中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范5靜電放電電流靶校準(zhǔn)規(guī)范Ds5發(fā)布 5實施國家市場監(jiān)督管理總局 發(fā)布5靜電放電電流靶校準(zhǔn)規(guī)范rDs

5歸 口 單 位:全國無線電計量技術(shù)委員會主要起草單位:上海市計量測試技術(shù)研究院有限公司中國計量科學(xué)研究院上海泰峰檢測認(rèn)證有限公司參加起草單位:南京容向測試設(shè)備有限公司本規(guī)范委托全國無線電計量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人:滕玉龍上海市計量測試技術(shù)研究院有限公司)黃 攀中國計量科學(xué)研究院)詹 暢上海泰峰檢測認(rèn)證有限公司)參加起草人:黃玉琿上海市計量測試技術(shù)研究院有限公司)邢立文南京容向測試設(shè)備有限公司有限公司)萬一彬上海市計量測試技術(shù)研究院有限公司)目 錄引言………………………

Ⅱ)1范圍……………………2術(shù)語和計量單位………………………3概述……………………4計量特性………………1輸入阻抗……………2轉(zhuǎn)移阻抗……………3插入損耗……………5校準(zhǔn)條件………………1環(huán)境條件……………2校準(zhǔn)用設(shè)備…………6校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法…………………1校準(zhǔn)項目……………2校準(zhǔn)方法……………7校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)…………8復(fù)校時間間隔…………

1)1)1)1)1)1)1)2)2)2)2)2)3)5)6)附錄A 原始記錄內(nèi)頁格附錄B 校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式

…………………………

7)8)附錄C 主要項目測量不確定度評定示例……………

9)附錄D 靶適配線結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求……………………

)Ⅰ引 言0國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》和2測量不確定度評定與表示》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范編制工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范的制定參考了8電磁兼容試驗和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗》和9道路車輛電子部件對靜電放電抗擾性的試驗方法本規(guī)范為首次發(fā)布。Ⅱ靜電放電電流靶校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于靜電放電電流靶本體及其測量鏈路包含衰減器和電纜等的校準(zhǔn)。術(shù)語和計量單位轉(zhuǎn)移阻抗e測量鏈路電流輸出端0Ω精密負(fù)載上的電壓和注入到靜電放電電流靶輸入端的電流之比,單位。概述靜電放電電流靶本體及其測量鏈路以下簡稱靜電放電電流靶是用于校準(zhǔn)靜電放電發(fā)生器放電電流的同軸靶。靶面由內(nèi)導(dǎo)體、環(huán)形絕緣間隙和接地結(jié)構(gòu)3部分組成。典型的2Ω靶內(nèi)部由大約5個電阻值為1Ω的電阻并聯(lián)于內(nèi)電極和接地結(jié)構(gòu)之間。靜電放電電流靶本體的正面結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1靜電放電電流靶本體的正面結(jié)構(gòu)圖靜電放電電流靶本體輸出端接衰減器,衰減器的衰減量一般為,并與配套的同軸電纜共同組成測量鏈路。計量特性輸入阻抗直流阻抗:典型值為1Ω和。轉(zhuǎn)移阻抗直流轉(zhuǎn)移阻抗值范圍:)。插入損耗1插入損耗范圍:~。相對于插入損耗標(biāo)稱值的變化量不超過:,頻率范圍1;,頻率范圍1z4。注:以上指標(biāo)僅供參考,不作為符合性判定依據(jù)。校準(zhǔn)條件環(huán)境條件環(huán)境溫度:℃相對濕度:0;電源電壓及頻率:,;其他:周圍無影響校準(zhǔn)工作正常進(jìn)行的電磁干擾及機械振動。校準(zhǔn)用設(shè)備網(wǎng)絡(luò)分析儀頻率范圍4動態(tài)范圍:不小于;傳輸系數(shù)模值測量不確定度U。直流電流源直流電流范圍:,最大允許誤差:2。數(shù)字多用表直流電壓范圍00,最大允許誤差:1;電阻測量范圍:,最大允許誤差:5。0Ω負(fù)載直流電阻0,最大允許誤差:1。0Ω同軸衰減器頻率范圍4衰減量不小于;電壓駐波比:。靶適配線插入損耗:不大于,頻率范圍4;特性阻抗:。校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)項目校準(zhǔn)項目見表。2表1校準(zhǔn)項目表序號項目名稱1輸入阻抗2轉(zhuǎn)移阻抗3插入損耗校準(zhǔn)方法外觀及工作正常性檢查被校靜電放電電流靶外觀應(yīng)完好檢查完成后將結(jié)果記錄于1中。

