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天府哈工大 >> 情系母校 >> 消失的浪花(13)电磁兼容测试工程的建设
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艾明<离线 >
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标题: 消失的浪花(13)电磁兼容测试工程的建设

    艾 明 2011年 10月5日   微信:18980760738   [email protected]   028-83287527  
    电磁兼容是控制用电设备的相互干扰,保障各种用电设备都能正常工作的科学。 
    电磁兼容涉及范围非常广泛,从打电话、听广播、看电视、上网,到火车、轮船、飞机、导弹、卫星的调度、测控、指挥,都与电磁兼容有关。任何用电设备都必须接受电磁兼容检验。 
    20世纪八十年代兴起的电磁兼容学,迅速成为热门学科,世界各地,各行各业都在讨论研究。欧盟于90年代初制定了全欧电磁兼容标准,并规定从1996年1月1日开始,凡是进入欧洲共同市场的用电产品,必须经过法定机构检测,只有符合全欧电磁兼容标准的产品才准销售。其他国家和地区,为拒绝电磁兼容不合格产品进入,也相继将电磁兼容列为强制检测项目。中央电视台播报江泽民总书记1997年访问美国时,参观波音公司的场景,就是用于飞机电磁兼容测试的大型电波暗室。 
    90年代初,美国HP、德国R/S等国际仪器巨头,不断在北京、上海、成都展销新型电磁兼容测试仪器。 
    766厂是我国主要仪器制造厂。我们生产的仪器必须符合国家电子仪器电磁兼容标准的要求。同时,我厂也应研制电磁兼容测试仪器。组建电磁兼容测试室势在必行。建设电磁兼容测试室自然是计量仪表处的责任。 
    1991年工厂给仪表处下达了组建电磁兼容测试室的任务。总工程师林春勋要求仪表处的三个高工,必须抽调两个来承担这项任务。三高工是:计量一室主任洪肇祥、计量二室主任侯东升和调制度计量师艾明。仪表处处长约我谈话两次,我都婉言谢绝。考虑到我已55岁,干到退休都可能完不成任务;而我在调制度计量领域的耕耘已开花结果,可以坐享其成;改行搞电磁兼容,风险太大。后来,候东升同意接受任务,但前提是“不与洪肇祥共事,只能与艾明合作。”这就把我“逼上梁山”了。我被迫接受组建电磁兼容测试室的重担,与候东升于1991年秋开始工作。1993年中,工厂裁员,男职工55岁、女职工50岁一律内退。候东升到年底才55岁,我已57岁,作好了内退准备。后来工厂让候东升内退了,我继续工作,并配新大学生岳翔作助手。因而电磁兼容测试工程是候东升、岳翔和我共同劳动的成果。1996年,电磁兼容测试室建成。10月,我60岁退休。 
    电磁兼容与调制度计量是不同的专业,一切都要从头学起。电磁兼容是一门新学科,尚无全面系统的教材、书籍。我们主要从国外杂志和学术会议论文入手学习。电磁兼容是一门实用性的学科,相关国际学术组织和美国、欧盟率先制定了一系列电磁兼容标准。各国的民用标准,主要参考国际电工委员会电磁干扰专业委员会发布的CISPR公报制定。各国的军用标准则主要参考美国军用标准MIL-STD-461/462制定。这些标准详细规定了电磁兼容测试项目、测试场地的要求、测试仪器及系统的组建、测量方法与步骤、测量范围与参数选择、测量数据的处理、测量结果的合格性判断。这些电磁兼容标准是我们收集、学习的主要内容,是我们组建电磁兼容测试室的依据。 
    对工程学科而言,通过实例学习非常重要。从实例中可获得直观印象,建立感性认识。别人的实践可作为自己的参考,从而吸取别人的经验教训。为此,我们参观访问了国内开展电磁兼容测试的主要单位:成都有电子10所(电子工业部西南地区电磁兼容测试站)、132厂(航空航天工业部西南电磁兼容测试站)、电子29所(电子对抗);北京有航天部203所(国防科工委电子计量测试中心)、中国计量科学研究院、电子4所(电子部安全与电磁兼容测试中心)、电子3所(电声、电视检测中心)、北方交通大学(通讯国家重点实验室电磁兼容检测中心);上海有上海电器科学研究所(机械工业部电磁兼容测试中心)、上海航天局计量站、海军军标所(海军电磁兼容测试中心)等。 
    通过学习和调查研究,我们明确了自己的任务是:1、建设电磁兼容测试场地;2、配备相关的测试仪器与设备;3、按有关电磁兼容标准的要求进行电磁兼容测试。 
    1.建设电磁兼容测试场地 
