JJF 1884-2020 10kHz~100MHz电磁场探头校准规范.pdf

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标准编号:JJF 1884-2020
文件类型:.pdf
资源大小:27.4 M
标准类别:电力标准
资源ID:250723
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JJF 1884-2020 标准规范下载简介:

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JJF 1884-2020 10kHz~100MHz电磁场探头校准规范.pdf

频率范围:300kHz~100MHz; 耦合系数:15dB~50dB; 耦合系数最大允许误差:土2%; 方向性:大于 20 dB。

6. 2. 6 衰减器

频率范围:10kHz~100MHz; 衰减值:20dB~50dB; 衰减值的最大允许误差:土5% 平均功率:大于150W。

WS/T 378-2013 造血刺激因子在外照射急性放射病治疗中的应用指南频率范围:10kHz~300kHz; 电压范围:1mV~100V; 最大允许误差:±3.5%。

频率范围:10kHz~300kHz; 额定功率:≥40W; 电阻值:1Q~100Q; 电阻值最大允许误差:土1%。

频率范围:10kHz~100MHz; 额定功率:≥40W; 谐波抑制:>20 dB。

6.2.10大功率负载

频率范围:10kHz~100MHz 额定功率:≥150W。

AF18842020

d)在附录A表A.2中记录此时场探头示值和功率计读数值。 e)改变信号发生器频率到下一个频率点,重复c)到e),直至完成所有预设置的 校准频率点,至少测量5个不同的频率点,得到场强频率响应。 f)设定信号发生器频率为工作频段内的某一频率。 g)设置信号发生器的输出电平,使得场强发生装置中心场强为第一个期望的标准 场强值,该标准场强值通过公式(1)计算。 h)在附录A表A.2中记录此时场探头示值和功率计读数值。 i)改变信号发生器输出电平使场强发生装置中心场强为下一个标准场强值,重复 h),直至完成所有预设置的标准场强值,至少测量5个不同的标准场强值,得到场强 线性。

i)将标准场强值除以场探头示值得到校准因子,填入附录A表A.2中。

a)按照图3(a)或图3(b)中的方式连接设备。 b)将场探头放入TEM小室上半部分(或下半部分)的中心位置。场探头开关开 启,设定信号发生器频率为被校场探头的校准起始频率点。 c)按照7.2.2(c)中的步骤计算得到电场强度E的数值,根据式(4)计算标准 场强值H:

H一磁场强度,A/m; d)在附录A表A.3中记录此时场探头示值和功率计读数值。 e)改变信号发生器频率到下一个频率点,重复c)到d),直至完成所有预设置的 校准频率点,至少测量5个不同的频率点,得到场强频率响应。 f)设定信号发生器频率为工作频段内的某一频率。 g)设置信号发生器的输出电平,使得场强发生装置中心场强为第一个期望的标准 场强值,该标准场强值通过公式(4)计算。 h)在附录A表A.3中记录此时场探头示值和功率计读数值。 i)改变信号发生器输出电平使场强发生装置中心场强为下一个标准场强值,重复 h),直至完成所有预设置的标准场强值,至少测量5个不同的标准场强值,得到场强 线性。

7.2. 4磁感应强度

a)设备连接如图4所示。

i)将标准场强值除以场探头示值得到校准因子,填入附录A表A.4中。

7.2. 5 各向同性

a)设备连接如图3(a)或者图3(b)或者图4所示。 b)将场探头放入场发生装置的指定中心位置,调整场探头方向使其一个振子与入 射电场矢量方向相同。可以通过将场探头手柄沿立方体的对角线放置实现,如图2 (a)。如果场传感器不是由三个正交阵子构成,应参考实际应用情况选择旋转轴。 c)场探头开关开启。调节信号发生器频率为被校场探头的第一个校准频率。 d)设置信号发生器的输出电平,使得场强发生装置中心场强为期望的标准场强 值,该标准场强值通过式(1)~(5)计算,将标准场强值记录在附录A表A.5中。 e)根据预先选择的频率和标准场强值,将场探头按照步进方式完整地旋转360°以 得到最大和最小响应值。记录在附录A表A.5中。 f)改变信号发生器频率到下一个频率点,重复上述操作d)和e)直到获得全部所 需频率和预设标准场强值的数据为止。 g)搜索每一频率和场强对应的记录值,找到最小值和最大值,利用公式(6)计 算确定场探头的各向异性响应A, 场探头的各向同性士A

max和Smin分别是实测场强幅度值的最大值

S max A=20lg SmaxSmin

场探头校准后,出具校准证书。校准证书至少应包含以下信息: 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; i)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; 1)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说明; p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明,