靜電放電電流靶端面應(yīng)平整,,

表面無明顯銹蝕;,被校靜電放電電流靶電纜測量鏈路在使用和校準(zhǔn)時應(yīng)作單獨或部分校準(zhǔn)。

應(yīng)視為一個整體 不輸入阻抗設(shè)置數(shù)字多用表為四線法電阻測量功能短接對電阻測量結(jié)果進(jìn)行清零。

選擇合適的量程,

將表筆或測試線將測量鏈路的輸出端開路用數(shù)字多用表的表筆或測試線分別接觸靜電放電電流靶的內(nèi)電極和接地結(jié)構(gòu),數(shù)字多用表的測量值即為測量鏈路的直流輸入阻抗n,將結(jié)果記錄于2中。轉(zhuǎn)移阻抗連接如圖2所示。 ,直流電流源輸出正極端接靜電放電電流靶的電流輸入端內(nèi)電極 靜電放電電電纜測量鏈路的輸出端接0Ω負(fù)載,測量鏈路接地端和0Ω負(fù)載的電流輸出端接直流電流源的回路端。圖2轉(zhuǎn)移阻抗校準(zhǔn)連接示意圖設(shè)置直流電流源輸出電流為1A或按使用要求設(shè)置,用數(shù)字多用表測量0Ω負(fù)載兩端的電壓U+,記錄于3中。用式)計算靜電放電電流靶電纜測量鏈路的轉(zhuǎn)移阻抗+,將結(jié)果記錄于3中。3+

+=U+

)+測量鏈路的轉(zhuǎn)移阻抗;U+ 測量鏈路電流輸出端0Ω負(fù)載兩端的電壓;+注入到靜電放電電流靶輸入端的電流。-交換直流電流源輸出電流的極性,重復(fù)上述步驟,用式)測量電壓U-和計算轉(zhuǎn)移阻抗-,將結(jié)果記錄于-式中:

-=U-

)-測量鏈路的轉(zhuǎn)移阻抗;U- 測量鏈路電流輸出端0Ω負(fù)載兩端的電壓;-注入到靜電放電電流靶輸入端的電流。插入損耗設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分析儀的測量模式為傳輸測量1,

掃描類型設(shè)置為對數(shù)頻率

,源信號功率設(shè)置為,中頻帶寬設(shè)為不大于0,起始頻率為,終止頻率大于或等于。連接如圖3所示

將測試電纜和B衰減器接入網(wǎng)絡(luò)分析儀的測試端口,對網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行1傳輸歸一化校準(zhǔn)。圖3網(wǎng)絡(luò)分析儀自校準(zhǔn)連接示意圖連接如圖4所示,將靶適配線和被校靜電放電電流靶的端面對齊,緊密接觸并固定后,接入自校完成后的網(wǎng)絡(luò)分析儀測試電纜和衰減器之間。4圖4插入損耗校準(zhǔn)連接示意圖用網(wǎng)絡(luò)分析儀標(biāo)記功能分別讀取和范圍內(nèi)的插入損耗最大值和最小值,記錄于4中。用式)計算各個頻率點的插入損耗,用式)計算插入損耗的變化量。LAT )式中:

LDL )L 被校靜電放電電流靶的插入損耗值被校靜電放電電流靶插入損耗的標(biāo)稱值LA 網(wǎng)絡(luò)分析儀1測量結(jié)果;T靶適配線的插入損耗值;L被校靜電放電電流靶插入損耗的標(biāo)稱值LSTD

