JJG(皖)-共模传导干扰模拟器校准规范

JJF（苏）XXX－20XXJJF(沪苏浙皖)40XX-202XJJF(沪苏浙皖)沪苏浙皖地方计量技术规范JJF（沪苏浙皖）40XX—202X共模传导干扰模拟器校准规范CalibrationSpecificationforCommonModeConductedDisturbancesSimulators（报批稿）202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施上海市市场监督管理局江苏省市场监督管理局发布浙江省市场监督管理局安徽省市场监督管理局

JJF（沪苏浙皖）40XX—JJF（沪苏浙皖）40XX—202XCalibrationSpecificationforCommonModeConductedDisturbancesSimulators归口单位：上海市市场监督管理局江苏省市场监督管理局浙江省市场监督管理局安徽省市场监督管理局主要起草单位：江苏省计量科学研究院（江苏省能源计量数据中心）参加起草单位：苏州泰思特电子科技有限公司苏州市华测检测技术有限公司南京南瑞继保电气有限公司广电计量检测集团股份有限公司本规范委托江苏省计量科学研究院（江苏省能源计量数据中心）负责解释JJF（苏）XXX－20XXJJF(沪苏浙皖)40XX-202X本规范主要起草人： 冯铁英(江苏省计量科学研究院（江苏省能源计量数据中心）)赵锦春(江苏省计量科学研究院（江苏省能源计量数据中心）)冯亮(江苏省计量科学研究院（江苏省能源计量数据中心）)参加起草人： 孙正（苏州泰思特电子科技有限公司） 孙晶星（苏州市华测检测技术有限公司） 陈志锋（南京南瑞继保电气有限公司） 孙剑辉(江苏省计量科学研究院（江苏省能源计量数据中心）) 张辉（广电计量检测集团股份有限公司）JJF(沪苏浙皖)40XX-202X共模传导干扰模拟器校准规范1范围本规范适用0Hz~150kHz共模传导干扰模拟器的校准。2引用文件本规范引用了下列文件：JJF1023常用电学计量名词术语（试行）JJF1188无线电计量名词及术语GB/T17626.16电磁兼容试验和测量技术0Hz~150kHz共模传导骚扰抗扰度试验IEC61000-4-16:20150Hzto150kHz电磁兼容第4-16部分：试验和测量技术0Hz~150kHz传导共模骚扰抗扰度试验（Electromagneticcompatibility(EMC)-Part4-16:Testingandmeasurementtechniques—Testforimmunitytoconducted,commonmodedisturbancesinthefrequencyrange0Hz~150kHz）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纹波因数ripplefactor其定义为:纹波因数注：纹波因数是表征纹波大小的相对量。3.2上升时间risetime半导体功率开关切换时，DC试验发生器脉冲幅度的10%到脉冲幅度的90%所经历的时间，用tr3.3下降时间falltime半导体功率开关切换时，DC试验发生器脉冲幅度的90%到脉冲幅度的10%所经历的时间，用tf3.4总谐波失真totalharmonicdistortion（THD）不大于指定次数的所有谐波分量（电压/电流）的均方根值与基波分量（电压/电流）均方根值的比值，亦称为总谐波畸变率。4概述共模传导干扰模拟器由DC试验发生器、电源频率（1623Hz、50Hz和60Hz）试验发生器、15Hz~150kHz试验发生器组成，其中DC试验发生器、电源频率试验发生器通过内部耦合/去耦网络以共模形式施加在EUT电源端口，主要模拟电力分配系统的故障或大地和接地系统中漏电流产生的电源频率（DC、1623Hz、50Hz和60Hz）的电压/电流骚扰。15Hz~150kHz试验发生器通过内部耦合/去耦网络以共模形式施加在EUT设备的控制/信号端口、通信端口（通信电缆耦合），主要模拟工业和电站的电力电子设备产生的15Hz~150kHz频率范围（包括电源频率谐波）的电压/电流骚扰。