复校时间间隔由用户根据使用情况自行确定,推荐为1年

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表A.5场探头的各向同性

最大场强Smax: 最小场强Smin: 各向异性A:

B.1场探头的电场强度 a)频率响应

B.1场探头的电场强度

B.2场探头的磁场强度

C.1.1测量模型及不确定度传播律

磁感应强度B可以表示为

C.1.1.2合成标准不确定度计算公式

主要项目校准不确定度评定示例

u(B)=c(F)+c(N)+cU)+()+c(R) 其中 F 为系数 0.715.5

aB μNU C1= aF rR; aB 0.7155μU C2 an rR aB 0.7155μN C3 au rR ,μT/V; aB 0.7155μNU C4 ar μT/m; r?R aB 0.7155μNU C5 aR μT/α。 rR2

鉴于测量模型表达式的形式,也可以采用如下相对标准不确定度合成方法 ucrel(H)=ucrel(F)+uerel(N)+urel(U)+(1)uarel(r)+(—1)"uzrel(R)(C.3) 式中: Ldl(F) 系数0.7155引人的相对标准不确定度分量

C.1.2标准不确定度分量的评定

a)由系数0.7155截断误差引入的相对标准不确定度分量ucrel(F)小于0.006%。 b)线圈的环匝数N引入的相对标准不确定度分量uerel(N),认为手册中给出的 匝数为准确值,因此该项分量的不确定度忽略不计。 c)由射频毫伏表测量电压U引入的不确定度uerel(8Hvr) 射频毫伏表测量电压U引入的不确定度主要由两部分组成,一是电压修正因子 C。,二是由分辨力引人的不确定度。 1)射频毫伏表电压修正因子C。 电压表探头修正因子的不确定度从校准证书得来,见表C.1

JAF18842020

表C.1电压修正因子C,引入的不确定度分量

2)射频毫伏表电压测量分辨力

射频毫伏表电压分辨力为小数点后四位有效数字(V),最大误差士0.5mV,满足 均匀分布。Urel=0.5mV/5V=0.01%。因此由射频毫伏表分辨力引入的不确定度分量 见表C.2.

丧C.2射频毫伏表分辨力引入的不确定度分量

d)线圈尺寸r测量不准确引人的相对标准不确定度ucrel(H。) 用卷尺测量两个线圈的半径r1、r2和间距s时,测量不确定度由读数的重复性不确定 度u(α)和卷尺刻度误差引入的不确定度u(l)根据u。三Vu"()十u"(α)计算。重复测量

从取样电阻的校准证书中得到,取样电阻测量值不确定度为0.5%(k=2)。 测量过程中一些其他非理想因素所导致的影响量,包括: f)线圈场均匀性引人的不确定度uerel(H) 表C.4给出了场探头和线圈尺寸相对关系对场均匀性的影响。待测场探头最大尺 寸为13cm,由于2 13cm =21.67cm,因此线圈直径要大于43.4cm,由于使用线圈直 2X0.3 径为 42 cm,因此最大允许误差取±2%,ucrl(8H,)=2% //3=1. 16%

4场探头/线圈尺寸相对关系对场均匀性的影响

g)场探头放人亥姆霍兹线圈中导致场发生变化引入的不确定度ucrel(8H) 记录放入场探头前后空载和加载电流变化,见表C.5,计算得到该项不确定度。

表C.5放入场探头线圈电流的变化

h)由场探头定位误差引的不确定度ucrel(H,) 将场探头放置的位置前后、左右各移动1.4cm,根据磁场变化得到由定位误差引 入的不确定度分量,见表C.6

定位误差引入的不确定

i)环境影响引人的不确定度uerel(H。) 对于亥姆霍兹线圈,其工作环境附近应尽量避免大面积的金属。由于距离有限, 金属的影响根据测量得到,见表C.7。

表C.7环境对测结果的影响

C.1.3合成标准不确定度

在不确定度分量中,四个对结果影响较大的分量为线圈几何尺寸、场均匀性、场探 头定位误差和环境影响。其中一个分量为正态分布,另外三个为均匀分布,而且大小比 较接近,因此这四项的合成标准不确定度接近正态分布,其余分量较小,因此这些分量 的合成标准不确定度接近正态分布。认为各分量不相关,以100kHz为例,其合成标 准不确定度见表 C.8。

