电磁流量计抗干扰效果的验证实验
电磁流量计抗干扰效果的验证实验
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的目的是验证电气和电子设备对诸如来自切换瞬态过程的各种类型瞬变骚扰的抗扰度。目前在我们国家电快速实验的标准是国家标准GB/T 17626.4-2008[13]。制定的国家标准是为了提供对评估电气和电子的供电电源端口,信号和控制端口在受到重复性快速瞬变干扰时的性能确定一个共同的能再现的评定依据。标准中对电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的试验目的、试验方法、试验评价都作了详细的描述。
5.1.1 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的基本信息
1. 试验的概述
重复性快速瞬变试验是一种将由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群耦合到电气和电子设备的电源端口,信号和控制端口的试验。试验的要点是瞬变的高幅值、短上升时间、高重复率和低能量。
2. 试验的等级
表5-1 中列出了对设备的供电电源,保护接地,信号的控制端口进行电快速瞬变试验时应优先采用的试验等级的范围： 表5-1：试验等级 这些开路输出电压将显示在电快速瞬变脉冲群发生器上。 试验设备：
3. 试验设备
1）脉冲群发生器
脉冲群发生器的主要元件:高压源U;充电电阻Rc;储能电容器Cs;脉冲持续时间成形电阻Rs;阻抗匹配电阻Rm;隔直电容Cd, 电路简图结构为图5-1： 图5-1: 发生器电路简图 Fig.5-1: the diagram circuit of emitter 脉冲群发生器的性能和特性为： 开路输出电压范围:0.25KV~4KV； 在接50 欧负载时的运行特性: 能量： 4mJ/脉冲 极性： 正负极性 输出型式： 同轴输出 动态源阻抗： 50 欧 发生器的隔直电容： 10nF 单个脉冲的上升时间: 5ns 脉冲持续时间： 50ns 脉冲群持续时间： 15ms 脉冲群周期:： 300ms
2）交/直流电源端口的耦合/去耦网络
特性参数为： 频率范围: 1MHZ~100MHZ 耦合电容: 33nF 耦合衰减: <2dB 在不对称条件下的去耦衰减: >20dbB 网络中每条线路和其他线路之间的串扰衰减:>30dB 耦合电容的绝缘耐受能力: 5KV
3）容性耦合夹
耦合夹能在与受试设备各端口的端子,电缆屏蔽层或受试设备的任何其他部分无任何电连接的情况下把快速瞬变脉冲群耦合到受试线路上。 耦合夹的耦合电容取决于电缆的直径,材料和屏蔽。 该装置由盖住受试线路电缆的夹板组成,并且应放置在面积最小为1m2 的接地平面上,接地参考平面的周边至少应超出耦合夹0.1m。 耦合夹的两端应具有高压同轴接头,其任一端均可与试验发生连接,发生器应连接到耦合夹受试设备的那一端
5.1.2 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的过程
1. 把试验电压耦合到受试设备的方法 对于供电电源端口，我们通常采用通过耦合/去耦网络直接耦合电快速瞬变脉冲群骚扰电压的方法。 对于I/O 端口和通信端口，我们通常采用通过容性耦合夹把骚扰试验电压施加到I/O 端口和通信端口如图5-2 图5-2：试验配置 Fig.5-2: The examination station
2. 试验程序：
在满足气候条件： 环境温度: 15 ℃ ~35 ℃ ， 相对湿度: 25%~75% ， 大气压力: 86Kpa~106Kpa 和电磁条件：应能保证EUT 正常运行,使试验结果不受影响的情况下完成实验。 应根据试验计划进行试验,包括对技术规范所规定的受试设备性能的检验。试验计划应该规定以下内容: 将要进行的试验的类型；试验等级；试验电压的极性；内部或外部发生器激励；试验的持续时间,不少于1min；施加试验电压的次数；待试验的受试设备端口；受试设备的典型工作条件；依次对受试设备各端口或对同属于两个以上电路的电缆等施加试验电压的顺序和辅助设备。
3. 试验结果的评定
试验结果应依据受试验设备的功能丧失或性能降级进行分类。建议的分类为： A 级 在制造商、委托方或购买方规定的限值内性能正常。 B 级 功能或性能暂时丧失或降低，但在干扰停止后能自动恢复，不需要人工干预； C 级 功能或性能暂时丧失或降低，但需要人工干预后才能恢复 D 级 因设备硬件或软件损坏，或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能下降。