DC试验发生器、15Hz~150kHz试验发生器的内部主要组成电路如图1所示，图1DC试验发生器、15Hz~150kHz试验发生器内部主要组成电路图2电源频率试验发生器内部主要组成电路5计量特性5.1DC试验发生器5.1.1开路电压持续骚扰电压有效值输出范围：(1~30)V；短时驻留电压有效值输出范围：(10~300)V；最大允许误差：±10%。5.1.2上升时间和下降时间允许范围：1µs~5µs。5.1.3驻留时间标称值：1s；最大允许误差：±30%。5.1.4纹波因数小于5%。5.1.5源阻抗标称值：50Ω；最大允许误差：±10%。5.2电源频率试验发生器5.2.1开路电压持续骚扰电压有效值输出范围：(1~30)V；短时驻留电压有效值输出范围：(10~300)V；最大允许误差：±10%。5.2.2频率标称值：1623Hz，50Hz，60最大允许误差：±10%。5.2.3驻留时间标称值：1s；最大允许误差：±30%。5.2.4电压总谐波失真不大于10%。5.2.5源阻抗标称值：50Ω；最大允许误差：±10%。5.315Hz~150kHz试验发生器5.3.1开路电压输出范围：(0.1~30)V；最大允许误差：±10%。5.3.2频率输出范围：15Hz~150kHz；最大允许误差：±10%。5.3.3电压总谐波失真不大于1%。5.3.4源阻抗标称值：50Ω；最大允许误差：±10%。注：上述指标不适用于合格性判别，仅供参考。6校准条件6.1环境条件环境温度：(23±5)℃。相对湿度：≤80%。电源要求：(220±22)V，(50±1)Hz。其他：周围无影响正常校准工作的电磁干扰及机械振动。6.2测量标准及其他设备6.2.1数字示波器带宽：不小于20MHz；幅度测量最大允许误差：±2%；时基最大允许误差：±1×106.2.2宽频电压差分探头带宽：不小于1MHz；电压输入范围：(0.09~330)V；最大允许误差：±2%。6.2.3谐波分析仪频率范围：15Hz~1MHz；电压输入范围：(0.09~33)V；谐波电压含有率最大允许误差：±0.5%。6.2.4电源轨探头带宽：不小于20MHz；衰减比：1:1；最大允许误差:±1%。6.2.5电流探头带宽：不小于1MHz；电流输入范围：1.8mA~6.6A；最大允许误差：±2%。7校准项目和校准方法7.1校准项目如表1所示。表1校准项目表序号校准项目1DC试验发生器开路电压上升时间和下降时间驻留时间纹波因数源阻抗2电源频率试验发生器开路电压频率驻留时间电压总谐波失真源阻抗315Hz~150kHz试验发生器开路电压频率电压总谐波失真源阻抗7.2校准方法7.2.1校准前准备被校共模传导干扰模拟器不应有影响正常工作的机械损伤，前面板各按键、开关、连接器应安装牢固，通断分明，转换清晰，定位准确等。此外被校共模传导干扰模拟器应具有良好的接地端子，并标明接地符号。7.2.2DC试验发生器的校准7.2.2.1开路电压如图3所示连接设备。图3DC试验发生器开路电压校准示意图2）设置DC试验发生器为持续骚扰模式，合理选择宽频电压差分探头的衰减比，调节数字示波器的水平时基、垂直偏置系数和触发模式，保持完整的开路电压波形显示在屏幕中心。测量不同试验电压等级（见附录D.1）设定下的开路电压(有效值)，记录在附录B.2。3）设置DC试验发生器为短时驻留骚扰模式，测量不同试验电压等级设定下的开路电压，记录在附录B.3。注：若DC试验发生器的输出电压在数字示波器或真有效值电压表的电压测量范围内，可以不用宽频电压差分探头，直接用数字示波器或真有效值电压表测量。7.2.2.2上升时间和下降时间如图3所示连接设备。设置DC试验发生器为短时驻留骚扰模式，触发DC试验发生器的时间控制开关，调节数字示波器的水平时基、垂直偏置系数和触发模式，保持完整的波形显示在屏幕中心。使用数字示波器的光标测量不同试验电压等级设定下的上升时间和下降时间，记录在附录B.3。7.2.2.3驻留时间1）如图3所示连接设备。2）设置DC试验发生器为短时驻留骚扰模式，驻留时间为1s，调节数字示波器的水平时基、垂直偏置系数和触发模式，保持完整的波形显示在屏幕中心。使用数字示波器的光标测量不同试验电压等级设定下的驻留时间，记录在附录B.3。7.2.2.4纹波因数如图4所示连接设备。