emc测试的cs和rs是什么？emc测试指标及测试方法介绍

一、CS与RS:EMC测试的两大分支

简单来说,CS(Conducted Susceptibility,传导敏感度) 和 RS(Radiated Susceptibility,辐射敏感度) 都属于设备的抗扰度测试,即检验设备在承受外部电磁骚扰时能否正常工作。它们是“电磁免疫力”的测试。

一个形象的比喻:

CS(传导敏感度):检查你的设备在“喝到”(通过电源线、信号线传入)不干净的水(电磁干扰)时,会不会“生病”(性能下降或故障)。

RS(辐射敏感度):检查你的设备在“照射到”(通过空间传播)强烈的紫外线或X光(电磁场)时,会不会“晒伤”(性能下降或故障)。

它们的对立面是CE(Conducted Emission,传导发射)和RE(Radiated Emission,辐射发射),那是检验设备自身产生的电磁骚扰不能过大,是“电磁洁癖”的测试。

所以,一个完整的EMC测试通常包含四大项:CE, RE, CS, RS。

二、CS(传导敏感度)测试详解

1. 定义：评估设备对通过其电缆(如电源线、通信线、控制线)耦合进来的电磁骚扰的抵抗能力。

2. 干扰注入方式：

 耦合/去耦网络：将干扰信号直接注入到电源线上。

 电流注入探头：钳在电缆上,通过感应方式将干扰电流注入。

 容性耦合夹：主要用于高速信号线缆。

3. 主要测试项目与方法:

 CS01~06(国军标GJB151B/152A系列)：针对军用设备,包括电源线尖峰信号敏感度、阻尼正弦瞬变敏感度等。

 IEC 61000-4-6：射频场感应的传导骚扰抗扰度:这是最常见的民用标准。在150kHz ~ 80MHz或230MHz频率范围内,通过CDN或注入探头,将一定的干扰电平(如1V或10V)加到被测设备的电缆上,同时监测设备功能是否正常。

 IEC 61000-4-4：电快速瞬变脉冲群抗扰度:模拟开关、继电器动作时产生的瞬态骚扰。通过耦合夹将一串高速、低能量的脉冲群(如±2kV,5/50ns)注入到信号/控制线或电源线上。

 IEC 61000-4-5：浪涌抗扰度:模拟雷击或大功率设备开关引起的能量极高的瞬态骚扰。对电源线和通信线施加高压浪涌波形(如组合波1.2/50μs & 8/20μs,电压可达±4kV)。

 IEC 61000-4-2：静电放电抗扰度:虽然ESD主要通过空气放电(辐射),但对端口的接触放电也属于传导干扰范畴。

三、RS(辐射敏感度)测试详解

1. 定义：评估设备对由空间传播来的电磁场骚扰的抵抗能力。

2. 测试环境：通常在电波暗室中进行,以屏蔽外部干扰并提供纯净的测试环境。

3. 主要测试项目与方法:

RS01~03(国军标GJB151B/152A系列)：针对军用设备。

IEC 61000-4-3：射频电磁场辐射抗扰度:这是最核心的民用RS测试。

方法：在暗室内,使用天线在被测设备前方1m、3m或10m处产生一个均匀的射频电磁场(频率范围通常为80MHz ~ 6GHz)。

测试等级：场强通常为1V/m、3V/m、10V/m等,具体取决于产品标准。

过程：在整个频段内以一定步进扫频,同时在每个频点用调制信号(如1kHz正弦波80%AM调制)进行模拟真实干扰。在整个过程中,监测设备功能是否满足性能判据。

IEC 61000-4-2：静电放电抗扰度:对设备外壳、显示屏等直接进行空气放电或接触放电,模拟人体静电放电事件。这是最常见的RS测试之一。

四、核心EMC测试指标概览

除了CS和RS(抗扰度),完整的EMC测试还包括发射测试:

性能判据(抗扰度测试结果判定):

• 判据A：测试过程中和测试后,设备性能正常,无功能或性能降级。

• 判据B：测试过程中功能或性能暂时降级或丧失,但可自行恢复。测试后恢复正常。

• 判据C：测试过程中功能或性能暂时丧失,需要人工干预(如重启)才能恢复。

• 判据D：设备损坏,数据丢失,不可恢复。

产品标准会规定不同端口、不同测试项目应满足的判据(通常要求达到A或B)。

五、基本测试方法与流程

1. 标准确定：根据产品类别(信息技术设备、医疗设备、汽车电子等)和应用地区(欧盟、美国、中国等),选择相应的测试标准(如CISPR系列、IEC 61000-4系列、FCC Part、GB系列)。

2. 测试计划：确定具体的测试项目(CE, RE, CS, RS, ESD, Surge等)、测试等级、频率范围、性能监测方法。

3. 搭建环境:

4. 发射测试：在半电波暗室或开放场,使用接收机(或频谱仪+预放)、天线、转台、测功机等。

5. 抗扰度测试：在全电波暗室(RS),或屏蔽室(CS),使用信号发生器、功率放大器、天线(RS)/耦合装置(CS)、场强探头等。

6. 执行测试:

7. 发射：让设备在典型工作模式下运行,在所需频段扫描,记录其发射值并与限值线比较。

8. 抗扰度：在施加干扰的同时,持续监测设备的关键功能。记录任何性能降级或故障发生的频率点和现象。

9. 结果分析与报告：整理测试数据,判断是否通过标准要求。出具详细的测试报告,如未通过,需提供整改建议。

注意事项

• CS(传导敏感度)和RS(辐射敏感度)是评估设备“抗电磁干扰能力”的关键测试。

• CS关注从线缆端口入侵的干扰,如来自电网的噪声、邻近设备的耦合干扰。

• RS关注从空间入侵的干扰,如附近的手机、电台、雷达信号。

• 它们与CE(传导发射)和RE(辐射发射)共同构成了电磁兼容性的四大基石,确保设备在复杂的电磁环境中既能“独善其身”(不干扰别人),又能“出淤泥而不染”(不被别人干扰)。