电磁兼容原理与设计实验教学大纲

1、电磁兼容原理与技术试验课程名称：电磁兼容原理与技术 / Electromagnetic Compatibility Principles and Technology学分：2.5课程总学时： 32+12试验学时： 12其中，上机学时：课程性质：必修选修是否独立设课：是否课程类别：根底试验专业根底试验专业领域试验含有综合性、设计性试验：是否面对专业：电子信息工程专业方向 电子科学与技术专业方向先修课程：电子技术工程素养实践根底课、数字电子技术试验、模拟电子技术试验、数字信号处理试验、电磁兼容原理与设计大纲编制人：课程负责人常天海试验室负责人秦慧萍说明：等信息必需与本科综合培育打算全都；于教学过程

2、中因材施教；时完全全都；的课程占有试验的课程总数的比例应大于等于 80%留意评估指标并非指一门课程中的综80%。这里只需选择该门课程是否设有综合性、设计性试验；或方向学院内开设的同一课程适应不同专业又有不同教学要求的，请分开不同专业或方向分别编制试验大纲；课程设计、金工实习、电子工艺实习等集中实践教学环节不列入试验大纲编写范围；课程教学任务的教学团队和试验技术团队共同完成。理论课程负责人、试验课负责人试验人员须共同署名。一、教学信息教学的目标与任务：该课程是“电磁兼容原理与设计” 这门学科根底课的配套试验，其目的是使学生通过试验加深对电磁干扰源及其危害、传导和辐射这两类干扰的产生气理、三种主要

3、接地、屏 电磁兼容技术、电磁干扰的放射和敏感性测量技术、静电根本参量的测试方法、人体静电参数的测试方法及基于 MATLAB 软件对静电放电模型的仿真等根本理论与技术的理解，通过试验培育学生了解并把握“移动用户终端的电磁干扰”、 “微电子器件和设备”或“静电放电脉冲对集成电路损伤效应的评估”、“静电根本参量及人体静电参数的测量”、“固体各类动态作业过程的静电动态多因素联合效应模拟试验”及“静电放电模型的 MATLAB 软件仿”分析问题、解决问题及实践动手力量。教学根本要求：“移动用户终端电磁干扰的测试”、“微电子器件和设备的静电放电敏感度测试”、“静电放电脉冲对集成电路损伤效应的测量”、“固体各

4、类动态作业过程的静电动态多因素联合效应模拟试验”“静电根本参量的测量”“人体静电参数的测量”及“静电放电模型的 MATLAB 软件仿真试验”等试验的根本原理及试验方案；把握这些试验方法的正确操作规程，及含放电枪可更换放电头的NS61000-2K型静电发生器、ESDA-700静电动态 EST-301人体综合电阻测试仪、防静电腕带、电荷量表及静电电源等试验仪器的正确使用方法，了解它们各自的性能参数、适应范围及MATLABMatrix Laboratory的使用方法，了解Labview 的虚拟仪器系统在移动用户终端电磁干扰及集成电路的电磁敏感性测试、过MATLAB软件对静电放电模型的仿真。考核方式：

5、学生可自由选作试验24学时师依据学生的预习5%、考勤(20%)、试验纪律(5%) 、试验操作(20%)、试验效果及试验报告(30%)赐予考核成绩。说明：么方法或技能，到达什么目的；理及试验方案，把握正确操作规程；把握各种仪器的使用，了解其性能参数、适应范围及留意事项等。笔试、口试、操作、提交试验报告或具体的结果等考试或考核的评分标准、试验课成绩占课程总成绩的比例等。试验独立设课，应说明预习、考勤、试验纪律、操作、试验报告、考试等占成绩的比例。考勤、试验纪律、操作、试验报告、考试等占试验环节成绩的百分数。二、教学资源一试验指导书与参考书.电磁兼容原理、技术及应用.机械工业出版社，2022.张厚.