图4DC试验发生器纹波因数校准示意图2）设置DC试验发生器为持续骚扰模式。调节数字示波器的带宽为低通20MHz、输入阻抗为1MΩ和交流耦合模式，合理选择电源轨探头的接口类型，调整DC轨迹上的波形位移到数字示波器屏幕中心，测量不同试验电压等级设定下捕捉的交流电压有效值V。3）DC试验发生器的纹波因数γ由式1)得到：γ=KVUm×100%式中：γ——DC试验发生器的纹波因数；V——数字示波器测得的交流电压有效值，单位V；K——电源轨探头衰减比；Um——DC试验发生器的试验电压等级实测值，单位V7.2.2.5源阻抗1）如图5所示连接设备。图5DC试验发生器源阻抗校准示意图2）设置DC试验发生器为持续骚扰模式。切换电流探头为DC档，合理选择电流探头的V/A系数，调节数字示波器的水平时基、垂直偏置系数和触发模式，保持完整的波形显示在屏幕中心，测量不同试验电压等级下的短路电流（或选择合适量程和精度的数字多用表直接测量），记录在附录B.2。3）计算相同试验电压等级设定下的开路电压与短路电流比值，记为DC试验发生器的源阻抗，记录在附录B.2。4）设置DC试验发生器为短时驻留骚扰模式，重复步骤2~3），测量DC试验发生器的源阻抗，记录在附录B.3。7.2.3电源频率试验发生器的校准7.2.3.1开路电压和频率 1）如图6所示连接设备。图6电源频率试验发生器开路电压和频率校准示意图设置电源频率试验发生器为持续骚扰模式，频率调至1623Hz，合理选择宽频电压差分探头的衰减比，调节数字示波器的水平时基、垂直偏置系数和触发模式3）改变电源频率试验发生器的频率分别为50Hz和60Hz，测量不同试验电压等级下的开路电压和频率，记录在附录B.4。4）设置电源频率试验发生器为短时驻留骚扰模式，重复步骤2~3），测量不同试验电压等级下的开路电压和频率，记录在附录B.5。7.2.3.2驻留时间1）如图6所示连接设备。2）设置电源频率试验发生器为短时驻留骚扰模式，驻留时间为1s，调节数字示波器的水平时基、垂直偏置系数和触发模式，保持完整的波形显示在屏幕中心。使用数字示波器的光标测量不同试验电压等级和对应频率下的驻留时间，记录在附录B.5。7.2.3.3电压总谐波失真1）如图7所示连接设备。图7电源频率试验发生器电压总谐波失真校准示意图2）设置电源频率试验发生器为持续骚扰模式，频率调至1623Hz(基波频率)，合理选择谐波分析仪的电压量程，测量电源频率试验发生器在不同试验电压等级下的谐波电压分量，结合公式23）改变电源频率试验发生器的频率分别为50Hz和60Hz，测量电源频率试验发生器在不同试验电压等级和对应频率下的电压总谐波失真，记录在附录B.4。THD=i=2NVi式中：Vi——为第i次谐波电压的均方根值，其中V1为基波电压的均方根值，单位N——为谐波次数。7.2.3.4源阻抗1）如图8所示连接设备。图8电源频率试验发生器源阻抗校准示意图2）设置电源频率试验发生器为持续骚扰模式，频率调至1623Hz。切换电流探头为AC档，合理选择电流探头的V/A系数，调节数字示波器的水平时基、垂直偏置系数和触发模式，保持完整的波形显示在屏幕中心，测量不同试验电压等级下的短路电流，记3）改变电源频率试验发生器的频率分别为50Hz和60Hz，测量不同试验电压等级下的短路电流，记录在附录B.4。4）计算相同试验电压等级和对应频率设定下的开路电压与短路电流的比值，记为电源频率试验发生器的源阻抗，记录在附录B.4。5）设置电源频率试验发生器为短时驻留骚扰模式，重复步骤2~4），测量电源频率试验发生器的源阻抗，记录在附录B.5。7.2.415Hz~150kHz试验发生器的校准7.2.4.1开路电压和频率如图9所示连接设备。图915Hz~150kHz试验发生器开路电压和频率校准示意图设置15Hz~150kHz试验发生器的频率为15Hz，合理选择宽频电压差分探头的衰减比，调节数字示波器的水平时基、垂直偏置系数和触发模式，保持完整的开路电压波形显示在屏幕中心，测量不同试验电压等级（见附录D.2）下的开路电压和频率，记录在附录B.6。改变15Hz~150kHz试验发生器的频率分别为150Hz、1.5kHz、15kHz和150kHz，测量不同试验电压等级和频率设定下捕捉的开路电压和频率，记录在附录B.6。