來，電磁兼容技術逐漸成為非?；钴S的學科領域之一，較大規(guī)模的國際性電磁兼容學術會議，每年召開一次。 ? 美國最有影響的電子電氣工程師協(xié)會“ IEEE”的權威雜志，專門設有 EMC分冊。 ? 美國學者 《電磁兼容原理》。 ? 美國國防部編輯出版了各種電磁兼容性手冊，廣泛應用于工程設計。 3/1/2023 19 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 電磁兼容起源及其發(fā)展 (續(xù) ) ? 到八十年代，美國、德國、日本、前蘇聯(lián)、法國等經(jīng)濟發(fā)達國家在電磁兼容研究和應用方面達到了很高的水平。 ? 主要研究和應用的內(nèi)容包括電磁兼容標準和規(guī)范、分析設計和預測、試驗測量和開發(fā)屏蔽導電材料、培訓教育和管理等。 ? 在工程應用方面研制出高精度的電磁干擾及電磁敏感度自動測量系統(tǒng)。 ? 開發(fā)出多種系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間電磁兼容性計算機分析和預測軟件。 3/1/2023 20 電器產(chǎn)品強制認證（ gdmec） 電磁兼容起源及其發(fā)展 (續(xù) ) ? 形成了一套完整的設計體系，還開發(fā)研制成功多種抑制電磁干擾的新材料和新工藝。