CN111123174A - 一种车辆电磁场人体防护测试方法 - Google Patents

一种车辆电磁场人体防护测试方法 Download PDF

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张旭
蒋莉
柳海明
丁一夫
蔡淑蓉
张广玉
刘欣
吴在园
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Abstract

本发明提供了一种车辆电磁场人体防护测试方法，包括以下步骤：S1、设置测试设备；将磁场测量设备与示波器的信号输入端连接，示波器的信号输出端连接安装有测试软件的上位机；S2、通过磁场测量设备采集车内的磁场信息，并将该信息发送至示波器的采集通道；S3、通过示波器的采集通道将汽车内的磁场信息，转化为电平值；S4、测试软件根据电平值处理计算得出磁场强度；S5、根据磁场强度与相关标准限值进行对比计算最小裕量。本发明所述的车辆电磁场人体防护测试方法能够科学、准备的对人体电磁防护项目进行测试，对于有效保障公众健康，打消消费者顾虑，促进新能源汽车的绿色健康发展具有积极的推动作用。

Description

一种车辆电磁场人体防护测试方法
技术领域
本发明属于汽车电磁检测技术领域，尤其是涉及一种车辆电磁场人体防护测试方法。
背景技术
1)人体电磁防护测试意义
根据世界卫生组织的调查研究，环境电磁辐射可能是人体心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因，也可能造成人体生殖系统、神经系统、免疫系统等的危害。因此，环境带你辐射的测评正在逐渐成为人们关注的焦点。
随着环境污染日益严重，能源危机加剧，传统汽车在新能源汽车的快速发展下竞争力明显不足，新能源汽车的发展已经势不可挡。另一方面，汽车正在逐渐向智能化、网联化方向发展，车载电子电器设备日益增加，车辆内部的电磁环境更加复杂，对于车辆及电动汽车充电系统的电磁辐射是否会对人体健康产生危害成为人们关注的问题。在此背景下，亟需制定一种科学的测量方法对车辆的电磁辐射进行科学的测试和评价。
2)标准现状
世界卫生组织(WHP)早在1996年就确立了国际电磁场项目以便调查与电磁场发射技术有关的潜在健康风险。目前，国际上尚无关于电磁场曝露限值的统一规定，因此，许多国家和组织均制定了各自的限值类标准，相关标准如下：
1)国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)制定的Guidelines for limitingexposure to time-varying electric,magnetic,and electromagnetic fields(up to300GHz)–ICNIRP 1998和Guidelines for limiting exposure to time-varyingelectric and magnetic fields(1Hz to 100kHz)-ICNIRP 2010[1][2]
2)美国电子电子工程学会(IEEE)制定的IEEE standard for safety levelswith respect to human exposure to electromagnetic fields,0-3kHz以及IEEEstandard for safety levels with respect to human exposure to radio frequencyelectromagnetic fields,3kHz to 300GHz[3][4]
3)中国的环保部发布的GB 8702-2014《电磁环境控制限值》[5]其中，ICNIRP和IEEE等标准中有关曝露限值包括了基本限值和参考水平，GB 8702-2014标准中则对参考水平进行了规定。上述标准均是电场和磁场的公众曝露限值，标准中并没有规定测试方法，针对车辆电磁场辐射测量方法相关标准如下：
1)日本汽车标准组织制定的JASO TP-13002:2013《汽车中人体曝露的电磁场测试方法》，汽车行业第一个测量方法标准；
2)国际电工委员会(IEC)正在制定中的IEC 62764-1 Measurement proceduresof magnetic field levels generated by electronic and electrical equipment inthe automotive environment with respect to human exposure，汽车行业第一个正在制定中的国际标准.；
