【導(dǎo)讀】當(dāng)下社會(huì)，隨著科技的進(jìn)步，有源醫(yī)療器械層出不窮，切實(shí)幫助醫(yī)護(hù)人員和患者解決了不少問(wèn)題，但我們都知道，有源醫(yī)療器械一般會(huì)集成多種元器件，而元器件又很容易受電磁環(huán)境影響，甚至不能正常工作，那么這放到醫(yī)療領(lǐng)域無(wú)疑就是一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題，故而國(guó)家針對(duì)醫(yī)療器械行業(yè)要求滿足標(biāo)準(zhǔn)YY 0505-2012《醫(yī)用電氣設(shè)備 第1-2部分：安全通用要求 并列標(biāo)準(zhǔn)：電磁兼容要求和試驗(yàn)》，國(guó)內(nèi)的話一般常做4項(xiàng)EMI+7項(xiàng)EMS本篇文章結(jié)合實(shí)際聊一聊工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)。
工頻磁場(chǎng)是由導(dǎo)體中的工頻電流產(chǎn)生的。工頻磁場(chǎng)的特點(diǎn)是頻率低、波長(zhǎng)長(zhǎng)、其試驗(yàn)波形為工頻正弦波，對(duì)各種電氣和電子設(shè)備均會(huì)造成不同程度的影響。工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)可用于評(píng)價(jià)處于工頻( 連續(xù)和短時(shí)) 磁場(chǎng)中的家用、商用和工業(yè)用電氣和電子設(shè)備的性能，尤其適合于計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、電度表等一類(lèi)磁場(chǎng)敏感設(shè)備的磁場(chǎng)抗擾度性能評(píng)估。
工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)的試驗(yàn)儀器包括一個(gè)用以產(chǎn)生磁場(chǎng)的感應(yīng)線圈，和一臺(tái)用以供給感應(yīng)線圈電流的工頻勵(lì)磁電源。
1.定義
工頻就是一般的市電頻率（工業(yè)用電頻率），在我們國(guó)家是50Hz，而一些國(guó)家采用60Hz。
工頻磁場(chǎng)是工頻電場(chǎng)感應(yīng)出來(lái)的電磁場(chǎng)，主要由導(dǎo)體中的工頻電流產(chǎn)生的，或極少量的由附近的其他裝置（如變壓器的漏磁通）所產(chǎn)生的。
1.1 PFMF騷擾特點(diǎn)
我們中學(xué)時(shí)期已經(jīng)學(xué)過(guò)V=fλ其中V是波速,f是頻率,λ是波長(zhǎng)。
工頻磁場(chǎng)的特點(diǎn)是頻率低（50Hz），V為恒定值，自然波長(zhǎng)長(zhǎng)，在正常情況下，工頻電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相對(duì)穩(wěn)定，磁場(chǎng)強(qiáng)度較小，但在故障或突發(fā)狀態(tài)下，電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不穩(wěn)定，磁場(chǎng)遷都也相對(duì)較大，不過(guò)，持續(xù)時(shí)間比較短。這也是下述試驗(yàn)等級(jí)劃分的一個(gè)依據(jù)之一。
1.2目的
此項(xiàng)檢驗(yàn)的目的就是為了檢驗(yàn)電子、電氣設(shè)備在遭受這類(lèi)磁場(chǎng)擾動(dòng)影響時(shí)的性能，即系統(tǒng)、設(shè)備對(duì)工頻磁場(chǎng)的抗擾度。
2.試驗(yàn)等級(jí)
穩(wěn)定持續(xù)和短時(shí)作用的磁場(chǎng)試驗(yàn)等級(jí)的優(yōu)先選用范圍如下：
穩(wěn)定持續(xù)磁場(chǎng)試驗(yàn)等級(jí)
