電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,簡稱 EMC)測試是用於評估電氣和電子設備在其電磁環境中能夠正常工作,且不會對該環境中的其他設備產生不可接受的電磁幹擾的一係列測試。
一、 電磁兼容性(EMC)測試的重要性
- 設備正常運行保障:在複雜的電磁環境中,電氣和電子設備可能會受到電磁幹擾(EMI)的影響而出現故障。例如,在醫院環境中,如果醫療設備(如心髒起搏器、腦電圖儀等)受到其他設備發出的電磁幹擾,可能會導致設備顯示錯誤信息、工作異常甚至危及患者生命。通過EMC測試可以確保設備在預期的電磁環境中能夠正常運行,不受外界幹擾。
- 防止電磁幹擾其他設備:電氣設備在工作過程中自身也會產生電磁輻射,如果輻射強度超過一定限度,就會對周圍其他設備造成幹擾。例如,工業環境中的大型電機在啟動和運行過程中會產生很強的電磁輻射,如果其電磁兼容性不好,可能會幹擾附近的自動化控製係統,導致生產線故障。因此,EMC測試可以保證設備在正常工作時不會對周圍環境中的其他設備產生不可接受的電磁幹擾。
- 符合法規和標準要求:在歐盟等市場,CE - LVD認證中的EMC要求是產品合法進入市場的必要條件。許多國家和地區都製定了嚴格的電磁兼容性法規和標準,以保障公共安全和正常的電磁環境秩序。不符合EMC要求的產品將無法獲得認證,不能在相應市場銷售。
二、常見測試項目
1.電磁輻射發射(RE)測試
- 目的:測量設備在正常工作狀態下向周圍空間發射的電磁輻射強度。這主要是為了評估設備是否會對周圍的其他電子設備造成幹擾。
- 測試頻段和方法:測試頻段通常覆蓋從低頻(如9kHz)到高頻(如40GHz)的範圍。對於不同類型的設備,測試方法有所不同。例如,對於信息技術設備(如計算機、服務器等),會在半電波暗室中進行測試,設備按照正常工作模式運行,通過天線接收並測量其輻射的電場強度和磁場強度。
2.電磁傳導發射(CE)測試
- 目的:檢測設備工作時通過電源線、信號線等傳導途徑向外發射的幹擾信號。這些幹擾信號可能會沿著電線傳導到其他設備,影響它們的正常工作。
- 測試頻段和方法:測試頻段一般從低頻(如150kHz)開始,高頻部分根據設備類型有所不同,最高可達30MHz。測試時,將設備連接到人工電源網絡(LISN)上,通過測量LISN端口上的電壓來確定傳導發射的幹擾信號強度。
3.電磁抗擾度(EMS)測試
- 目的:評估設備在受到外界電磁幹擾時的耐受能力。確保設備在各種可能的電磁幹擾環境下(如來自附近的無線電發射設備、雷擊等)仍能正常工作。
- 常見測試項目和方法:
- 靜電放電(ESD)抗擾度測試:模擬人體或物體靜電放電對設備的影響。測試時使用靜電放電發生器,在設備的不同部位(如外殼、操作按鈕等)進行放電,放電電壓一般從幾千伏到幾萬伏不等,觀察設備在放電後的工作狀態是否正常,如是否出現死機、數據丟失、功能異常等情況。
- 射頻電磁場輻射抗擾度測試:模擬設備在受到外界射頻電磁場幹擾(如來自廣播電台、移動電話基站等)時的情況。將設備放置在電波暗室中的測試台上,通過天線發射規定場強(如3V/m、10V/m等)的射頻電磁場,頻率範圍通常從80MHz到6GHz,觀察設備在幹擾環境下是否能正常工作。
- 電快速瞬變脈衝群抗擾度測試:模擬設備在受到電感性負載(如繼電器、接觸器等)切換時產生的快速瞬變脈衝群幹擾的情況。通過脈衝群發生器向設備的電源線、信號線等注入規定幅值(如±2kV、±4kV等)和頻率(如5kHz、100kHz等)的脈衝群,檢查設備是否能正常運行。