表C.8100kHz不确定度分汇总表

C.1.4扩展不确定度

取k=2,相对扩展不确定度为:

C.2.1测量模型及不确定度传播律

TEM小室中磁场强度H表达式为

相对合成标准不确定度u。

相对合成标准不确定度

C.2.1.2合成标准不确定度计算公式

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u(H)=(Pnt)+(Z)+(d)+()

TEM小室校准系统主要不确定度分量包括净功率计算的不确定度、TEM小室几何特 性及内部电磁特性引人不确定度。

C.2.2标准不确定度分量评定

a)净功率的不确定度

式中,C1为定向耦合器耦合端3和输入端1的功率比;C2为定向耦合器输出端 输入端1的功率比;P,为功率计传感器探头读数;功率计传感器探头校准因子C。 为

式中: FL为负载反射系数;T为源反射系数。对于端口2和端口3,修正因子分别为 M2和M3。需要说明的是对于2端口的修正因子M2,将定向耦合器方向性影响考虑在 内,使用有效源反射系数。 1)定向耦合器C,和C2的测量不确定度分量ucrel(C,)和ucrel(C2) 使用S参数标准对定向耦合器的耦合系数和传输系数进行测量,针对使用的定向 耦合器,出具的报告中给出其测量不确定度如表C.9所示,

表C.9定向耦合器C.和C的测量不确定度

2)定向耦合器输出端口修正因子M2和耦合端口修正因子M3的不确定度分量uerel (M2),uerel(M3) 在净功率计算公式中,通过使用修正因子M2和M3考虑定向耦合器输出端和耦合 端连接面上的失配情况。这里取M,/2和M,/2作为修正因子的不确定度

C.10定向耦合器输出端口M,的测量不确定度

表C.11定向耦合器耦合端口M,的测量不确定度

3)功率传感器校准因子C。的不确定度ucrel(C)和线性C,的不确定度分量uerel (C,) 功率传感器校准因子C。由功率传递标准给出,其报告中给出的不确定度如表C.12 所示,功率传感器线性C从厂家出厂报告上得到,如表C.13所示。

表C.12功率传感器校准因子C.的测量不确定度

表C.13功率传感器线性不确定度

净功率不确定度如表C.14所示,由于三个最大分量为正态分布,合成标准不确定 度接近正态分布。

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表C.14净功率不确定度

b)TEM小室阻抗实部引人的不确定度uerel(Z) 利用时域反射分析仪测量TEM小室的特性阻抗,考虑TEM小室场探头放入后特 性阻抗变化QX/T 92-2008 湿度检定箱性能测试规范,在中心点附近为50.2α。从校准证书上得到使用时域反射分析仪测量阻 抗的不确定度如表 C.15 所示

表C.15阻抗实部的测量不确定度

c)芯板高度引入的不确定度uerel(d) 采用手持式激光测距仪测量TEM小室下半部分高度,重复测量10次,测量平均 值0.4477m,测量平均值的实验标准差为0.153mm。考虑到激光测距仪综合测距的 不确定度为0.3mm(k=2),因此芯板高度测量的标准不确定度为V0.1532十0.15²= 0.214mm,相对标准不确定度约为0.05%。 d)波阻抗n引人的不确定度uerel(n) 在计算公式中,使用的波阻抗为377Q,波阻抗的最大允许误差为士1Q,得到不 确定度如表C.16所示,

NY/T 1938-2010 植物性食品中稀土元素的测定 电感耦合等离子体发射光谱法16波阻抗n的不确定

测量过程中一些其他非理想因素所导致的影响量,包括 e)TEM小室内电磁场分布不理想引入的不确定度

测量过程中一些其他非理想因素所导致的影响量,包括: e)TEM小室内电磁场分布不理想引入的不确定度

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