磁感應(yīng)強(qiáng)度用A/m表示，1A/m相當(dāng)于自由空間的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.26μT。
1s-3s的短時(shí)試驗(yàn)等級(jí)
通常依據(jù)實(shí)際的安裝和環(huán)境條件來(lái)選擇PFMF試驗(yàn)等級(jí)：
第一級(jí)：以監(jiān)視器、電子顯微鏡為代表的有電子束的敏感裝置能使用的環(huán)境水平。
第二級(jí)：工業(yè)區(qū)、醫(yī)院和辦公室為代表的保護(hù)良好的環(huán)境。
第三級(jí)：商業(yè)區(qū)、控制樓及高壓變電所的計(jì)算機(jī)房為代表的保護(hù)的環(huán)境
第四級(jí)：重工業(yè)廠礦及高壓變電所的控制室等為代表的典型的工業(yè)環(huán)境
第五級(jí)：重工業(yè)廠礦的開(kāi)關(guān)站、電廠為代表的嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境
3.測(cè)試布局
PFMF試驗(yàn)的基本配置包括接地參考平面（GRP）、受試設(shè)備（EUT）、感應(yīng)線圈和工頻磁場(chǎng)發(fā)生器。
幾乎所有的電磁兼容試驗(yàn)用到的GRP都是如下要求：材料為0.25mm以上的銅板或者鋁板，如果采用其他金屬板，最小厚度為0.65mm，GRP最小尺寸為1m*1m，但如果EUT長(zhǎng)或?qū)挻笥谶@個(gè)數(shù)值，那么至少應(yīng)該調(diào)整為相應(yīng)數(shù)值，即GRP最終尺寸取決于EUT的大小，同時(shí)GRP要與實(shí)驗(yàn)室的安全地相連；
EUT應(yīng)放置于GRP之上，其間用0.1m厚的絕緣物支撐，EUT外殼通過(guò)自身的接地端子與GRP相連，所有電纜（如滿足）應(yīng)有1m的長(zhǎng)度暴露在磁場(chǎng)中，如果采用濾波器，則應(yīng)接在距離EUT1m遠(yuǎn)的電纜上，濾波器與GRP相連。
感應(yīng)線圈應(yīng)放置在距離實(shí)驗(yàn)室墻壁和其他磁性物體至少1m遠(yuǎn)處，感應(yīng)線圈在做水平極化場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，GRP可作為線圈的底邊而成為線圈的一部分。
試驗(yàn)用的電流發(fā)生器應(yīng)放置在距離線圈不超過(guò)3m遠(yuǎn)的位置，其一端應(yīng)與GRP相連。
測(cè)試時(shí)，線圈應(yīng)能包圍受試設(shè)備，其大小應(yīng)使得線圈的一遍到受試設(shè)備外殼的最小距離等于所考慮受試設(shè)備尺寸的 1/3。對(duì)于大型設(shè)備，本身體積比較龐大，感應(yīng)線圈可由“ C”形截面或“ T”形截面的導(dǎo)體制成，以便有足夠的機(jī)械穩(wěn)定性。試驗(yàn)體積由線圈的試驗(yàn)面積（每條邊的 60%╳ 60%）乘以高度（對(duì)應(yīng)于線圈較短一邊的 50%）來(lái)決定。
4.試驗(yàn)計(jì)劃內(nèi)容
確保電磁條件（實(shí)驗(yàn)室背景電磁場(chǎng)應(yīng)至少比選定的試驗(yàn)等級(jí)低20dB，否則試驗(yàn)應(yīng)在法拉第籠中進(jìn)行）和氣候條件（溫度15-35℃，相對(duì)濕度25%-75%，大氣壓力86-106kPa）滿足要求。
確定試驗(yàn)磁場(chǎng)的類(lèi)型（穩(wěn)定持續(xù)或短時(shí)的），確定試驗(yàn)等級(jí)。
EUT正確操作的預(yù)校驗(yàn)
