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发射试验之传导发射的测试步骤

2020-02-04   02●新观察   中国医药报  

根据YY 0505《医用电气设备第1-2部分:安全通用要求并列标准:电磁兼容要求和试验》的要求,发射试验涉及无线电业务的保护试验和公共电网的保护试验,具体包括辐射发射、传导发射、骚扰功率、谐波失真、电压的波动和闪烁等电磁发射试验项目。本文主要介绍传导发射的测试步骤。

环境设施的确认

环境噪声的确认 环境噪声应满足标准GB 4824-2013《工业、科学和医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性 限值和测量方法》第7.2条款环境噪声的要求,具体包括:

第一,进行型式试验的试验场地应能将受试设备的发射从环境噪声中区分出来。这种环境适用性可通过在受试设备不工作的情况下测量环境噪声电平来确定,要保证环境噪声电平比GB 4824-2013第6.2或6.3条规定的限值至少低6dB,以便测量。

第二,如果环境电平加上受试设备的发射后,仍不超过规定的限值,就没有必要要求环境电平减小到规定限值的6dB以下,在这种情况下,可认为受试设备已满足规定的限值。

第三,在测量传导骚扰电压时,当地的无线电发射可能使某些频率上的环境噪声电平增加,此时可在人工电源网络和电源之间插入一个适当的射频滤波器,或者在屏蔽室内测量。构成射频滤波器的元件应封闭在一个金属屏蔽盒内,其外壳直接与测量系统的参考地连接。接入射频滤波器后,在测量频率上,人工电源网络的阻抗仍应满足规定的要求。

设施的确认 如果在屏蔽室内进行测试,屏蔽室应符合以下要求:屏蔽室的屏蔽效能应符合CNAS-CL01-A008的要求;电源进线对屏蔽室金属壁的绝缘电阻及导线与导线之间应大于2MΩ; 屏蔽室的接地电阻应小于4Ω。

受试设备(EUT)的布置

应在符合各种典型应用的情况下测量被测设备,通过改变被测设备的试验布置来获得骚扰电平最大值。

互连电缆的布置 对于由互连电缆连接的若干部件组成的设备或系统,互连电缆的型号和长度应该和单个设备技术要求中的规定一致。如果电缆长度可以改变,则在进行场强测量时应选择能产生最大辐射的长度。

如果试验中要采用屏蔽电缆或特种电缆,则应在使用说明书中明确规定。

进行电源端子骚扰电压测量时,电缆的超长部分应在接近其中点处将它捆成0.3m~0.4m长度的线束。如果不能这样做,则应在试验报告中详细说明电缆多余长度的布置情况。

在有多个同类型接口的地方,如果增加电缆数量并不会明显影响测量结果,则只要用一根电缆接到该类接口之一即可。

任何一组测量结果都应附有电缆和设备位置的完整说明,以使这种测量结果能够重现。如果有使用条件,则应作出规定,编入使用说明书中以作备用。

假如某一设备能分别执行若干个功能,则该设备在执行每一功能时,都应进行试验。对于由若干不同类型设备组成的系统,每类设备中至少有一个应包括在评价中。对于包含若干相同设备的系统,如果对其中的一个设备进行了评价并符合要求,就不需要对系统再作进一步的评价。

在评价与其他设备相联构成系统的设备时,可以用别的设备或模拟器来代表整个系统进行评价。

试验场供电电网的连接 在试验场测量时应尽可能使用GB4824-2013中 7.3.2 规定的V形网络,并应使其最接近受试设备的表面与受试设备的边界之间的最短距离不小于 0.8m。

制造厂提供的电源软线长度应为1m。如果超过1m,超长部分的电缆应来回折叠成不超过0.4m长的线束。

试验场应提供额定电压的电源。

制造厂在安装使用说明书中对电源电缆作出规定时,在受试设备和V形网络之间应该规定用1m长的规定型号的电缆连接。

为了安全目的需要接地时,接地线应接在V形网络的参考接地点上。当制造厂没有另外提供或规定连接时,接地线长度应为1m,并与受试设备电源线平行敷设,其间距不大于0.1m。

由制造厂规定或提供用作安全接地并连在同一端子上的其他接地线,也应接到V形网络的参考接地点。

受试设备的负载要求 本条规定了受试设备的负载条件,对于本条未包括的设备,要在能产生最大骚扰的状态下,按照设备使用说明书中规定的正常操作程序运行。

使用频率为0.15MHz~400MHz的治疗设备,所有的测量均应在设备使用说明书中规定的运行条件下进行,给设备施加负载所用的输出电路随所用电极的性质而定。

对于电感型设备,应使用随受试设备提供给患者治疗用的电缆和线圈进行测量。试验负载应该是一个由绝缘材料制成的垂直管形容器,其直径为10cm,容器内充以50cm高的溶液,溶液的配比是1L蒸馏水中含氯化钠9g。

容器应放在线圈内,并使容器的轴线和线圈的轴线重合,线圈的中心和液体负载的中心也重合。

应该在最大功率和二分之一最大功率两种工况下进行测量,如果输出电路可以调谐,则应以受试设备基波频率调谐到谐振状态。全部测量工作应该在受试设备使用说明书中规定的运行条件下进行。

使用频率高于400MHz的超高频和微波治疗设备,将受试设备的输出电路接在一个负载电阻上进行测量。负载电阻的阻值要和接通负载用的电缆特性阻抗值相同。

超声波治疗设备,应将换能器和发生器连接后进行测量,换能器应浸在充满蒸馏水、直径约为10cm的非金属容器内。

应在最大输出功率和二分之一最大输出功率两种工况下进行测量,如果输出电路可以调谐,则应先后在谐振和失谐状态下测量。测量中要考虑受试设备使用说明书中的技术规范。

测试程序

在试验场测量时应使用一个接地平面。受试设备与接地平面之间的关系要相当于实际使用状况,落地式受试设备放在接地平面上或用一块薄绝缘板隔开。便携式或其他非落地式受试设备应放在高出接地平面0.8m的非金属台上。

电源端子骚扰电压的测量可按下列规定进行。

第一,在辐射试验场上测量时,受试设备应具有和辐射测量时相同的配置。

第二,受试设备应处在比其边界周围至少扩展0.5m且最小尺寸为2m×2m的金属接地平面的上方。

第三,在屏蔽室内测量时,可用地面或屏蔽室的任意一壁作为接地平面。

当试验场具有金属接地平面时应选用第一项。对于后两种情况下,非落地式受试设备应放在离接地平面0.4m高处。落地式受试设备应放在接地平面上,接触点应与接地平面绝缘,但在其他方面应与正常使用时一致。所有受试设备离开其他金属表面的距离应大于0.8m。

V形网络的参考接地端应使用尽量短的导线接至接地平面上。电源电缆和信号电缆相对于接地平面的走线情况应与实际使用情况等效,并应十分小心地布置电缆,以免造成杂散效应。

当受试设备装有专门的接地端子时,应该用尽量短的导线接地。无接地端子时,设备应在正常连接方式下进行试验,也就是通过电源接地。

对于正常工作时无接地的手持式设备,应使用模拟手进行附加测量。(本文摘编自《医疗器械安全通用要求检验操作规范》,中国食品药品检定研究院组织编写,中国医药科技出版社出版)

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