CN201327516Y - 低电磁噪声电流参量测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低电磁噪声电流参量测试仪，包括电路模板和与电路模板连接的互感器，所述测试仪还包括两个铁氧体，所述互感器和铁氧体位于电路模板外，一铁氧体设于互感器高电平与电路模板连接的导线上，所述导线位于铁氧体和互感器之间的部分通过电容接地，另一铁氧体设于待测物与其供电电源之间的导线上，所述导线的火线经过互感器。本实用新型可以用于实时监测待测物的工况，从而使得待测物的电磁兼容性测试更加完善；同时其成本低，背景噪声小，满足电磁兼容性测试环境的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种低电磁噪声电流参量测试仪。
背景技术
在信息技术产品和家电产品的电磁兼容检测过程中，需要进行传导骚扰项目的检测。此外，家电类产品还需要进行骚扰功率项目的检测。根据国际无线电干扰特别委员会(CISPR)有关标准的要求，传导骚扰、骚扰功率检测应该在屏蔽室中进行。以传导骚扰测试为例，要求进行传导骚扰测试时，屏蔽室环境和测试系统引入的传导干扰比相应标准规定的抗扰度限值低20dB。对于电磁兼容性检测实验室，一般要求测试系统的背景噪声在标准规定的限值20dB以下。
一般家电产品类的待测物使用工况涉及的电参数有电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数、总谐波电流等。以真空吸尘器的传导骚扰测试为例进行分析，可以发现真空吸尘器的使用工况可以用其工作电流来衡量，如表1所示。表1中，记录吸尘器在最高速状态运行时的工作电流为I1，在最低速状态运行时的工作电流为I2，电流差delta＝I1-I2，电流误差控制在+/-3％之间。在一些特征频率点上测量了某吸尘器产品在不同工作状态下的骚扰电压，表2列出了2MHz时的电平值。
表1吸尘器的工况电流值
表2频率为2MHz时不同工况下的骚扰电压
从表1和表2可以看出，不同工况下待测物骚扰电压差距非常明显。类似现象在骚扰功率的测试过程中同样存在。因此，在进行电磁兼容性检测时记录下其运行工况指标，是电磁兼容性检测过程中一个十分重要的步骤。由于目前通用的传导骚扰测试系统中没有相应的监测功能，因此在测试系统中实行工况实时监测是十分必要的。
此外，使用工况监测装置可以监测到待测物是否工作在稳定状态。很多待测物从开机启动到运行稳定时，需要一定的时间(一般在几分钟左右)。大多数待测物需要在稳定状态进行电磁兼容性测试。这时如果在衡量待测物工况的物理量保持稳定时进行测试，就完全符合标准中有关条款的要求。显然这比经验判断待测物是否工作在稳定状态要更为科学和合理。
长期以来，电磁兼容检测的相关标准，在其相应的标准条款内一般都会给出某类待测物的使用工况要求。但是，标准中的这些说明性材料一般是概述性质的，不具有实际可操作性。由于电磁兼容标准在这些细节方面描述相对比较模糊，每个电磁兼容检测实验室对其都有不同的理解，从而导致测试结果不尽相同，测试结果不具有可重复性。
经对国内外文献资料进行调研，未发现有专用的工况监测装置应用在CISPR14-1的传导骚扰和骚扰功率的测试中。同时使用现有的电参数分析仪(例如横河(Yokogawa)或者英国的Voltech产品)，一是价格昂贵(几万到二十几万之间)；二是其背景噪声大，无法满足电磁兼容性测试环境的要求。市场上出售的单一功能的数字电参数测试仪(测量电流或者电压)同样有背景噪声较大的缺点，无法直接应用于电磁兼容性测试系统中。
普通的数字式电流表的集成电路板一般由电路模板和电路模板上的互感器组成，在进行电流测试时需要把待测物供电电源的火线穿过互感器。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种低电磁噪声电流参量测试仪，其可以用于实时监测待测物的工况，从而使得待测物的电磁兼容性测试更加完善；同时其成本低，背景噪声小，满足电磁兼容性测试环境的要求。
本实用新型的技术方案是：一种低电磁噪声电流参量测试仪，包括电路模板和与电路模板连接的互感器，所述测试仪还包括两个铁氧体，所述互感器和铁氧体位于电路模板外，一铁氧体设于互感器高电平与电路模板连接的导线上，所述导线位于铁氧体和互感器之间的部分通过电容接地，另一铁氧体设于待测物与其供电电源之间的导线上，所述导线的火线穿过互感器。
本实用新型进一步的技术方案是：一种低电磁噪声电流参量测试仪，包括电路模板和与电路模板连接的互感器，所述测试仪还包括两个铁氧体，所述互感器和铁氧体位于电路模板外，一铁氧体设于互感器高电平与电路模板连接的导线上，所述导线位于铁氧体和互感器之间的部分通过电容接地，另一铁氧体设于待测物与其供电电源之间的导线上，所述导线的火线经过互感器。
所述电路模板供电电源接入线的地线与火线和零线之间分别连接有电容。
所述互感器与电路模板的距离不小于15cm。
所述两个铁氧体的损耗在10MHz～200MHz频率范围内有高阻抗特性。
所述三个电容大小的范围为10pF～33pF，均为Y型电容。
本实用新型优点是：
1.本实用新型可以用常用的数字式电流表改装，改装操作简单，成本低。
