【正文】 任務(wù) 9. 產(chǎn)品電磁兼容能力檢驗(yàn) 佘少華 蘭小海 3/1/2023 1 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)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(lǐng)域 ? 實(shí)施電磁兼容的目的 ? 電磁干擾及其危害 ? 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的要求 3/1/2023 2 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 什么叫電磁兼容 電磁兼容的定義 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T43651995《 電磁兼容術(shù)語(yǔ) 》 ： “ 設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力 。 ” 3/1/2023 3 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 特色定義： “ 電磁兼容是研究在 有限的空間 、 有限的時(shí)間 、 有限的頻譜資源 條件下 ， 各種用電設(shè)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(jí)的一門科學(xué) 。 ” 電磁兼容的定義 (續(xù) ) 3/1/2023 4 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 要素： ? 電磁環(huán)境是由 空間 、 時(shí)間 、 頻譜 三個(gè)要素組成的 。要解決電磁兼容問(wèn)題 ， 離不開空間 、 時(shí)間 、 頻譜這三要素 。 這也就是我們說(shuō)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(shè)備 、 分系統(tǒng) 、 系統(tǒng)都應(yīng)該 不受干擾 并且 不干擾其他設(shè)備 。 電磁兼容的定義 (續(xù) ) 3/1/2023 5 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 電磁兼容的研究領(lǐng)域 電磁兼容涉及的問(wèn)題可以歸結(jié)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(jī)理 ， 頻域與時(shí)域的特性 ，表征其特性的主要參數(shù) ， 抑制其發(fā)射強(qiáng)度的方法等等 。 （ 2） 敏感設(shè)備的抗干擾性能 ? 在電磁兼容領(lǐng)域中 ， 被干擾的設(shè)備或可能受電磁騷擾影響的設(shè)備稱為敏感設(shè)備 ， 或者在系統(tǒng)分析中稱為騷擾接收器 。 如何提高敏感設(shè)備的抗干擾性能 ， 是電磁兼容領(lǐng)域中的研究問(wèn)題之一 。 3/1/2023 6 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 電磁兼容的研究領(lǐng)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(shè)備上去 ， 包括輻射與傳導(dǎo) 。 ? 電磁兼容領(lǐng)域中傳播特性研究的特點(diǎn)：源的非理想化 （ 源的頻域 、 時(shí)域特性的復(fù)雜性以及源的幾何參數(shù)的復(fù)雜性 ） 以及寬的頻率范圍 。 3/1/2023 7 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 電磁兼容的研究領(lǐng)域 （ 續(xù) ） （ 4） 電磁兼容測(cè)量 ? 包括測(cè)量設(shè)備 、 測(cè)量方法 、 數(shù)據(jù)處理方法以及測(cè)量結(jié)果的評(píng)價(jià)等等 。 ? 由于電磁兼容問(wèn)題的復(fù)雜性 ， 理論上的結(jié)果往往與實(shí)際相距較遠(yuǎn) ， 因而使得電磁兼容測(cè)量顯得更為重要 。 ? 由于電磁騷擾源在頻域與時(shí)域特性的復(fù)雜性 ， 為了各個(gè)國(guó)家 、各個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量結(jié)果之間的可比性 ， 必須詳細(xì)規(guī)定測(cè)量?jī)x器的各方面指標(biāo) ， 并且各個(gè)國(guó)家的儀器指標(biāo)應(yīng)該嚴(yán)格地相同 。 ? 標(biāo)準(zhǔn)中采用的表征電磁噪聲的參數(shù) （ 例如：峰值 、 準(zhǔn)峰值 、有效值 、 平均值 ） 都是用等效于某一個(gè)特定參數(shù)的正弦信號(hào)定標(biāo)的 。 亦即：測(cè)量得到的電磁噪聲電平是等效于某個(gè)正弦信號(hào)的電平 。 3/1/2023 8 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 電磁兼容的研究領(lǐng)域 （ 續(xù) ） （ 5） 系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的電磁兼容性 在一個(gè)系統(tǒng)之內(nèi)或系統(tǒng)之間 ， EMC問(wèn)題往往要復(fù)雜得多： ? 干擾源可能同時(shí)也是敏感設(shè)備； ? 傳播的途徑往往是多通道的； ? 干擾源與敏感設(shè)備不只一個(gè)等等 。 這就需要我們對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的或系統(tǒng)間的電磁兼容問(wèn)題進(jìn)行分析與預(yù)測(cè) 。 