JJF 1737-2019工频磁场模拟器校准规范-(高清原版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 7 3 72 0 1 9工频磁场模拟器校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rP o w e rF r e q u e n c yM a g n e t i cF i e l dS i m u l a t o r s 2 0 1 9-0 9-2 7发布2 0 1 9-1 2-2 7实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局工频磁场模拟器校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rP o w e rF r e q u e n c yM a g n e t i cF i e l dS i m u l a t o r sJ J F1 7 3 72 0 1 9 归 口 单 位:全国无线电计量技术委员会 主要起草单位:辽宁省计量科学研究院中国计量科学研究院 参加起草单位:江苏省计量科学研究院广东省计量科学研究院上海市计量测试技术研究院 本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释J J F1 7 3 72 0 1 9市场监管总局市场监管总局本规范主要起草人:唐 虹(辽宁省计量科学研究院)白 冰(中国计量科学研究院)郝 松(辽宁省计量科学研究院)参加起草人:赵品彰(江苏省计量科学研究院)刘文刚(广东省计量科学研究院)左建生(上海市计量测试技术研究院)J J F1 7 3 72 0 1 9市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)4 概述(1)5 计量特性(2)5.1 电流(2)5.2 磁场强度(2)5.3 磁场均匀性(2)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 测量标准及其他设备(2)7 校准项目和校准方法(3)7.1 外观及工作正常性检查(3)7.2 电流(3)7.3 磁场强度(3)7.4 磁场均匀性(4)8 校准结果表达(4)9 复校时间间隔(5)附录A 原始记录格式(6)附录B 校准证书内页格式(8)附录C 主要项目校准不确定度评定示例(9)J J F1 7 3 72 0 1 9市场监管总局市场监管总局引 言 本规范依据J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则和J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示的规定编写。本规范参考G B/T1 7 6 2 6.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验及I E C6 1 0 0 0-4-8:2 0 0 9 电磁兼容性(EMC)第4-8部分:试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验中相关条款进行编写。本规范为首次发布。J J F1 7 3 72 0 1 9市场监管总局市场监管总局工频磁场模拟器校准规范1 范围本规范适用于符合G B/T1 7 6 2 6.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验及I E C6 1 0 0 0-4-8:2 0 0 9 电磁兼容性(EMC)第4-8部分:试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验中要求的工频磁场模拟器的校准,也适用于电磁兼容抗扰度综合测试系统中的工频磁场模拟器部分的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:G B/T1 7 6 2 6.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验I E C6 1 0 0 0-4-8:2 0 0 9 电磁兼容性(EMC)第4-8部分:试验和测量技术 工频磁场 抗 扰 度 试 验(E l e c t r o m a g n e t i cc o m p a t i b i l i t y(EMC)P a r t4-8:T e s t i n ga n dm e a s u r e m e n t t e c h n i q u e s-P o w e r f r e q u e n c ym a g n e t i c f i e l d i mm u n i t yt e s t)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和计量单位3.1 感应线圈 i n d u c t i v ec o i l具有确定形状和尺寸的导体环,环中流过电流时,在其平面和所包围的空间内产生确定的磁场。