2.本实用新型背景噪声小，满足电磁兼容性测试环境的要求。
3.本实用新型可以以通过检测待测物的电流来实时监测待测物的工况，在进行电磁兼容性检测的同时记录下运行工况指标，使得电磁兼容性检测的结果更加准确、合理、客观；使得测试结果的可重复性增强。
4.本实用新型可以提供最大骚扰工作状况的具体位置(以工作电流来衡量)，帮助生产商进行电磁骚扰整改，简化电磁兼容性整改过程。
附图说明
图1为本实用新型互感器端口示意图(A和B端测试大电流，C和D端测试小电流，“+”表示高电平，“-”表示低电平)；
图2为本实用新型的结构示意图(“+”表示高电平，“-”表示低电平)；
图3为本实用新型电路模板仪表电源端口高频电磁噪声抑制结构图；
图4为本实用新型的第一应用示意图；
图5为本实用新型的第二应用示意图；
图6为本实用新型的第三应用示意图；
图7为在传导骚扰测试系统应用和不应用本实用新型时0.15～30MHz频段内火线的背景噪声随频率的变化曲线图(其中CISPR14QP为标准规定的准峰值；CISPR14AV为标准规定的平均值)；
图8为在传导骚扰测试系统应用和不应用本实用新型时0.15～30MHz频段内零线的背景噪声随频率的变化曲线图(其中CISPR14QP为标准规定的准峰值；CISPR14AV为标准规定的平均值)；
图9为在骚扰功率测试系统中应用和不应用本实用新型时30～300MHz频段内的背景噪声随频率的变化曲线图(其中CISPR14 POWER QP为标准规定的准峰值；CISPR14 POWER AV为标准规定的平均值)。
其中：1电路模板；2互感器；3铁氧体；4铁氧体；5电容；6待测物；7导线；8导线；9电容；10电容；11低电磁噪声电流参量测试仪；12谐波测试系统；13电源；14人工电源网络；15木支撑；16外围设备；17测量接收机；18供电电源线；19轨道；20功率吸收钳；G地线；N零线；L火线。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例：如图1至图3所示，一种低电磁噪声电流参量测试仪，包括电路模板1和与电路模板1连接的互感器2，所述测试仪还包括两个铁氧体3、4，所述互感器2和铁氧体3、4位于电路模板1外，一铁氧体3设于互感器2高电平与电路模板1连接的导线7上，所述导线7位于铁氧体3和互感器2之间的部分通过电容5接地，另一铁氧体4设于待测物6与其供电电源之间的导线8上，所述导线8的火线经过互感器2。
所述电路模板1供电电源接入线的地线与火线和零线之间分别连接有电容9、10。
所述互感器2与电路模板1的距离不小于15cm。
所述两个铁氧体3、4的损耗在10MHz～200MHz频率范围内有高阻抗特性。
所述三个电容5、9、10大小的范围为10pF～33pF，均为Y型电容。
具体实施例一：
以市场上销售的最大量程为20A的青智ZW1402数字式电流表作为设计模板，该电流表的集成电路上有两个晶振，其时钟频率分别为8.192MHz和11.0592MHz。对其进行传导骚扰测试，发现在22.12MHz处出现峰值电平达35dB的骚扰。
将电流表的电路模板1上的互感器2移出电路模板外，使得互感器2与电路模板1之间的间距不小于15cm，在互感器2高电平与电路模板1连接的导线7上设置铁氧体3，使得导线7穿过铁氧体3，所述导线7位于铁氧体3和互感器2之间的部分通过电容5接地；设置另一铁氧体4，供待测物6与其供电电源之间的导线8穿过，导线8的火线同时还穿过互感器2。
所述电路模板1供电电源接入线的地线与火线和零线之间分别连接有电容9、10。
所述两个铁氧体3、4的损耗在10MHz～200MHz频率范围内有高阻抗特性。
所述三个电容5、9、10大小的范围为10pF～33pF，均为Y型电容。
两个铁氧体3、4和电容5对互感器端的高频电噪声起到了抑制作用；电容9和电容10对电路模板1的电源端口的高频电噪声起到了抑制作用。
下面分别给出具体实施例一的三个应用实例：
1)电流参量测试仪在谐波测试系统的应用
如图4所示，将配有电源13的电流参量测试仪11安置在具有电源13的谐波测试系统12和待测物之间加以应用，增加了谐波测试系统12的电流监测窗口。
2)电流参量测试仪在传导骚扰测试系统的应用
如图5所示，木支撑15上安装有外围设备16和待测物6，外围设备16上连接的人工电源网络14由外部电源13供电；待测物6连接的人工电源网络14则通过电流参量测试仪11的万用插头供电，与待测物6相连的人工电源网络14上还连接有测量接收机17。
图7和图8分别为电源线传导骚扰电压测试时0.15~30MHz频段内火线和零线的背景噪声示意图。
其测试条件如下：
供电电压：220～240V，50Hz；电流测量范围：0～15A；温度为21℃；相对湿度43％RH；大气压力101kPa。
测试设备为：
表3电源线传导骚扰电压测试设备
| 设备名称 | 厂商 | 型号 | 序列号 | 校验有效期至 |
| 测量接收机 | ROHDE&SCHWARZ | ESCI | 100572 | 2009/06/03 |
| 人工电源网络 | ROHDE&SCHWARZ | ENV216 | 100067 | 2009/05/30 |