近年來(lái) ， 對(duì)系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的電磁兼容問(wèn)題的研究 ， 除了 “ 分析 ” 以外 ， 已開始研究 “ 綜合 ” 。 這方面的進(jìn)展將對(duì)電磁兼容學(xué)科起到十分重要的促進(jìn)作用 。 3/1/2023 9 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 實(shí)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(jiǎn)單的令人煩惱的現(xiàn)象直到嚴(yán)重的災(zāi)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(jī)的收聽 。 ② 在數(shù)字系統(tǒng)與數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)的丟失 。 ③ 在設(shè)備 、 分系統(tǒng)或系統(tǒng)級(jí)正常工作的破壞 。 3/1/2023 10 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 電磁干擾及其危害 （ 續(xù) ） ④ 醫(yī)療電子設(shè)備 （ 例如：醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀 、 心電起搏器等 ）的工作失常 。 ⑤ 自動(dòng)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(hù)系統(tǒng) ） 的工作失控 。 ⑥ 導(dǎo)航系統(tǒng)的工作失常 。 ⑦ 起爆裝置的無(wú)意爆炸 。 ⑧ 工業(yè)過(guò)程控制功能 （ 例如：石油或化工 ） 的失效 。 除此之外 ， 強(qiáng)電場(chǎng)還會(huì)對(duì)生物體造成影響 。 由此可見 ， 電磁環(huán)境的惡化 ， 會(huì)導(dǎo)致多方面的后果 。 開展電磁兼容研究，加強(qiáng)電磁兼容管理，降低電磁騷擾，避免電磁干擾，是當(dāng)務(wù)之急。 3/1/2023 11 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的要求 ? 由于電子設(shè)備的發(fā)展及廣泛應(yīng)用 ， 造成了復(fù)雜的電磁環(huán)境 ， 干擾日益嚴(yán)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(jiǎn)稱為 EMC） 技術(shù)的出現(xiàn)并迅速發(fā)展起來(lái) 。 ? 相應(yīng)的國(guó)家及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)則使對(duì)電磁兼容管理提高到法律的高度 ， 從而進(jìn)一步地促進(jìn)了電磁兼容的發(fā)展 。 3/1/2023 12 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的要求 (續(xù) ) ? 現(xiàn)在各國(guó)家 、 軍隊(duì)部門以及世界組織均成立了相應(yīng)的管理組織或部門 ， 出臺(tái)了許多有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 、 規(guī)定和措施 。例如歐洲的 CE指令 、 美國(guó)的 FCC聯(lián)邦法規(guī)都有相應(yīng)的電磁兼容要求 。 ? 我們國(guó)家對(duì)產(chǎn)品的電磁兼容性能也制訂了一系列強(qiáng)制性或推薦性標(biāo)準(zhǔn) ， 并通過(guò)市場(chǎng)監(jiān)督抽查和國(guó)家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證 （ 即 3C認(rèn)證 ） 等措施來(lái)保證市場(chǎng)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的要求 。 3/1/2023 13 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 二 、 國(guó)內(nèi)外電磁兼容發(fā)展動(dòng)態(tài) 主要內(nèi)容 電磁兼容起源及其發(fā)展 世界主要國(guó)家 、 地區(qū)的電磁兼容管理及實(shí)施情況 國(guó)內(nèi) EMC的發(fā)展與 3C認(rèn)證的 EMC要求 3/1/2023 14 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)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(jī)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?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)的電磁現(xiàn)象，它幾乎和電磁效應(yīng)的現(xiàn)象同時(shí)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(yīng)現(xiàn)象，總結(jié)出電磁感應(yīng)定律，揭示了變化的磁場(chǎng)在導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的規(guī)律。 ? 1840年美國(guó)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(qiáng)制認(rèn)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(yīng)定律和安培全電流定律，總結(jié)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(yù)言電磁波的存在。