5.2 开封电磁流量计的试验验证
考虑到现场的干扰主要类似快速脉冲群干扰，我们的验证试验*参考电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的方法，来模拟现场的干扰，以检验流量计的抗干扰效果。公司为此专门采购了一台电快速瞬变脉冲群抗扰度试验实验设备（深圳鑫成通 EFT4040B）。
5.2.1 试验基本信息
1. 试验中快速脉冲群干扰的强度等级选择为： 电压峰值： 0.5kV 重复频率：5kHz
2. 试验中快速脉冲群干扰的方法： 在输入信号中叠加干扰信号。
3. 试验结果的分类划分： 我们参考电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的试验结果的评定标准，将实验结果划分如下表5-2： 表5-2：实验结果一栏表 等级 要求 A 受干扰时仪表瞬时流量值显示正常，输入改变时，瞬时流量值也改变； B 受干扰时仪表瞬时流量值受干扰显示不正确； 干扰消失后无需人工干预仪表1 分钟内可自动恢复正常，并且仪表累计流量未丢失。 C 需人工干预才能恢复正常， 按情况不同细分为： C.1 受干扰时仪表瞬时流量值受干扰显示不正确； 干扰消失后仪表1 分钟内不能自动恢复正常。但是输入改变时，瞬时值也改变，累计数还在增长； 人工重启动后仪表后，一切恢复正常，并且仪表累计流量未丢失。 C.2 受干扰时仪表瞬时流量值受干扰显示不正确； 干扰消失后仪表1 分钟内不能自动恢复正常。输入改变时，瞬时值不变，累计数不增长； 人工重启动后仪表后，一切恢复正常，并且仪表累计流量未丢失 C.3 受干扰时仪表瞬时流量值受干扰显示不正确； 干扰消失后仪表1 分钟内不能自动恢复正常。输入改变时，瞬时值不变，累计数不增长； 人工重启动后仪表后，不能恢复正常或重启动后累计数未丢失；
4. 为了验证智能电磁流量计试验结果，而作的程序调整：
1）针对程序受干扰后可能出现的跑飞情况，我们在内部程序中添加了一下几个出错显示（如下表5-3：）。当程序出现这些跑飞情况，流量计在自动恢复程序运行时，会主动显示这些出错显示信息，以表示抗干扰的措施确实起了效果。 表5-3：出错显示信息表 出错显示信息意义 SP or STACK ERR 程序SP 指针或堆栈出错 RAM ERROR RAM 读写时出错 WRITE EEPROM EEPROM 读写时出错 OPERATION ERROR 出现除零操作 LOOP ERROR 程序陷入死循环
5. 试验方法：
试验方法为对比试验：我们分别选用6 台信号转换器，其中3 台未加抗干扰措施的信号转换器为A 组，3 台加抗干扰措施的信号转换器为B 组。两组分别完成255 次试验。
5.2.2 试验结果和分析 结果按照等级划分如表 5-3： 表5-3：试验结果统计表 等级 A组结果 B 组结果个数 百分比（%） 个数 百分比（%） A 184 72.2% 187 73.3% SP or STACK ERR 7 10 RAM ERROR 1 5 WRITE EEPROM 4 9 OPERATION ERROR 5 0 LOOP ERROR 15 25 B 其他情况 8 15.7% 13 24.3% C1 11 1 C2 13 5 C C3 7 12.2% 0 2.4% 从表5-3 中可以看出，未加抗干扰措施的信号转换器，在干扰产生后由于程序跑飞的原因，很多都不能恢复到正常的状态，有7 台次仪表的累积量在干扰下出现异常。而使用了抗干扰措施后，严重的C 级错误下降1/5，使仪表在干扰消失后无需人工干预的情况下可自动恢复正常工作。这说明抗干扰措施确实起到应有的作用。--扩展阅读：开封中仪流量仪表有限公司专业生产电磁流量计、孔板流量计、涡街流量计、文丘里流量计、v锥流量计、v型锥流量计、喷嘴流量计、插入式电磁流量计、智能电磁流量计、分体式电磁流量计、一体式电磁流量计、标准孔板流量计、标准孔板、一体化孔板流量计、标准喷嘴流量计、长径喷嘴流量计、标准喷嘴、长径喷嘴、插入式涡街流量计、智能涡街流量计、锥型流量计、v锥型流量计、节流装置、节流孔板、限流孔板等流量产品，更多有关电磁流量计、孔板流量计、涡街流量计的信息请访问开封中仪网站：