6、电磁兼容原理.西北工业大学出版社，2022.二多媒体教学资源课程网站、课件等资料常天海，移动用户终端电磁干扰的测试word文件 :/ *.常天海，微电子器件和设备的静电放电敏感度测试word文件 :/ *.试验大纲，word 文件 :/ *.常天海，静电根本参量的测量word文件 :/ *.常天海，人体静电参数的测量word文件 :/ *.常天海，静电放电模型的MTLAB软件仿真试验word文件 :/ *.常天海，基于Labview的静电场的模拟测绘试验word文件 :/ *.三、试验内容与学时安排上试验消耗材料序 试验工程时数 机试验内容提要试验方式与开试验仪器设备每组试验用量号名称终端电1

7、干扰的测试2x3时数移动用户终端内部CMOS 器件，易受电磁干扰，当人体或其它物体靠近它时将发生空气放电，产生几兆赫甚至几千兆赫的高压电磁场，从而使其终端信号受到干扰或者引发误码；当人体或其他物体接触它时，则可能发生接触放电，产生焦耳热和宽频带电磁辐射，进而损坏甚至击穿其内部的电路或元器件，直接导致其永久失效。操作环境等。出要求试验方式：演示试验仿真试验仿真+实物开出要求：选做更换放电头的型静1 1 3 1 块、及 470k的接地2 个。名称手机单位人体静电2量2x3试验方式：演示试验更换放电头的NS61000-2K型静测人员电电位、人体对地静电实物试验 电电位表 1 台、电容、佩戴腕带时人体

8、仿真+实物EST-301 人体综对地电阻及人体综合电合电阻测试仪 1阻等人体静电参数的测1量原理、方法及必要性。开出要求：1体静电电位的极端值等理论，把握人体对地静体静电电位的极端值等理论，把握人体对地静仿真试验电发生器 1 套、EST101 型防爆静必做1选做根、电荷量表台、绝缘薄膜11张及假设干根导线。；上做一次该试验工程的消耗量。1、移动用户终端电磁干扰的测试表 1ESD 测试的测试设备及关心材料测试设备或关心材料型号或数量备注静电发生器NS61000-2K含放电枪可更换放电头受试手机20可正常使用试验桌1大小比接地参考平面小金属板32 块为耦合板，1 块为接地参考平面绝缘板1用于受试手

9、机与耦合板的隔离接地电阻470k电阻2带接地线图2移动用户终端静电放电的测试平台试验步骤32证各点之间低阻抗连接；Vs0/秒的放电方式，对预选的移动用户终端的静电放电敏感点如：外壳、键盘、显示屏、指示灯、按钮、听筒、侧缝等预扫描放电一遍，通过观看终端输出信号的变化，确定重点试验部位；对可接触放电点承受直接接触放电，在不行接触的放电点上承受空气放电，放电方式的转变可通过静电发生器的空气放电用球形放电电极头，空气放电是对垂直耦合板及水平耦合板进展放电；2kV1kV，直到终端输出信号消灭异变为止，最高测试电压为8kV，另外，每个测试电压水平下均须进展正负极性的测试，每个测试点每次各测十次；试验后，记

10、录各移动用户终端的静电敏感电压及特别现象。不合格手机编号静电敏感电压静电敏感部位现象18kV键盘无法通信28kV屏幕边缘边缘放电，屏幕消灭损坏38kV键盘无法通信48kV侧键有静电放电火花2.人体静电参数的测量 / 也可以称为移动用户终端的人体静电及其测量如下 6 个人体静电参数的测量试验步骤都较简洁，不用细说。人体电阻的测量人体综合电阻被测人员的衣着特征温度相对湿度FHFF101010101010101010101010108106109109109109106105风衣、牛仔裤、运动鞋2133棉背心、尼龙裤、胶底布鞋2133T 恤、西裤、皮鞋21.339风衣、牛仔裤、运动鞋21.339棉背

11、心、尼龙裤、胶底布鞋分析：21.339612测试项鞋面对地电阻测试项鞋面对地电阻鞋内底对地电阻鞋的体积电阻鞋的外表电阻皮鞋1.31091.71092.01092.6109运动鞋3.01075.41073.71085.0108胶底布鞋9.31078.11073.61082.1106静电鞋4.11062.61062.61063.3106分析：人体综合电阻与人体所穿鞋子的电阻主要看鞋子的体积电阻与外表电阻根本保持在同一个数量级；鞋的体积与厚度对人体综合电阻及鞋电阻有影响，鞋的体积越大、厚度越厚，静电泄漏电阻越大，静电泄漏时间越长，泄漏越难。人体电容的测量鞋对人体电容的影响特征上人体站立于绝缘板皮鞋7