為認(rèn)識(shí)和研究電磁干擾現(xiàn)象奠定了理論基礎(chǔ)。 ? 1881年英國(guó)科學(xué)家希維賽德發(fā)表了“論干擾”的文章，標(biāo)志著研究干擾問(wèn)題的開端。 ? 1888年德國(guó)物理學(xué)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(shí)又成功地接收到電磁波，用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，從此開始了對(duì)電磁干擾問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)研究。 ? 1889年英國(guó)郵電部門研究了通信中的干擾問(wèn)題，使干擾問(wèn)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(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 電磁兼容起源及其發(fā)展 (續(xù) ) ? 二十世紀(jì)以來(lái)，隨著通信、廣播等無(wú)線電事業(yè)的發(fā)展，使人們逐漸認(rèn)識(shí)到需要對(duì)各種電磁干擾進(jìn)行控制。 ? 成立了國(guó)家級(jí)以及國(guó)際間的組織，如： ? 德國(guó)的電氣工程師協(xié)會(huì)、國(guó)際電工委員會(huì)（ IEC）、國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員會(huì)（ CISPR）等。開始對(duì)電磁干擾問(wèn)題進(jìn)行世界性有組織的研究。 ? 為了解決干擾問(wèn)題， 40年代初提出電磁兼容性的概念。 ? 1944年德國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)制訂了世界上第一個(gè)電磁兼容性規(guī)范 VDE0878。 ? 1945年美國(guó)頒布了美國(guó)最早的軍用規(guī)范 JANI225。 3/1/2023 17 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)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(wèn)題由單純的排除干擾，逐步發(fā)展成為保證設(shè)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(xué)科在認(rèn)識(shí)電磁干擾、研究電磁干擾和控制電磁干擾的過(guò)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(jī)理，系統(tǒng)地提出了抑制干擾的技術(shù)措施； ? 制定了電磁兼容的系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范； ? 建立了電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量的體系； ? 解決了電磁兼容設(shè)計(jì)、分析和預(yù)測(cè)的一系列理論和技術(shù)問(wèn)題。 3/1/2023 18 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 電磁兼容起源及其發(fā)展 (續(xù) ) ? 七十年代以來(lái)，電磁兼容技術(shù)逐漸成為非?；钴S的學(xué)科領(lǐng)域之一，較大規(guī)模的國(guó)際性電磁兼容學(xué)術(shù)會(huì)議，每年召開一次。 ? 美國(guó)最有影響的電子電氣工程師協(xié)會(huì)“ IEEE”的權(quán)威雜志，專門設(shè)有 EMC分冊(cè)。 ? 美國(guó)學(xué)者 《電磁兼容原理》。 ? 美國(guó)國(guó)防部編輯出版了各種電磁兼容性手冊(cè)，廣泛應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)。 3/1/2023 19 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 電磁兼容起源及其發(fā)展 (續(xù) ) ? 到八十年代，美國(guó)、德國(guó)、日本、前蘇聯(lián)、法國(guó)等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家在電磁兼容研究和應(yīng)用方面達(dá)到了很高的水平。 ? 主要研究和應(yīng)用的內(nèi)容包括電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、分析設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)、試驗(yàn)測(cè)量和開發(fā)屏蔽導(dǎo)電材料、培訓(xùn)教育和管理等。 ? 在工程應(yīng)用方面研制出高精度的電磁干擾及電磁敏感度自動(dòng)測(cè)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(jì)算機(jī)分析和預(yù)測(cè)軟件。 3/1/2023 20 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 電磁兼容起源及其發(fā)展 (續(xù) ) ? 形成了一套完整的設(shè)計(jì)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。