3.2 感应线圈因数 i n d u c t i v ec o i l f a c t o r尺寸一定的感应线圈所产生的磁场强度与相应电流的比值,磁场强度是在没有受试设备的情况下,在线圈平面中心处所测得的。3.3 标准感应线圈s t a n d a r d i n d u c t i v ec o i l匝数为1,尺寸为1m1m或1m2.6m的感应线圈。4 概述工频磁场模拟器一般由工频电流发生器和感应线圈组成。其中,工频电流发生器主要由调压器、控制回路和电流互感器等组成;感应线圈由铜、铝或其他导电的非磁性材料制成。工频磁场模拟器主要用于模拟工频电流产生的磁场对运行条件下的设备的影响,考察被测试电子设备的抗工频磁场的能力。1J J F1 7 3 72 0 1 9市场监管总局市场监管总局5 计量特性5.1 电流范围:1 0mA16 0 0A。标准感应线圈电流与磁场的关系见表1。表1 标准感应线圈电流与磁场关系中心磁场设定值A/m1m1m标准感应线圈电流标称值/A1m2.6m标准感应线圈电流标称值/A11.1 51.5 133.4 54.5 41 01 1.51 5.1 53 03 4.4 84 5.4 51 0 01 1 4.9 51 5 1.53 0 03 4 4.84 5 4.510 0 011 4 9.515 1 5 最大允许误差:1 0%;电流总谐波失真:8%。5.2 磁场强度范围:(110 0 0)A/m;最大允许误差:2 0%。5.3 磁场均匀性优于3d B。注:以上技术指标不是用于合格性判别,仅供参考。6 校准条件6.1 环境条件6.1.1 环境温度:(2 35)。6.1.2 相对湿度:8 0%。6.1.3 电源要求:(2 2 01 1)V,(5 01)H z。6.1.4 周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动,环境中工频磁场强度小于被测磁场强度至少2 0d B。6.2 测量标准及其他设备6.2.1 工频电流测量装置电流测量范围:1 0mA16 0 0A;电流最大允许误差:2%;2J J F1 7 3 72 0 1 9市场监管总局市场监管总局电流总谐波失真测量范围:0.0 1%1 5%;电流总谐波失真最大允许误差:5%。6.2.2 工频磁场测量仪测量范围:(0.112 0 0)A/m;最大允许误差:5%。7 校准项目和校准方法校准项目见表2。表2 校准项目表序号校准项目1外观及工作正常性检查2电流3磁场强度4磁场均匀性7.1 外观及工作正常性检查工频磁场模拟器的开关、旋钮、按键应能够正常工作,不应有影响电气性能的机械损伤;工频磁场模拟器应良好接地。通电后工频磁场模拟器应能够正常工作,并清晰显示。检查结果记录在附录A.1中。7.2 电流7.2.1 设备按图1连接并按要求进行预热。图1 电流校准设备连接示意图7.2.2 工频电流测量装置接入工频磁场模拟器的电流回路。7.2.3 设置工频磁场模拟器磁场强度为1A/m。7.2.4 读取电流值和电流总谐波失真,将校准结果记录在附录A.2中。7.2.5 按要求改变工频磁场模拟器磁场强度设定值,重复步骤7.2.4。7.3 磁场强度7.3.1 设备按图2连接,感应线圈采用绝缘支撑放置,距离实验室墙壁和其他磁性物体不小于1m。3J J F1 7 3 72 0 1 9市场监管总局市场监管总局图2 磁场强度校准设备连接示意图7.3.2 工频磁场测量仪磁场探头置于工频磁场模拟器感应线圈的几何中心。7.3.3 设置工频磁场模拟器磁场强度为1A/m。7.3.4 将磁场探头置于合适的方向以测得磁场强度最大值,读取磁场强度,将校准结果记录在附录A.3中。7.3.5 按要求改变工频磁场模拟器磁场强度设定值,重复步骤7.3.4。7.4 磁场均匀性7.4.1 按照7.3.1进行设备连接、布置。7.4.2 根据出厂说明书或用户使用需求确定均匀区域立方体的上下底面及均匀区域与线圈所在平面相交得到的平面上的测试点。7.4.3 设置工频磁场模拟器磁场强度为1 0A/m。7.4.4 将工频磁场测量仪磁场探头置于一个测试点位置,调整磁场探头置于合适的方向以测得磁场强度最大值,读取磁场强度,将测量结果记录在附录A.4中。7.4.5 改变磁场探头位置,重复步骤7.4.4,完成均匀区域立方体的上下底面及均匀区域与线圈所在平面相交得到的平面上的全部测试点的磁场强度测量。7.4.6 以磁场强度设定值为1 0A/m,几何中心的校准结果x0作为参考值,按式(1)计算磁场均匀性。A=2 0 l gxmx0(1)式中:A 磁场均匀性,d B;xm 偏离参考值最大的磁场强度,A/m;x0 参考值,A/m。8 校准结果表达工频磁场模拟器校准后,出具校准证书。校准证书至少应包括以下信息:a)标题:“校准证书”;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;e)客户的名称和地址;f)被校对象的描述和明确标识;4J J F1 7 3 72 0 1 9市场监管总局市场监管总局g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;h)如果与校准结果的有效性应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;k)校准环境的描述;l)校准结果及其测量不确定度的说明;m)对校准规范的偏离的说明;n)校准证书签发人的签名、职务或等效标识;o)校准结果仅对被校对象有效的说明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。