3)GB/T 37130-2018《车辆电磁场相对于人体曝露的测量方法》，中国第一个测量方法标准。
国家标准GB/T 37130-2018由中国汽车技术研究中心有限公司牵头制定，于2018年12月28日发布，2019年7月1日正式实施。国家标准的出台需要配备相应的测试系统进行测试。因此本专利就是基于标准要求研发的一套车辆电磁场人体防护测试系统。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆电磁场人体防护测试方法，以解决现有的无法对汽车磁场进行有效检测的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆电磁场人体防护测试方法，包括以下步骤：
S1、设置测试设备；将磁场测量设备与示波器的信号输入端连接，示波器的信号输出端连接安装有测试软件的上位机；
S2、通过磁场测量设备采集车内的磁场信息，并将该信息发送至示波器的采集通道；
S3、通过示波器的采集通道将汽车内的磁场信息，转化为电平值；
S4、测试软件根据电平值处理计算得出磁场强度；
S5、根据磁场强度与相关标准限值进行对比计算最小裕量值。
进一步的，所述步骤S2中，采用三个采集通道获取磁场测量设备采集的磁场信息，采集的电平值分别记为ux、uy、uz，单位为dBV。
进一步的，所述步骤S4中，通过电平值计算磁场强度的方法如下：
S401、将电平值转化为电压值，分别记为Ux、Uy、Uz，单位V，公式如下：
Figure BDA0002336857530000031
S402、将Ux、Uy、Uz平方后求和，再开方得到均方值，均方值记为U，公式如下；
Figure BDA0002336857530000032
S403、根据磁场测量设备的天线系数k，将均方值U转换为磁感应强度，记为B，单位为T；
磁场测量设备的最大量程记为Brange；对应的电压值为记为Urange；
则天线系数k可根据(式3)进行计算，因此磁感应强度B可根据(式4)由电压值计算得到：
k＝Brange/Urange＝4*exp(-5) (式3)
B＝U*4*exp(-5) (式4)。
进一步的，所述步骤S5的具体方法如下：
S501、将标准限值记为RE，首先求测量值与标准限值的比值，记为Per，公式如下：
Per＝B/RE
S502、根据百分比计算裕量百分比，记为PerM，公式如下：
PerM＝(1-Per)*100
S503、将裕量百分比转换为dB，计算结果记为Margin，公式如下：
Margin＝20*log(100/(100-PerM))＝20log(RE/B)
S504、根据B＝μ0H，磁感应强度B(单位T)与磁场强度H(A/m)之间的转化公式如下：
H(dBμA/m)＝120+20lg(B/u0)
其中，u0为真空磁导率，值为4π×10-7H/m，各单位转换关系：1A/m＝20log(1000000μA)＝120dBμA/m；1T＝10000G(磁感应强度在高斯单位制中为G)
S505、最终将每个频点的裕量值进行比较，得到最小裕量的频点。
进一步的，还包括汽车状态的数据采集，通过采集设备采集汽车的状态信息，包括运行速度和加速度。
进一步的，测试软件根据测量结果结合汽车的运行状态信息形成结果数据报告，该结果数据报告为文字或者图片的形式。
相对于现有技术，本发明所述的车辆电磁场人体防护测试方法具有以下优势：
本发明所述的车辆电磁场人体防护测试方法能够科学、准备的对人体电磁防护项目进行测试，对于有效保障公众健康，打消消费者顾虑，促进新能源汽车的绿色健康发展具有积极的推动作用。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的车辆电磁场人体防护测试系统原理图；
图2为本发明实施例所述的测试软件运行流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1、图2所示，一种车辆电磁场人体防护测试方法，包括以下步骤：
S1、设置测试设备；将磁场测量设备与示波器的信号输入端连接，示波器的信号输出端连接安装有测试软件的上位机；
S2、通过磁场测量设备采集车内的磁场信息，并将该信息发送至示波器的采集通道；
S3、通过示波器的采集通道将汽车内的磁场信息，转化为电平值；
S4、测试软件根据电平值处理计算得出磁场强度；
S5、根据磁场强度与相关标准限值进行对比计算最小裕量值。
根据标准要求，距离标准规定的限值越近，发射越大，裕量越小。通过计算最小裕量值，对测试及诶过进行评价。
标准限值指标准中规定的发射限值要求，测试结果不超过限值，为合格；超过限值，则不合格。
步骤S1中，测试系统硬件设备主要由四部分构成，分别为：
采用型号为ELT-400的磁场测量设备；
