本书是国家“双高计划”电子信息工程技术专业群建设成果,以工作岗位为导向,以电子产品EMC(电磁兼容)测试流程为主线,以快速掌握EMC 测试知识为出发点,通过六个实际工作项目详细讲解EMC 测试,内容包括电磁兼容认知、电磁干扰测试(EMI)、谐波测试(harmonic)和电压闪烁测试(flicker)、电磁抗扰度测试(EMS)、雷击浪涌测试(surge)、电磁兼容标准及应用认知等。通过实际工作项目的讲解,读者将学会如何进行EMC 测试,掌握EMI 和EMS 测试的关键技术。

本书适合作为高等职业院校电子信息工程技术、智能产品开发与应用、智能机器人技术等专业教材,也可作为从事EMC 测试工作的工程师和技师的重要参考书。

随着电子产品给人们生活带来巨大便利的同时也产生了一些新的问题,比如电磁辐射、传导抗干扰、静电危害、电压闪烁、工频磁场、雷击浪涌等电磁兼容问题。为了把这些危害降到最低,各个国家制定了电磁兼容的标准,要求电子产品在上市前必须满足这些标准,否则不准在市场上流通。因而电磁兼容(electro magnetic compatibility, EMC)测试技术也就成了现代社会一项非常重要的技术。而作为全球最大电子产品制造基地的中国,培养一批满足科技和测试业发展需要、掌握先进电子产品测试技术、具有实践能力的高素质专业人才非常有必要。本书旨在通过EMC 检测,预防和减少电磁干扰,保障关键技术设备和系统的安全稳定运行,满足EMC 测试新技术、新方法和新设备的发展需求,培养符合企业要求的新型EMC 测试专业人才。

本书是国家“双高计划”电子信息工程技术专业群建设成果,属于测试类专业教程,适应电子信息工程技术、智能产品开发与应用和智能机器人技术等专业的学生,主要支撑学生电子产品测试和创新思维能力的培养。具体特色如下:

1. 体现能力本位功能,突出职业能力培养

本书不仅包含EMC 测试理论知识,更强调EMC 测试关键技术的掌握,注重岗位技能应用,将项目的内容序化为完整的测试过程,建立工作六要素(测试对象、测试内容、法规要求、场地布置、系统架设、结果分析) 之间的内在联系,展示测试工作原貌,在完成职业活动过程中不断培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。

2. 体现学生中心思想,以方便学生学习为第一原则

本书着重强调了校企合作和产教融合的典型案例教学,以确保学生能够获得实际而有用的知识和技能。通过积极的校企合作,学生可以参与真实世界的项目和实践,有助于将课堂知识与实际应用相结合。产教融合则强调了教育和产业之间的密切联系,确保教学内容与行业需求保持一致。本书基于电磁兼容测试岗位的需求,以实测项目为引领,以任务为载体,在学中做,做中学,学练合一,融“教、学、做” 为一体,以学生学习便利为第一原则,实现学生核心能力的培养。

3. 以工作岗位为导向,以电子产品测试流程为主线

本书与相关企业合作开发,以工作岗位为导向,以电子产品EMC 测试流程为主线,满足特色产业硬件测试需求。全书把EMC 测试划分为EMI 和EMS 两大部分,共六个项目来详细讲解电磁兼容测试。每个项目又分为若干任务,每个任务承载着课程需要掌握的知识技能点及素质目标,化枯燥的理论学习为实践任务,每个任务后面都设计了评价总结,实现学习成果可追溯、可查询,体现成果导向教育思想。

4. 适应“1 + X”证书制度,内容选取符合职业技能等级标准

内容选取符合职业技能等级标准,适应“1 + X”证书制度,在“1”的基础上,针对职业要求进行拓展和补充,将EMC 测试等级标准及要求有机融入书中,实现课证融通。

5. 体现“专业+ 思政+ 创新”的要求,实现三育融合

本书在项目测试过程中不仅体现专业精神和创新元素,还融入了思政元素,选定手机的EMI 和EMS 测试作为专业和创新主题,处处展现求真务实、实践创新、精益求精的精神,实现三育融合。

本书由东莞职业技术学院王志兵、卞建勇、麦强任主编,东莞职业技术学院李杏清、高龙任副主编,其他参与编写人员还有东莞职业技术学院朱彩莲、张依群、魏海红、郑晓东、熊丽萍、高爽、徐治根、高祖宇, 东莞信宝电子产品检测有限公司高级工程师吴李慧、马长叶。

