电动汽车电磁场辐射发射测试...30_MHz）实验室间比对_黄雪梅.pdf

06环境技术/Environmental Technology环境试验nvironmentalTestingEA b s t r a c t：The technical capability of each participating laboratory can be assessed by using the results of interlaboratory comparison.This paper has carried out comparison between laboratories of electric and magnetic field radiation emission test(150 kHz30 MHz)from electric vehicles.The items of the comparison scheme,test system construction,sample stability and data are practiced.The comparison results show that the accuracy of electric and magnetic field radiation emission test(150 kHz30 MHz)of each each participating laboratory meets the requirements.Regular participation for interlaboratory comparison can effectively ensure the accuracy of the test results,so as to improve the level of radiation emission test technology in the field of automotive electromagnetic compatibility testing.K e y w o r d s：electromagnetic compatibility（EMC）;electric and magnetic field;radiation emission;interlaboratory comparison;electric vehicles摘要：利用实验室之间的比对试验结果，可以评定各参比实验室的技术能力。本文研究了汽车电磁场辐射发射测试（150 kHz30 MHz）能力实验室间比对方法，从比对方案、测试系统搭建、样品稳定性和数据处理等方面进行了实践。比对结果表明各参比实验室的辐射发射测试（150 kHz30 MHz）的准确性符合要求。定期开展实验室间比对，可有效保证实验室出具检测结果的准确性，从而提高汽车电磁兼容检测领域辐射发射检测技术水平。关键词：电磁兼容；电磁场；辐射发射；实验室间比对；电动汽车 中图分类号：TN937 文献标识码：A 文章编号：1004-7204(2023)02-0006-05电动汽车电磁场辐射发射测试（1 5 0 k H z 3 0 M H z）实验室间比对Interlaboratory Comparison of Electric and Magnetic Field Radiation Emission Test(150 kHz30 MHz)from Electric Vehicles 黄雪梅，陶建国，钟川东（中国汽车工程研究院股份有限公司，重庆 401122）HUANG Xue-mei,TAO Jian-guo,ZHONG Chuan-dong(China Automotive Engineering Research Institute Co.,Ltd.,Chongqing 401122)引言实验室间比对是按照预先规定的条件，由两个或多个实验室对相同或类似的测试样品进行检测的组织、实施和评价，从而确定实验室能力、识别实验室存在的问题与实验室间的差异，是判断和监控实验室能力基金项目：国家重点研发计划“车用燃料电池堆及空压机的材料与部件耐久性测试技术及装备研究，项目编号：2020YFB1506。的有效手段之一 1。电动汽车的电磁骚扰型式非常复杂，频率范围覆盖广泛，传播路径多样化，因此国际标准 C I S P 3 6 2 和国家标准 G B/T 1 8 3 8 7 3 对电动车汽车在 1 5 0 k H z 3 0 MH z 频率范围内产生的电磁场辐射骚扰水平提出了要求。如072023 年 2 月/February 2023nvironmentalTestingE环境试验何能让各实验室在这个测试项目上的测试结果具有可比性，成为了行业内的一大难题。行业内针对 3 0 M H z 以上的辐射发射测试能力的实验室间比对以及能力验证技术日趋成熟 4-6；然而 3 0 M H z 以下的辐射发射测试受到测试场地、测试系统、测试方法和测试人员的影响很大，目前针对 3 0 M H z 以下的实验室之间比对的研究甚少。本文从信号源稳定性、背景噪声、试验布置以及数据处理实践了 3 0 M H z 以下的电场和磁场辐射发射测试实验室间的比对。1比对方案设计本次比对分为稳定性测试、本底噪声测试、样品测试和数据处理四个步骤，比对依据为 G B/T 1 8 3 8 7-2 0 1 7和 C N A S -G L 0 2 7。1.1比对样品比对用样品包括梳状信号源（频率范围：9 k H z 3 0 M H z，频率步长 1 M H z（m o d e 4）、电源适配器、环天线、同轴电缆等，如图 1 和图 2 所示。连接电源适配器（A C，1 0 0 2 4 0 V，5 0/6 0 H z）至梳状信号源充电端口充电。如果电源适配器电量指示灯为绿色指示灯，表明梳状信号源电量充足，如果电量指示灯为红色指示灯，表明梳状信号源电量不足，应进行充电，直至电量指示灯为绿色指示灯。