    我们根据国际电工委员会CISPR公报的规定,参照国内各个电磁兼容测试中心的范例,设计建设了用于辐射干扰测试的半电波暗室(模拟开扩场)、用于辐射抗扰度测试的电波暗室、用于传导干扰测试的电磁屏蔽室、用于传导抗扰度测试的电磁屏蔽室。并对半电波暗室的电波传播特性,按照美国最新标准ANSI C63.4-1992的规定进行了“场地规一化衰减(NSA)”检测。证明此暗室在所使用频率范围内,符合美国标准的要求。对辐射抗扰度测试暗室的电波传播特性,则按照欧盟最新标准 IEC1000-4-3(EN50140) 的规定进行了“场强均匀性”检测。测量结果完全符合欧盟要求。这是国内首次采用国际先进技术对电磁兼容测试场地进行总体检测。并且在电磁兼容测试场地检测方面,实现了与国外同步贯彻先进标准。 
    我们的场地被同行评价为性价比最好的电磁兼容测试场地。 
    电磁兼容测试场地的详细情况,请参阅《电磁兼容测试场地设计、建设与检测》一文。 
    2.测量仪器与设备的配备 
    电磁兼容测试用的主要测量仪器均是进口的,价值近百万元。例如测量微弱射频信号的频谱分析仪及其系列天线、产生射频大功率的信号发生器及功率放大器、产生脉冲群的尖脉冲信号发生器、测量传导干扰的人工电源网络等。这些仪器入厂时需要进行性能检测和验收,并熟练操作使用。我在调制度计量测试工作中,曾接触过许多世界先进水平的电子测量仪器,因而掌握电磁兼容测试仪器不存在技术障碍。 
    电磁兼容测试用的一些辅助设备则需要自己设计制造。例如产生干扰磁场的赫姆霍兹线圈、电磁感应测量环、尖脉冲注入网络、试验转台、发射天线改造等。由于我有从事无线电电路设计、机械结构设计、仪器制造工艺的工作经历,加上卢露珂参与结构设计,制造电磁兼容测试用的专用设备,就不困难了。 
    3.进行电磁兼容测试实验 
    电磁兼容测试含两种类型:电磁干扰(EMI)测试,亦称电磁发射测试;电磁抗扰度(EMS) 测试,亦称电磁敏感度测试。前者是测量被测设备在正常工作状态下对环境所产生的电磁干扰。后者是测量被测设备对抗电磁干扰的能力。电磁干扰信号既能通过导体传导传播,又能通过空间辐射传播。于是,电磁兼容测试就分为传导干扰测试、辐射干扰测试、传导抗扰度测试、辐射抗扰度测试四大类。 
    有关电子测量仪器的电磁兼容标准是进行电磁兼容测试实验的依据。 
    电磁兼容测试相对一般电子测量而言,有如下特点:1.测量信号的频带很宽。低端从直流、几十Hz开始,高端到1000 MHz(民品)、18GHz(军品)。2. 测量信号电平的动态范围极大。干扰测试时,要检测极微弱的信号;抗扰度测试时,又是大功率信号的强辐射。操作人员必须穿戴电磁屏蔽服,以防辐射伤身。3. 测量信号形态复杂。除常见电磁波、电场、磁场外,还有尖脉冲、雷击浪涌、电压瞬变、静电放电等。4.数据采集量庞大,数据处理复杂。5.自动化程度高。许多项目都是由程序控制的自动测试。我长期从事电子测量工作的经验大大缩短了试验探索各个电磁兼容测试项目的过程。在研制《调制度自动比对系统》中所掌握的计算机编程知识,为开展电磁兼容自动测试奠定了良好基础。 
    1996年电磁兼容测试室建设完工。具备了检测电子测量仪器、通讯广播电视设备、计算机数据处理设备、及中小型工科医设备电磁兼容特性的能力。 
    建设电磁兼容测试室,是在深入掌握和灵活运用电磁兼容专业知识的基础上,开展的一项系统工程,涉及的知识面很广,要求很强的综合能力。在这项工作中,我个人的才能得到了充分发挥。在短期内,我从一个新手,迅速进入角色,承担重任,在电磁兼容领域自由翱翔,并在电磁兼容测试场地检测方面进入前列,开启了国内采用国际先进检测技术的先例。在总结工作的基础上,我写出了介绍电磁兼容测试系统工程的论文《EMI测试工程的实践》,以及专题论文《辐射抗扰度(EMS)测试场地的检测》,均被《第四届全国电磁兼容学术交流大会论文集》录用。(中国铁道出版社1996年7月出版) 
    电磁兼容涉及各行各业, 全国性的学术交流大会由中国科学技术学会主办,中国电子、电机、航天等12个一级学会联办。中国电子学会1990年承办了《第三届全国电磁兼容学术交流大会》,中国铁道学会1996年7月承办了《第四届全国电磁兼容学术交流大会》。 
   《第四届全国电磁兼容学术交流大会论文集》收集了北大、清华在内的20多所大学,和中国工程物理研究院、中国空间技术研究院等50多研究院所的133篇论文。我的论文《EMI测试工程的实践》被学术委员会评定为优秀论文,编排在卷首,成为《第四届全国电磁兼容学术交流大会论文集》的第一篇论文。在强手如林中,我的文章能脱颖而出,刊登在显要位置,实属不易。这为我的科技生涯画上了圆满句号。

    本文转移自本网站原《校友交流》栏目。发表时间2017-4-20    阅读人次  104

      本文仅代表作者观点



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