進(jìn)行試驗(yàn)：以臺(tái)式設(shè)備為例，應(yīng)采用浸入法對(duì)EUT進(jìn)行試驗(yàn)，EUT應(yīng)按實(shí)際使用要求放置和連線，并置于磁場(chǎng)線圈的中心，為測(cè)試EUT暴露在不同極化方向磁場(chǎng)中的抗干擾性能，應(yīng)使線圈分三次依次旋轉(zhuǎn)90°后做同樣的試驗(yàn)，即X、Y、Z三個(gè)方向做試驗(yàn)，每個(gè)方向持續(xù)時(shí)間一般為300s，可結(jié)合實(shí)際調(diào)整時(shí)間。對(duì)于一些尺寸較大的設(shè)備或系統(tǒng)，并不需要全體都放在磁場(chǎng)中，僅將系統(tǒng)中的敏感裝置放置在磁場(chǎng)中央進(jìn)行單獨(dú)試驗(yàn)。
5.試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)
試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)依據(jù)受試設(shè)備的功能喪失或性能降低等級(jí)進(jìn)行分類(lèi)。相關(guān)的性能水平由設(shè)備的制造商或?qū)嶒?yàn)的需求方確定，GB17626.8建議按如下要求分類(lèi)：
在制造商、委托方或購(gòu)買(mǎi)方規(guī)定的限值內(nèi)性能正常；
功能或性能暫時(shí)喪失或降低，但在騷擾停止后能自行恢復(fù)，不需要操作者干預(yù)；
功能或性能暫時(shí)喪失或降低，但需操作人員干預(yù)才能恢復(fù)；
因設(shè)備硬件或軟件損壞，或數(shù)據(jù)丟失而造成不能恢復(fù)的功能喪失或性能降低。
一般來(lái)講a項(xiàng)是合格的，c、d項(xiàng)是不合格的，b項(xiàng)需要根據(jù)設(shè)備使用情況&客戶(hù)協(xié)商判斷是否合格。
YY0505的符合性準(zhǔn)則如下：
6.測(cè)試設(shè)備
PFMF試驗(yàn)儀器包括一個(gè)用來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)的感應(yīng)線圈和一臺(tái)用以供給感應(yīng)線圈電流的工頻勵(lì)磁電源和一個(gè)GRP（參考接地版）及一些其他輔助裝置如磁場(chǎng)探頭、電子電度表等組成。
要求技術(shù)參數(shù)如下：
穩(wěn)定持續(xù)方式工作時(shí)的輸出電流范圍：1A-100A，除以線圈因數(shù)；
短時(shí)方式工作時(shí)的輸出電流范圍：300A-1000A，除以線圈因數(shù)；
輸出電流總畸變率小于8%；
輸出電流波形為正弦波；
短時(shí)工作時(shí)整定時(shí)間：1-3s；
感應(yīng)線圈有三種形式：
（1）、方形感應(yīng)線圈，標(biāo)準(zhǔn)邊長(zhǎng)為1m，場(chǎng)強(qiáng)允差在±3.0dB以?xún)?nèi)，可容EUT尺寸為0.6m*0.6m*0.5m（l*w*h）；
（2）、方形雙感應(yīng)線圈又稱(chēng)赫姆霍茲線圈，標(biāo)準(zhǔn)邊長(zhǎng)為1m，兩線圈距離0.8m，場(chǎng)強(qiáng)均勻度優(yōu)于±0.2dB；
（3）、對(duì)于大型柜式設(shè)備，根據(jù)EUT定制線圈，為了保證均勻度，線圈每邊到EUT外殼的最小距離在水平和垂直方向分別為0.2m和0.3m。
7.舉例
以某三類(lèi)醫(yī)療器械為例，那么工頻磁場(chǎng)試驗(yàn)等級(jí)依據(jù)實(shí)際的安裝和環(huán)境條件可判斷為第2級(jí)，即采用3A/m的磁場(chǎng)強(qiáng)度，這是依據(jù)目前YY0505-2012進(jìn)行的判斷，最新的IEC60601已經(jīng)規(guī)定采用30A/m的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，國(guó)內(nèi)還未及時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，測(cè)試布置如下：
簡(jiǎn)易測(cè)試數(shù)據(jù)如下
本文轉(zhuǎn)載自電磁兼容EMC。
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