由图7和图8可以看出，连接(with current probe)和不连接电流测试仪(without current probe)时，对本实施例对电源线传导骚扰测试系统的噪声不会产生明显的影响，整个测试系统噪声电平的峰值比标准规定的准峰值(CISPR14QP)低约40dB，符合标准中比规定的值低6dB以上的要求，完全符合测试需要。可以在不增加系统噪声的同时，能够很好的监测待测物的工况。
3)电流参量测试仪在骚扰功率测试系统的应用
如图6所示，将待测物6置于轨道19的一端并与轨道19另一端的供电电源线18连接，轨道19内设有连接有测量接收机17的功率吸收钳20，在轨道19另一端设置位于供电电源线18和待测物6之间的电流参量测试仪11。
在骚扰功率测试系统中添加低电磁噪声电流参量测试仪11作为辅助测试仪的新系统，其噪声峰值电平比标准规定的QP值低约20dB。
供电电压：220～240V，50Hz；电流测量范围：0～15A；温度为21℃；相对湿度43％RH；大气压力101kPa。
图9为骚扰功率测试时30～300MHz频段内的背景噪声曲线图。
其测试条件如下：
供电电压：220～240V，50Hz；电流测量范围：0～15A；温度为21℃；相对湿度43％RH；大气压力101kPa。
测试设备为：
表4骚扰功率测试设备
| 设备名称 | 厂商 | 型号 | 序列号 | 校验有效期至 |
| 测量接收机 | ROHDE&SCHWARZ | ESCI | 100572 | 2009/06/03 |
| 功率吸收钳 | Luthi | MDS21 | 3786 | 2009/06/03 |
由图9可以看出，连接(with current probe)和不连接电流测试仪(withoutcurrent probe)时，对本实施例对骚扰功率测试系统的噪声不会产生明显的影响，整个测试系统噪声电平的峰值比标准规定的准峰值(CISPR14 POWERQP)低约20dB，符合标准中比规定的值低6dB以上的要求，完全符合测试需要。可以在不增加系统噪声的同时，能够很好的监测待测物的工况。
实际测试中，很多待测物的骚扰电平较低，这时为了测量这种低电平骚扰的工况，测试系统的环境噪声要很低。而应用本实用新型进行骚扰测试，指标完全满足相关标准的要求，可以用来测量低电平骚扰的待测物。
本实用新型可以用于实时监测待测物的工况，从而使得待测物的电磁兼容性测试更加完善；同时其成本低，背景噪声小，满足电磁兼容性测试环境的要求。
Claims (5)
1.一种低电磁噪声电流参量测试仪，包括电路模板(1)和与电路模板(1)连接的互感器(2)，其特征在于：所述测试仪还包括两个铁氧体(3、4)，所述互感器(2)和铁氧体(3、4)位于电路模板(1)外，一铁氧体(3)设于互感器(2)高电平与电路模板(1)连接的导线(7)上，所述导线(7)位于铁氧体(3)和互感器(2)之间的部分通过电容(5)接地，另一铁氧体(4)设于待测物(6)与其供电电源之间的导线(8)上，所述导线(8)的火线穿过互感器(2)。
2.根据权利要求1所述的低电磁噪声电流参量测试仪，其特征在于：所述电路模板(1)供电电源接入线的地线与火线和零线之间分别连接有电容(9、10)。
3.根据权利要求1所述的低电磁噪声电流参量测试仪，其特征在于：所述互感器(2)与电路模板(1)的距离不小于15cm。
4.根据权利要求1所述的低电磁噪声电流参量测试仪，其特征在于：所述两个铁氧体(3、4)的损耗在10MHz～200MHz频率范围内有高阻抗特性。
5.根据权利要求1或2所述的低电磁噪声电流参量测试仪，其特征在于：所述三个电容(5、9、10)大小均为4700F，且均为Y型电容。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CNU2008201996715U CN201327516Y (zh) | 2008-12-17 | 2008-12-17 | 低电磁噪声电流参量测试仪 |
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|---|---|
| CN (1) | CN201327516Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013104197A1 (zh) * | 2012-01-11 | 2013-07-18 | 陕西电力科学研究院 | 一种电子式互感器电磁兼容性的试验方法 |
-
2008
- 2008-12-17 CN CNU2008201996715U patent/CN201327516Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2013104197A1 (zh) * | 2012-01-11 | 2013-07-18 | 陕西电力科学研究院 | 一种电子式互感器电磁兼容性的试验方法 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
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