由于编者水平有限,书中难免有疏漏与不妥之处,恳请读者批评指正。

编者

2024 年3 月

项目一电磁兼容认知1
任务一 认识电磁兼容  1
相关知识 1
一、电磁兼容的发展历程  2
二、电磁兼容研究的主要内容  4
任务决策 5
任务实施 6
评价总结 7
任务二 掌握电磁干扰的分类、危害及传播  8
相关知识 8
一、电磁干扰的危害  8
二、电磁干扰的传播  9
任务决策  10
任务实施  11
评价总结  12
任务三 电磁兼容三要素认知 13
相关知识  13
一、电磁干扰源  13
二、耦合路径  15
三、电磁干扰敏感源  16
任务决策  17
任务实施  18
评价总结  19
任务四 熟悉电磁兼容常用指标计算  20
相关知识  20
一、功率增益的计算  20
二、电压电流的增益计算  21
三、功率密度的计算  22
任务决策  23
任务实施  24
评价总结  25
巩固与提高  26
项目二电磁干扰测试(EMI) 27
任务一 布置电磁兼容测试场地 27
相关知识  27
一、开阔试验场  28
二、半电波暗室  29
三、全电波暗室  30
四、TEM 传输室和混响室  31
任务决策  33
任务实施  34
评价总结  35
任务二 架设电磁兼容测试设备 36
相关知识  36
一、电磁干扰测量接收机  36
二、频谱分析仪  37
三、天线  39
四、人工电源网络  42
任务决策  45
任务实施  46
评价总结  47
任务三 传导电磁干扰测试(CE)  48
相关知识  48
一、场地布置及环境设置  48
二、测试方法及步骤  49
三、测试法规要求  52
四、测试结果及数据判定  53
任务决策  55
任务实施  56
评价总结  57
任务四 辐射电磁干扰测试(RE)  58
相关知识  58
一、场地布置及系统架设  58
二、测试方法及步骤  60
三、测试法规要求  61
四、测试结果及数据判定  61
任务决策  64
任务实施  65
评价总结  66
巩固与提高  67
项目三谐波测试(harmonic)和电压闪烁测试(flicker) 69
任务一 谐波测试(harmonic)  69
相关知识  69
一、谐波电流的定义及危害  70
二、场地布置及系统架设  72
三、测试方法及步骤  74
四、测试法规要求  75
五、测试结果及数据判定  77
任务决策  80
任务实施  81
评价总结  82
任务二 电压闪烁测试(flicker)  83
相关知识  83
一、电压闪烁产生的原因及危害  83
二、测试方法及步骤  84
三、测试法规要求  85
四、测试结果及数据判定  88
任务决策  90
任务实施  91
评价总结  92
巩固与提高  93
项目四电磁抗扰度测试(EMS) 95
任务一 传导抗扰度测试(CS)  95
相关知识  95
一、测试设备及系统架设  96
二、测试方法及步骤  96
三、测试法规要求  98
四、测试结果及数据判定  99
任务决策 101
任务实施 102
评价总结 103
任务二 辐射抗扰度测试(RS)  104
相关知识 104
一、场地布置及系统架设  104
二、测试方法及步骤  107
三、测试法规要求  107
四、测试结果及数据判定  109
任务决策 111
任务实施 112
评价总结 113
任务三 静电抗扰度测试(ESD)  114
相关知识 114
一、静电简介  114
二、场地布置及系统架设  115
三、测试方法及步骤  117
四、测试法规要求  119
五、测试结果判定  119
任务决策 120
任务实施 121
评价总结 122
任务四 瞬态脉冲抗扰度测试(EFT)  123
相关知识 123
一、瞬态脉冲抗扰度测试简介  123
二、场地布置及系统架设  124
三、测试方法及步骤  125
四、测试法规要求  125
五、测试结果评估及数据判定  127
任务决策 129
任务实施 130
评价总结 131
任务五 工频磁场抗扰度测试(PMF)  132
相关知识 132
一、工频磁场抗扰度测试的定义及意义  132
二、场地布置及系统架设  133
三、测试方法及步骤  134
四、测试法规要求  135
五、测试结果及数据判定  136
任务决策 138
任务实施 139
评价总结 140
任务六 电压跌落抗扰度测试(DIP)  141
相关知识 141
一、电压跌落  141
二、测试方法及步骤  143
三、测试法规要求  143
四、测试结果及数据判定  144
任务决策 146
任务实施 147
评价总结 148
巩固与提高  149
项目五雷击浪涌测试(surge) 151
任务一 浪涌测试  151
相关知识 151
一、雷击浪涌  151
二、场地布置及设备  152
三、测试配置及方法  156
四、测试法规要求  159
五、测试结果及数据判定  160
任务决策 162
任务实施 163
评价总结 164
任务二 熟悉 EMC 接地技术  165
相关知识 165
一、接地的基本概念  165
二、接地方式  169
三、测试方法及设备  171
四、大楼接地方式及要求  172
任务决策 175
任务实施 176
评价总结 177
巩固与提高  178
项目六电磁兼容标准及应用认知179
任务一 熟悉电磁兼容标准体系  179
相关知识 179
一、EMC 国际标准体系  179
二、EMC 国内标准体系  181
任务决策 183
任务实施 184
评价总结 185
任务二 掌握电磁兼容标准分类  186
相关知识 186
一、基础标准  186
二、通用标准  187
三、产品类标准  190
四、专用产品类标准  190
任务决策 191
任务实施 192
评价总结 193
任务三 各国电磁兼容标准及应用认知  194
相关知识 194
一、中国标准  194
二、欧洲标准  196
三、美国标准  197
任务决策 199
任务实施 200
评价总结 201
巩固与提高  202
附录AEMC 测试专业术语204
附录BEMC 测试标准205
参考文献206

王志兵，东莞职业技术学院

本书是国家“双高计划”电子信息工程技术专业群建设成果,以工作岗位为导向,以电子产品EMC(电磁兼容)测试流程为主线,以快速掌握EMC 测试知识为出发点,通过六个实际工作项目详细讲解EMC 测试,内容包括电磁兼容认知、电磁干扰测试(EMI)、谐波测试(harmonic)和电压闪烁测试(flicker)、电磁抗扰度测试(EMS)、雷击浪涌测试(surge)、电磁兼容标准及应用认知等。通过实际工作项目的讲解,读者将学会如何进行EMC 测试,掌握EMI 和EMS 测试的关键技术。