7.2.4.2电压总谐波失真1）如图10所示连接设备。图1015Hz~150kHz试验发生器电压总谐波失真校准示意图2）设置15Hz~150kHz试验发生器的频率为15Hz，合理选择谐波分析仪的电压量程，测量15Hz~150kHz试验发生器在不同试验电压等级下的谐波电压分量，结合公式2，计算得到电压总谐波失真，记录在附录B.6。3）改变15Hz~150kHz试验发生器的频率分别为150Hz、1.5kHz、15kHz和150kHz，测量15Hz~150kHz试验发生器在不同试验电压等级和对应频率下的电压总谐波失真，记录在附录B.6。7.2.4.3源阻抗1）如图11所示连接设备。图1115Hz~150kHz试验发生器源阻抗校准示意图2）设置15Hz~150kHz试验发生器为单频点持续输出模式，频率调至15Hz。切换电流探头为AC档，合理选择电流探头的V/A系数，调节数字示波器的水平时基、垂直偏置系数和触发模式，保持完整的波形显示在屏幕中心，测量不同试验电压等级下的短路电流，记录在附录B.6。3）改变15Hz~150kHz试验发生器的频率分别为150Hz、1.5kHz、15kHz和150kHz，测量不同试验电压等级下的短路电流，记录在附录B.6。4）计算相同试验电压等级和对应频率设定下的开路电压与短路电流的比值，记为15Hz~150kHz试验发生器的源阻抗，记录在附录B.6。8校准结果表达校准结果应在校准证书上反映，校准证书应至少包括以下信息：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；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和应用有关时，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声明；p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。9复校时间间隔建议复校时间间隔为1年。送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。

附录A测量不确定度评定示例主要项目测量不确定度评定示例A.1电源频率试验发生器的开路电压不确定度评定A.1.1测量方法将宽频电压差分探头连接到DC试验发生器的输出端口和数字示波器的输入端口，通过数字示波器读取开路电压的测量值。A.1.2不确定度来源(1）数字示波器最大允差引入的不确定度分量u1；(2）宽频电压差分探头最大允差引入的不确定度分量u2；(3）示值分辨力误差引入的不确定度分量u3；(4）测量重复性引入的不确定度分量uA。A.1.3标准不确定度评定1)数字示波器最大允差引入的不确定度分量u数字示波器幅度测量最大允许误差为±2%，按均匀分布，取k=3，则不确定度分量u12)宽频电压差分探头最大允差引入的不确定度分量u宽频电压差分探头最大允许误差为±2%，按均匀分布，取k=3，则不确定度分量u23)示值分辨力引入的不确定度分量u数字示波器幅度测量时分辨力为0.1V，半区间a=0.05V，按均匀分布，取k=3，则不确定度分量u3=0.05V3=0.029V，相对于有效值为100V不确定度分量u4)测量重复性引入的标准不确定度分量uA对电源频率试验发生器在100V设定电压下进行10次重复性测量，结果如下表(V)：

测量序号12345测量结果99.699.599.599.899.9测量序号678910测量结果99.799.699.999.699.7平均值x99.68标准偏差s0.148测量重复性引入的不确定度分量uA=s=i=110(xi-x)2(n-由于测量重复性包含了人员读数时因分辨力引入的误差，因此由分辨力引入的不确定度分量u3和测量重复性引入的不确定度分量uA取大者。