9 复校时间间隔复校时间间隔由用户根据使用情况自行确定,推荐为1年。5J J F1 7 3 72 0 1 9市场监管总局市场监管总局附录A原始记录格式A.1 外观及工作正常性检查A.2 电流磁场强度设定值A/m电流标称值A电流实测值A电流校准不确定度k=2电流总谐波失真%总谐波失真校准不确定度k=2131 03 01 0 03 0 010 0 0A.3 磁场强度感应线圈因数设定值:1/m磁场强度设定值/(A/m)磁场强度实测值/(A/m)不确定度(k=2)131 03 01 0 03 0 010 0 06J J F1 7 3 72 0 1 9市场监管总局市场监管总局A.4 磁场均匀性均匀区域立方体:m m m测试点测量值/(A/m)参考值/(A/m)偏差/d B磁场均匀性d B不确定度(k=2)7J J F1 7 3 72 0 1 9市场监管总局市场监管总局附录B校准证书内页格式B.1 外观及工作正常性检查B.2 电流磁场强度设定值A/m电流标称值A电流实测值A电流校准不确定度(k=2)电流总谐波失真%总谐波失真校准不确定度(k=2)131 03 01 0 03 0 010 0 0B.3 磁场强度感应线圈因数设定值:1/m磁场强度设定值/(A/m)磁场强度实测值/(A/m)不确定度(k=2)131 03 01 0 03 0 010 0 0B.4 磁场均匀性均匀区域立方体:m m m磁场均匀性:不确定度(k=2):8J J F1 7 3 72 0 1 9市场监管总局市场监管总局附录C主要项目校准不确定度评定示例C.1 电流校准不确定度评定C.1.1 测量模型及不确定度传播律C.1.1.1 测量模型y=f(I)式中:y 电流测量值,A;f(I)工频电流测量装置电流示值,A。C.1.1.2 不确定度传播律u2c(y)=Ni=1yxi2u2(xi)=Ni=1ciu(xi)2C.1.2 标准不确定度的评定C.1.2.1 测量的重复性引入的不确定度u1 r e l(y)重复测量工频磁场模拟器的电流为1 1.5A时的1 0次数据见表C.1。表C.1 重复测量电流数据表次数1234567891 0示值A1 1.2 21 1.3 51 1.2 41 1.3 81 1.1 51 1.3 41 1.2 51 1.2 81 1.1 91 1.3 2I=1nIi=1 1.2 7A 单次试验的标准差s=ni=1(Ii-I)2n-1=0.0 8(A)测量重复性的不确定度u1=0.7%C.1.2.2 工频电流测量装置引入的测量不确定度分量u2工频电流测量装置最大允许误差为2%,设为均匀分布,则u2=2%/3=1.1 6%C.1.3 合成标准不确定度的计算电流不确定度分量汇总表见表C.2。9J J F1 7 3 72 0 1 9市场监管总局市场监管总局表C.2 电流不确定度分量汇总表不确定度分量(Ii)标准不确定度灵敏系数标准不确定度分量分布类型测量结果的重复性0.7%10.7%/工频电流测量装置误差1.1 6%11.1 6%均匀分布 以上各项标准不确定度分量是互不相关的,所以合成标准不确定度为:uc=u21+u22=1.4%C.1.4 扩展不确定度U=k uc=3%(k=2)C.2 磁场强度校准不确定度评定C.2.1 测量模型及不确定度传播律C.2.1.1 测量模型y=f(H)式中:y 磁场强度测量值,A/m;f(H)工频磁场测量仪示值,A/m。C.2.1.2 不确定度传播律u2c(y)=Ni=1yxi2u2(xi)=Ni=1ciu(xi)2C.2.2 标准不确定度的评定C.2.2.1 测量的重复性引入的不确定度u1 r e l(y)重复测量工频磁场模拟器的磁场强度为1 0A/m时的1 0次数据见表C.3。表C.3 重复测量电流数据表次数1234567891 0示值A/m1 0.3 81 0.6 81 0.1 81 0.4 71 0.5 21 0.7 11 0.2 61 0.1 51 0.5 71 0.5 0H=1nHi=1 0.4 4(A/m)。单次试验的标准差s=ni=1(Hi-H)2n-1=0.2 0(A/m)。测量重复性的不确定度u1=1.9 2%。C.2.2.2 工频磁场测量仪测量误差引入的不确定度分量 u2 r e l(y)工频磁场测量仪最大允许误差为5%,设为均匀分布,则01J J F1 7 3 72 0 1 9市场监管总局市场监管总局u2=5%/3=2.8 7%。C.2.3 合成标准不确定度的计算磁场强度不确定度分量汇总表见表C.4。表C.4 磁场强度不确定度分量汇总表不确定度分量(Hi)标准不确定度灵敏系数标准不确定度分量分布类型测量结果的重复性1.9 2%11.9 2%/工频磁场测量仪测量误差2.8 7%12.8 7%均匀分布 以上各项标准不确定度分量是互不相关的,所以合成标准不确定度为:uc=u21+u22=3.5%C.2.4 扩展不确定度U=k uc(y)=7%(k=2)11J J F1 7 3 72 0 1 9市场监管总局市场监管总局