STD

ngB+為測量鏈路的轉(zhuǎn)移阻抗gB校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)靜電放電電流靶校準(zhǔn)后,出具校準(zhǔn)證書,校準(zhǔn)證書至少應(yīng)包含以下信息:標(biāo)題:校準(zhǔn)證書;實驗室名稱和地址;進(jìn)行校準(zhǔn)的地點如果與實驗室的地址不同;證書的唯一性標(biāo)識如編號,每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識;客戶的名稱和地址;被校對象的描述和明確標(biāo)識;進(jìn)行校準(zhǔn)的日期,如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)說明被校對象的接收日期;5如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明;校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識,包括名稱及代號;本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明;校準(zhǔn)環(huán)境的描述;校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明;對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明;校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識;校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明;未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書的聲明。復(fù)校時間間隔復(fù)校時間間隔由用戶根據(jù)使用情況自行確定,推薦為1年。注:靜電放電電流靶電纜測量鏈路在使用和校準(zhǔn)時應(yīng)視為一個整體,一旦整體或部分鏈路發(fā)生變化或更換,全鏈路需要重新校準(zhǔn)來確保符合規(guī)范要求。6附錄A外觀及工作正常性檢查

原始記錄內(nèi)頁格式項目檢查結(jié)果外觀及工作正常性檢查輸入阻抗標(biāo)稱值/Ω測量值/Ω不確定度U)轉(zhuǎn)移阻抗電流源正極接內(nèi)電極:電流源輸出電流/A負(fù)載兩端電壓/V轉(zhuǎn)移阻抗)不確定度U)電流源正極接接地結(jié)構(gòu):電流源輸出電流/A負(fù)載兩端電壓/V轉(zhuǎn)移阻抗/)不確定度U)插入損耗插入損耗標(biāo)稱值

: 頻率范圍插入損耗變化量B插入損耗變化量B不確定度U)9kHz~1GHz1GHz~4GHz7附錄B輸入阻抗

校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式標(biāo)稱值/Ω測量值/Ω不確定度U)轉(zhuǎn)移阻抗測量狀態(tài))不確定度U)插入損耗插入損耗標(biāo)稱值

: 頻率范圍插入損耗變化量B插入損耗變化量B不確定度U)9kHz~1GHz1GHz~4GHz8附錄C主要項目測量不確定度評定示例 輸入阻抗測量不確定度評定測量方法為直接測量。不確定度來源經(jīng)分析,不確定度來源如下:數(shù)字多用表阻抗測量誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度1;數(shù)字多用表阻抗測量分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度2;測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量評定數(shù)字多用表阻抗測量誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度查閱數(shù)字多用表技術(shù)手冊,測量值為7Ω的直流阻抗的最大允許誤差為51572,測量值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布1=,標(biāo)準(zhǔn)不確定度12/3。數(shù)字多用表阻抗測量分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)字多用表測量值為Ω的直流阻抗分辨力為,2,服從均勻分布2=,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度25/4。測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度使用數(shù)字多用表對被校件的輸入阻抗重復(fù)測量0次

,測量結(jié)果如表。表1靜電放電電流靶輸入阻抗測量結(jié)果測量序數(shù)輸入阻抗實測值/Ω17243342586772819806平均值79單次測量結(jié)果的實驗標(biāo)準(zhǔn)差s=

≈3Ω?！苙i21n-1標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度用實驗標(biāo)準(zhǔn)差表示,∑ni21n-1標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表輸入阻抗標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表如表。表2輸入阻抗標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度符號數(shù)值/Ω數(shù)字多用表阻抗測量誤差u13數(shù)字多用表阻抗測量分辨力u24測量重復(fù)性u33合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度各不確定度分量互不相關(guān)

,則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度:擴展不確定度

=1233Ω包含因子,擴展不確定度U2。轉(zhuǎn)移阻抗測量不確定度評定測量模型 ( ) :轉(zhuǎn)移阻抗按式+

1

+=U+

)+測量鏈路的轉(zhuǎn)移阻抗;U+ 測量鏈路電流輸出端0Ω負(fù)載兩端的電壓;+注入到靜電放電電流靶輸入端的電流。根據(jù)不確定度傳播律,轉(zhuǎn)移阻抗的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按式)計算:=U )其中1+=12+=-U+。U+不確定度來源