A.1.4合成标准不确定度表A.1不确定度来源汇总表不确定度来源标准不确定度灵敏系数标准不确定度分量符号数值数字示波器最大允差u1.15%11.15%宽频电压差分探头最大允差u1.15%11.15%示值分辨力u0.029%10.029%测量重复性u0.15%10.15%以上各项不确定度分量相互独立不相关，合成标准不确定度为：uA.1.5扩展不确定度取包含因子k=2，则扩展不确定度为：Urel=kuc=3.2%，k=2A.2电源频率试验发生器的频率不确定度评定A.2.1测量方法将宽频电压差分探头连接到电源频率试验发生器的输出端口和数字示波器的输入端口，通过数字示波器读取电源频率试验发生器的频率测量值。A.2.2不确定度来源主要不确定度来源如下：(1）数字示波器时基最大允许误差引入的不确定度分量u1；(2）频率示值分辨力引入的不确定度分量u2；(3）测量重复性引入的不确定度分量uA；A.2.3标准不确定度评定1)数字示波器时基最大允许误差引入的不确定度分量u1数字示波器时基最大允许误差为1×10-4，按均匀分布，取k=3，则不确定度分量u1=1×10-4/3=5.8×10-5。2)频率示值分辨力引入的不确定度分量u2数字示波器频率测量的分辨力为0.01Hz，半区间a=0.005Hz，按均匀分布，取k=3，则不确定度分量u2=0.005Hz/3=0.0029Hz，相对频率50Hz处的不确定度分量u2=5.8×10-5。3)测量重复性引入的标准不确定度分量uA对电源频率试验发生器在50Hz频率处进行10次重复性测量，结果如下表(Hz)：测量序号12345测量结果49.9649.9749.9849.9849.98测量序号678910测量结果49.9849.9749.9849.9949.98平均值x49.977标准偏差s0.0082测量重复性引入的不确定度分量uA=s由于测量重复性包含了人员读数时因分辨力引入的误差，因此分辨力引入的不确定度分量u2和测量重复性引入的不确定度分量uA取大者。A.2.4合成标准不确定度表A.2不确定度来源汇总表不确定度来源标准不确定度灵敏系数标准不确定度分量符号数值数字示波器时基最大允许误u5.8×10-515.8×10-5频率示值分辨力u5.8×10-515.8×10-5测量重复性u1.6×10-411.6×10-4以上各项不确定度分量相互独立不相关，合成标准不确定度为：ucA.2.5扩展不确定度取包含因子k=2，则扩展不确定度为：Urel=kuc=3.4×10-4，k=2

附录B校准原始记录格式共模传导干扰模拟器原始记录B.1外观及工作正常性检查：B.2DC试验发生器骚扰形式开路电压(V)短路电流(A)源阻抗(Ω)纹波因数(%)设定值实测值实测值实测值实测值持续131030B.3DC试验发生器骚扰形式开路电压(V)短路电流(A)源阻抗(Ω)上升时间(µs)下降时间(µs)驻留时间(s)设定值实测值实测值实测值参考值实测值参考值实测值设定值实测值短时驻留101～51～51301～51～511001～51～513001～51～51B.4电源频率试验发生器骚扰形式频率(Hz)开路电压(V)短路电流(A)源阻抗(Ω)电压总谐波失真(%)设定值实测值设定值实测值实测值实测值实测值持续11506013506011050601305060B.5电源频率试验发生器骚扰形式频率(Hz)开路电压(V)短路电流(A)源阻抗(Ω)驻留时间(s)设定值实测值设定值实测值实测值实测值设定值实测值短时驻留110150160113015016011100150160113001501601B.615Hz~150kHz试验发生器等级频率(Hz)开路电压(V)短路电流(A)源阻抗(Ω)电压总谐波失真(%)设定值实测值设定值实测值实测值实测值实测值11511500.115000.1150001150000121531500.315000.315000315000033151015011500115000101500001041530150315003150003015000030

附录C校准证书内页格式校准证书内页格式C.1外观及工作正常性检查：C.2DC试验发生器(1)开路电压骚扰形式开路电压(V)不确定度(k=2)设定值实测值(2)上升时间和下降时间骚扰形式上升时间(µs)下降时间(µs)不确定度(k=2)参考值实测值参考值实测值(3)驻留时间骚扰形式驻留时间(s)不确定度(k=2)设定值实测值(4)纹波因数骚扰形式开路电压(V)纹波因数(%)不确定度