即使样品电量指示灯为绿色，在进行试验之前也至少进行至少 1 h 的充电，试验过程将持续约（1 2）h，试验过程中应及时关注样品电量，一旦发现试验过程中样品出现馈电状态，应立即停止试验，进行充电，并重新进行试验。1.2接收机设置测量接收机应满足 G B/T 6 1 1 3.1 0 1 8 的要求，接收机的本底噪声应满足 6 d B要求。扫描底噪和样品稳定性测试时，接收机的参数设置如表 1 所示。1.3样品稳定性测试将梳状信号源和同轴电缆相连，同轴电缆端接接收机，将梳状信号源的开关拨到 O N的位置，模式开峰值检波器带宽步长驻留时间9 kHz5 kHz10 ms关拨到 4；在 5.5 M H z、7.5 M H z、1 1.5 M H z、1 3.5 M H z、1 6.5 M H z、2 2.5 M H z、2 5.5 M H z、2 8.5 M H z 等 8 个 频 点下进行扫描。计算测量结果和指定值（专家单位测试结果的中位值）的差值。如果差值小于 2 d B，说明样品有稳定性没问题，否则有问题。只有当样品稳定性没问题的情况下才开展本底噪声测试。样品测试完以后也要进行样品稳定性测试，然后流转样品。1.4本底噪声测试进行本底噪声测试之前，将转鼓的轴置于距离转台横轴分别 1.3 m处，转鼓的盖板处于打开状态，转鼓处于 1 6 k m/h 的恒速运行状态，电场天线处于垂直极化方向，磁场天线应分别处于横向和径向极化方向，电场本底噪声至少应低于 G B/T 1 8 3 8 7-2 0 1 7 中表 1 所述的限值6 d B，磁场本底噪声至少应低于 G B/T 1 8 3 8 7-2 0 1 7 中表 2所述的限值 6 d B。1.5测试布置与样品测试1.5.1 测试布置进行电场测试前，梳状信号源及其发射天线处于垂直极化，放置于 1 m置物平台（参与实验室自行准备），应保证试验时样品“P O WE R”绿色指示灯指向测试天线，图 1 梳状信号源表 1 接收机设置08环境技术/Environmental Technology环境试验nvironmentalTestingE图 2 环天线如图 3 和图 4 所示。进行磁场测试前，梳状信号源及发射环天线处于径向/横向：将“梳状信号源”放置于 1 m高组合支架上，用同轴电缆连接发射环天线，应保证试验时样品“P O WE R”绿色指示灯指向测试天线，如图 5 和图 6 所图 3 电场信号源布置 图 4 电场发射与接收布置（a）径向（b）横向图 5 磁场信号源与发射天线布置示，发射环天线相位中心距离暗室地面为（1.3 0.0 5）m。接收天线与发射天线的极化方向相同。电场测试时，测试样品和测试支架分别置于图 7 中的位置 1 位置 5，支架底座的中心和转台中心重合；磁场测试时，测试样品也分别置于图 7 中的位置 1 位置 5，发射环天线的中心和转台中心重合，转台应处于静态正常供电状态，转鼓处于 1 6 k m/h 恒速运行状态，转鼓的轴距离转台横轴分别 1.3 m，轮毂的盖板处于打开状态。1.5.2 样品测试移动接收天线，使发射源天线的点位和对应的接收天线点位轴线重合，使其相位中心与对应位置的垂直距离为（3 0.0 3）m，磁场测试天线相位中心距离暗室地面为（1.3 0.0 5）m。设置接收机的峰值检波器的带宽为 9 k H z，驻留时间为 1 s，步长为 2 k H z；进行电场发射强度测试时，梳状信号源天线为 T L M 0 2；进行磁场发射强度测试时，梳状信号源连接到发射环天线，接收图 6 磁场发射与接收布置092023 年 2 月/February 2023nvironmentalTestingE环境试验环天线和发射天线处于同一极化方向；电磁场发射强度测试时，在 0.5 M H z、1.5 M H z、2.5 M H z、3.5 M H z、5.5 MH z、7.5 MH z、9.5 MH z、1 1.5 MH z、1 3.5 MH z、1 6.5 M H z、1 9.5 M H z、2 2.5 M H z、2 5.5 M H z、2 8.5 M H z 频点下进行扫描，在各频点 6 k H z 范围内进行连续测试，测试结果中的最大值作为该频点下的测量值。分别在图 7 中的位置 1、位置 2、位置 3、位置 4 和位置5 进行测试。1.6 数据统计分析参考 C N A S-G L 0 2 对各参加实验室的结果进行统计分析和评价，即采用统计量 z 比分数对结果进行评定。按下式计算 z 比分数：Xxz=（1）式中：x 参加者结果；X 指定值；能力评定标准差，可由参加者结果得到的传统标准差方法确定；z 比分数评定方法。|z|2 表明“满意”，无需采取进一步措施；2|z|3 表明“有问题”，产生警戒信号；|z|3 表明“不满意”，产生措施信号。本次比对将各个试验室的检测结果中位值作为指定图 7 总体布置图示意图（a）各参与实验室的电场辐射测试结果（b）各参与实验室的磁场辐射测试结果（c）各参与实验室的电场辐射的 Z 比分值（d）各参与实验室的磁场辐射的 Z 比分值图 8 统计分析结果值，各试验室的检测结果 z 比分数进行统计技术处理。最终测试结果为 2 组测试数据，电场一组，单位为d B u V/m，磁场一组，单位为 d B u A/m。其结果为峰值检波时所有状态测试结果的最大值。统计分析结果如图 8（下转 18 页）18环境技术/Environmental Technology环境试验nvironmentalTestingE2 0 0 0 h，三种碱液浓度的浆液 A、B、C分别浸泡后的涂层样品进行质量、表面形貌、巴氏硬度、耐磨性、拉伸强度测量，试验结果表明样品平均质量变化率为（1 0 1 4）%，其中浆液C 中浸泡的样品质量变化率更高，可能与浆液 C中碱液浓度高有关。外观检测结果显示，浆液 C中的全部光滑表面样品、浆液 B部分光滑表面样品在 1 0 0 0 h 浸泡试验后出现起泡现象，