+

+

+經(jīng)分析,不確定度來源如下:數(shù)字多用表直流電壓測量誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度1;數(shù)字多用表直流電壓測量分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度2;直流電流源輸出電流測量誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度3;0直流電流源輸出電流測量分辨力誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度4;0Ω負(fù)載阻值的誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度5;測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量評定數(shù)字多用表直流電壓測量誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度查閱數(shù)字多用表技術(shù)手冊,測量值為9V的直流電壓的最大允許誤差為1,1194,測量值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布1=,標(biāo)準(zhǔn)不確定度14/4。數(shù)字多用表直流電壓測量分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,數(shù)字多用表測量值為9V的直流電壓的分辨力為1V

即a2=5,服從均勻分布2=,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度26/3×6。直流電流源輸出電流測量誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度使用數(shù)字多用表測量直流電源的輸出電流,查閱數(shù)字多用表技術(shù)手冊,測量值為4A電流時的最大允許誤差為2,3243,測量值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布3=,標(biāo)準(zhǔn)不確定度33/3。直流電流源輸出電流測量分辨力誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度使用數(shù)字多用表測量直流電源的輸出電流查閱數(shù)字多用表技術(shù)手冊測量值為4A電流時的分辨力為1,46,服從均勻分布4=,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度46/6。0Ω負(fù)載阻值的誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度5根據(jù)轉(zhuǎn)移阻抗校準(zhǔn)連接圖,被校靶、衰減器與0Ω負(fù)載形成并聯(lián)0Ω負(fù)載阻值的最大允許誤差為,根據(jù)計算,負(fù)載的阻值誤差對負(fù)載上所測得電壓的影響為±4,服從均勻分布5=,對于值為9A的轉(zhuǎn)移阻抗,則標(biāo)準(zhǔn)不確定594/5。測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。對被校設(shè)備的轉(zhuǎn)移阻抗重復(fù)測量0次,測量結(jié)果如表。表3靜電放電電流靶轉(zhuǎn)移阻抗測量結(jié)果測量序數(shù)轉(zhuǎn)移阻抗實測值)192538411表3續(xù))測量序數(shù)轉(zhuǎn)移阻抗實測值)506374859604平均值8單次測量結(jié)果的實驗標(biāo)準(zhǔn)差s=

≈3A?！苙in-121標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度用實驗標(biāo)準(zhǔn)差表示,6∑nin-121標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表 。轉(zhuǎn)移阻抗標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表如表4表4轉(zhuǎn)移阻抗標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度靈敏系數(shù)i符號數(shù)值數(shù)字多用表電壓測量誤差u14V1A-1數(shù)字多用表電壓測量分辨力u26V1A-1直流電流源輸出電流測量誤差u33A12直流電流源輸出電流測量分辨力u46A12負(fù)載阻值的誤差u55A1測量重復(fù)性u63A1合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度各不確定度分量互不相關(guān)

,則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度:=1234563。2擴展不確定度包含因子,擴展不確定度U5。插入損耗測量不確定度評定測量模型 ( ) :插入損耗按式

3計算 ( )式中:

LAT

3L 被校靜電放電電流靶的插入損耗實測值;A 網(wǎng)絡(luò)分析儀1測量結(jié)果;T一個靶適配線的插入損耗值。根據(jù)不確定度傳播律,插入損耗的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按式)計算:=T) )其中1L2=L=。?A不確定度來源

T經(jīng)分析,不確定度來源如下:網(wǎng)絡(luò)分析儀插入損耗測量誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度1;網(wǎng)絡(luò)分析儀插入損耗測量分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度2;靶適配線入損耗誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度3;測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量評定網(wǎng)絡(luò)分析儀插入損耗測量誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度查閱網(wǎng)絡(luò)分析儀技術(shù)手冊,在1z頻率下測量值為~B的傳輸系數(shù)時的不確定度為1,標(biāo)準(zhǔn)不確定度1,換算為相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度5。網(wǎng)絡(luò)分析儀插入損耗測量分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度網(wǎng)絡(luò)分析儀在頻率下測量值為B的傳輸系數(shù)的分辨力為,2,服從均勻分布2=,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度2/×4,換算為相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度47。靶適配線插入損耗誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)靶適配線實測結(jié)果,靶適配線插入損耗標(biāo)