示波器：与ELT-400连接实现频域信号测量采集；
通过型号为V-BOX采集设备测量车辆的运行状态信息，例如：速度、加速度等；
安装EMF软件的上位机：将示波器集成到测试软件中，实现对示波器的远程控制，并对采集的数据进行处理计算。
测试方法依据相关标准对整车或部件进行人体电磁防护测试，标准包括但不限于：
JASO TP-13002：2013、IEC 62764-1(草案)、GB/T 37130-2018、ICNIRP 1998、ICNIRP 2010、GB 8702-2014及一些企标标准等等。
所述步骤S2中，采用三个采集通道获取磁场测量设备采集的磁场信息，采集的电平值分别记为ux、uy、uz，单位为dBV。
所述步骤S4中，通过电平值计算磁场强度的方法如下：
S401、将电平值转化为电压值，分别记为Ux、Uy、Uz，单位V，公式如下：
Figure BDA0002336857530000071
S402、将Ux、Uy、Uz平方后求和，再开方得到均方值，均方值记为U，公式如下；
Figure BDA0002336857530000072
S403、根据磁场测量设备的天线系数k，将均方值U转换为磁感应强度，记为B，单位为T；
磁场测量设备的最大量程记为Brange；对应的电压值为记为Urange；
则天线系数k可根据(式3)进行计算，因此磁感应强度B可根据(式4)由电压值计算得到：
k＝Brange/Urange＝4*exp(-5) (式3)
B＝U*4*exp(-5) (式4)。
所述步骤S5的具体方法如下：
S501、将标准限值记为RE，首先求测量值与标准限值的比值，记为Per，公式如下：
Per＝B/RE
S502、根据百分比计算裕量百分比，记为PerM，公式如下：
PerM＝(1-Per)*100
S503、将裕量百分比转换为dB，计算结果记为Margin，公式如下：
Margin＝20*log(100/(100-PerM))＝20log(RE/B)
S504、根据B＝μ0H，磁感应强度B(单位T)与磁场强度H(A/m)之间的转化公式如下：
H(dBμA/m)＝120+20lg(B/u0)
其中，u0为真空磁导率，值为4π×10-7H/m，各单位转换关系：1A/m＝20log(1000000μA)＝120dBμA/m；1T＝10000G(磁感应强度在高斯单位制中为G)
S505、最终将每个频点的裕量值进行比较，得到最小裕量的频点。
还包括汽车状态的数据采集，通过采集设备采集汽车的状态信息，包括运行速度和加速度。
测试软件根据测量结果结合汽车的运行状态信息形成结果数据报告，该结果数据报告为文字或者图片的形式。
测试软件的功能如下：
远程控制示波器
对示波器参数进行设置
控制孔波器进行数据采集与存储
对测试结果进行处理计算
与相关标准限值进行对比计算最小裕量
测试结果数据与图片存储
选择报告模板自动生成报告
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种车辆电磁场人体防护测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、设置测试设备；将磁场测量设备与示波器的信号输入端连接，示波器的信号输出端连接安装有测试软件的上位机；
S2、通过磁场测量设备采集车内的磁场信息，并将该信息发送至示波器的采集通道；
S3、通过示波器的采集通道将汽车内的磁场信息，转化为电平值；
S4、测试软件根据电平值处理计算得出磁场强度；
S5、根据磁场强度与相关标准限值进行对比计算最小裕量值。
2.根据权利要求1所述的车辆电磁场人体防护测试方法，其特征在于：所述步骤S2中，采用三个采集通道获取磁场测量设备采集的磁场信息，采集的电平值分别记为ux、uy、uz，单位为dBV。
3.根据权利要求2所述的车辆电磁场人体防护测试方法，其特征在于：所述步骤S4中，通过电平值计算磁场强度的方法如下：
S401、将电平值转化为电压值，分别记为Ux、Uy、Uz，单位V，公式如下：
Figure FDA0002336857520000011
S402、将Ux、Uy、Uz平方后求和，再开方得到均方值，均方值记为U，公式如下；
Figure FDA0002336857520000012
S403、根据磁场测量设备的天线系数k，将均方值U转换为磁感应强度，记为B，单位为T；
磁场测量设备的最大量程记为Brange；对应的电压值为记为Urange；
则天线系数k可根据(式3)进行计算，因此磁感应强度B可根据(式4)
由电压值计算得到：
k＝Brange/Urange＝4*exp(-5) (式3)
B＝U*4*exp(-5) (式4)。