12、9pF690pF150pF240pF运动鞋81pF6.14nF150.1pF440pF的解放鞋300pF690pF150pF240pF旧的解放鞋92.8pF30nF148pF215pF静电鞋265pF1206pF150pF372pF所穿鞋的人体站立于一般水泥地坪所穿鞋的人体站立于一般水泥地坪上在绝缘板上测得的人体电容值比在地坪上测得的小，且电容变化范围也较小，这说明地坪的绝缘性越好，所得人体电容就越小；鞋子的绝缘性也会影响人体电容的大小，鞋的绝缘性越好，电容值越小，如皮鞋的电容小于静电鞋的电容。人体电容的测量人体姿势对电容的影响鞋子的种类皮鞋鞋双脚站立时2651206pF79690pF3006

13、90pF双脚蹲下时200400pF160380pF160380pF单脚走动时134350pF105195pF105195pF分析：人在双脚着地时的电容比单脚着地时要大，这说明接触面积越大，电容也越大；人在双脚站立时的电容比双脚蹲下时的电容要大，说明人体的高度越高，电容越大。被测人员的衣着特征被测人员的衣着特征温度相对湿度人体电位值皮鞋棉-化纤混纺T 运动鞋kV24553.23.224.5598.624551.20.1215814.10.121580.90.3鞋棉-化纤混纺T 静电鞋21585.90.4分析：得到的人体最大静电电位为14.1kV，此时人体穿着易起静电的化纤类服装。人体电位的测量人

14、体姿势对电位的影响行走速度m/s行走距离m测量时的着地状况温度相对湿度人体电位值kV0.515单脚着地21581.10.515双脚着地21580.70.530单脚着地21581.80.530双脚着地21581.01.015单脚着地21581.71.015双脚着地21561.11.030单脚着地21562.31.030双脚着地21561.5分析：行走速度越快，电位越大；行走距离越大，电位越大。实际测量中得到的人体静电电位在0.1V14.1kV 范围内。误差分析:实测得到的人体电容多在 791206pF 范围内，个别甚至到达 30nF，比理论值大；起电过程伴随放电，局部积存的静电荷会通过放电向空间

15、或其它物体泻放；实际测量用的静电电位表受测试距离影响很大，测量时靠人手很难把握其准确定；测量时的环境状况对测量结果有影响，包括被测人体四周有无金属物、其它人体。现有静电试验室简介移动用户终端电磁干扰的测试:含放电枪可更换放电头的NS61000-2K 型静电发生器 1 套、试验桌 1 3 1 470k的接地电阻 2 个。人体静电参数的测量:含放电枪可更换放电头NS61000-2K 1 套、EST101 1 台、EST-301 1 台、一般1 1 1 1 1 张及假设干根导线。目前试验室拥有的试验仪器有防爆静电电压表、数字超高阻微电流测量仪、人体综合电阻测试仪、静电发生器、电容测量仪、静电动态计算

16、机监测报警系统、数字电量测量仪等先进测量仪器以及自主研发的多因素静电动态模拟试验设备。1EST101EST101 型防爆静电电压表，该表的探头置于壳内，且金属探头的外侧有绝缘保护层，可最大限度地减小放电的概率和减弱放电的强度，而且仪表本身也不会受到外来静电如人体触摸探头的损坏，是目前国内外防爆性能最好的静电电压表之一，已经取得了国家有关部门的防爆合格证，能在任何爆炸性气体环境中使用，适用于石油，化工，纺织，造纸，橡胶，印刷，计算机等部门的科研和生产中测量静电。2、数字超高阻、微电流测量仪本仪器具有体积小、重量轻、精度高、显示快速、稳定性好、读数便利的特点，既可测量高电阻，又可测量微电流。机内测

17、试电压为10/50/100/250/500/1000V任意可调电阻测量范围为1104 11018 ，电流测量范围为2104 11016，是目前国内测量范鞋、防静电塑料橡胶制品、计算机房防静电活动地板等电阻值的检验以及绝缘材料和电子电器产品的绝缘电阻测量。3、人体综合电阻测试仪本仪器是为测量人体静电综合电阻包括人体、鞋、袜等的电阻而设计的用直观 发光二极管显示的装置。本仪器能对简洁引起静电积存危急的人体静电的电阻大于1091010，又能对简洁因不留神触及动力电22或 38而引起触电伤人事故的人体综合电阻小于104进展检测与报警。本仪器测量范围宽且分辩率高八个数量级测量要求。4、EST801220V经降压、整流稳压、变频升压后进展整流，获得高电压输出。输出直流 高压可自由选择并可从08KV值,使用操作极为便利。5