4.根据权利要求3所述的车辆电磁场人体防护测试方法，其特征在于：所述步骤S5的具体方法如下：
S501、将标准限值记为RE，首先求测量值与标准限值的比值，记为Per，公式如下：
Per＝B/RE
S502、根据百分比计算裕量百分比，记为PerM，公式如下：
PerM＝(1-Per)*100
S503、将裕量百分比转换为dB，计算结果记为Margin，公式如下：
Margin＝20*log(100/(100-PerM))＝20log(RE/B)
S504、根据Bμ0H，磁感应强度B(单位T)与磁场强度H(A/m)之间的转化公式如下：
H(dBμA/m)＝120+20lg(B/u0)
其中，u0为真空磁导率，值为4π×10-7H/m，各单位转换关系：1A/m＝20log(1000000μA)＝120dBμA/m；1T＝10000G(磁感应强度在高斯单位制中为G)
S505、最终将每个频点的裕量值进行比较，得到最小裕量的频点。
5.根据权利要求1所述的车辆电磁场人体防护测试方法，其特征在于：还包括汽车状态的数据采集，通过采集设备采集汽车的状态信息，包括运行速度和加速度。
6.根据权利要求5所述的车辆电磁场人体防护测试方法，其特征在于：测试软件根据测量结果结合汽车的运行状态信息形成结果数据报告，该结果数据报告为文字或者图片的形式。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111638474A (zh) * 2020-06-29 2020-09-08 北京森馥科技股份有限公司 车辆电磁曝露测量方法、装置和计算机设备
CN115112958A (zh) * 2022-06-23 2022-09-27 中国第一汽车股份有限公司 磁场强度评估方法、装置、设备、车辆和存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1556418A (zh) * 2004-01-12 2004-12-22 ����ʦ����ѧ 空间电磁环境移动式测定与分析的方法
CN207007954U (zh) * 2017-05-23 2018-02-13 东风特汽（十堰）专用车有限公司 新能源汽车辐射骚扰风险评估简易测试系统
CN108318747A (zh) * 2017-01-17 2018-07-24 郑州宇通客车股份有限公司 车辆人体曝露电磁场测试支架及使用该支架的测试系统
CN109782075A (zh) * 2017-11-14 2019-05-21 郑州宇通客车股份有限公司 车辆电磁场发射强度测试系统
CN110441716A (zh) * 2019-07-04 2019-11-12 北京航空航天大学 低频磁场测量装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1556418A (zh) * 2004-01-12 2004-12-22 ����ʦ����ѧ 空间电磁环境移动式测定与分析的方法
CN108318747A (zh) * 2017-01-17 2018-07-24 郑州宇通客车股份有限公司 车辆人体曝露电磁场测试支架及使用该支架的测试系统
CN207007954U (zh) * 2017-05-23 2018-02-13 东风特汽（十堰）专用车有限公司 新能源汽车辐射骚扰风险评估简易测试系统
CN109782075A (zh) * 2017-11-14 2019-05-21 郑州宇通客车股份有限公司 车辆电磁场发射强度测试系统
CN110441716A (zh) * 2019-07-04 2019-11-12 北京航空航天大学 低频磁场测量装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
关亚林: "《有线电视网络与传输技术》", 31 December 2005 *
国家市场监督管理总局: "车辆电磁场相对于人体曝露的测量方法", 《中华人民共和国国家标准》 *
陈淑凤: "《电磁兼容试验技术》", 31 December 2012 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111638474A (zh) * 2020-06-29 2020-09-08 北京森馥科技股份有限公司 车辆电磁曝露测量方法、装置和计算机设备
CN115112958A (zh) * 2022-06-23 2022-09-27 中国第一汽车股份有限公司 磁场强度评估方法、装置、设备、车辆和存储介质

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