电磁兼容EMC检测实验室申请CNAS认可的过程要素分析论文

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　　摘要：申请电磁兼容EMC检测实验室CNAS认可是提升实验室检测水平和影响力的有效途径，从实验室的筹建到质量管理体系的正式运行是一个漫长而复杂的过程，需要各方共同的支持和努力。首先，需要明确实验室从事的方向领域，根据方向领域及资金预算确定实验场所、必要的设施设备等基础性建设投入。然后，确定人员的需求，组建专业化的检测团队，并明确团队的组织结构，任命质量负责人、技术负责人、检测工程师等重要岗位人员，并制定其岗位职责。接着，由团队的质量负责人根据CNAS－CL01《检测和校准实验室能力认可准则》等文件搭建实验室质量管理体系框架，其他成员配合其完成体系文件的构建工作，与此同时完成电磁兼容EMC典型试验项目，并形成文件化的记录。至此，开始试运行实验室质量管理体系，并根据运行情况及时做出优化调整，持续改进。对电磁兼容EMC检测实验室申请CNAS认可的重要环节和核心要素进行总结，并且对电磁兼容EMC典型试验的检测方法进行介绍和分析，有助于相关实验室申请CNAS认可。

　　关键词：检测实验室；CNAS认可；电磁兼容EMC

　　Abstract：Applying for CNAS accreditation for electromagnetic compatibility EMC testing laboratory is an effective way to enhance the laboratory's testing level and influence．From the establishment of the laboratory to the formal operation of the quality management system，it is a long and complex process that requires joint support and efforts from all parties．Firstly，it is necessary to clarify the direction and field of the laboratory，and determine basic construction investments such as experimental venues and necessary facilities and equipment based on the direction and budget．Then，the needs of personnel is determined，a professional testing team is established，the organizational structure of the team is clarified，important positions are appointed such as quality manager，technical manager，testing engineer，and their job responsibilities are formulated．Next，a laboratory quality management system framework is established by the quality leader of the team based on CNAS－CL01“Accreditation Criteria for Testing and Calibration Laboratory Capability”and other documents．Other members cooperate with them to complete the construction of system documents，while also completing typical EMC test projects for electromagnetic compatibility and forming documented records．At this point，the trial operation of the laboratory quality management system can be started，and optimization and adjustment will be made in a timely manner based on the operation situation，with continuous improvement．The important links and core elements of applying for CNAS accreditation for electromagnetic compatibility EMC testing laboratories are summarized，and the testing methods of typical electromagnetic compatibility EMC tests are introduced and analyzed，which is helpful for relevant laboratories to apply for CNAS accreditation．

　　Key words：testing laboratory；CNAS accreditation；electromagnetic compatibility(EMC)

　　0引言

　　随着社会的不断发展，各种民用产品、商用产品以及工业产品的需求呈现爆发式的增长[1－2]。与此同时，由于产品的质量参差不齐，在使用的过程中存在着巨大的安全隐患。因此，国家相关部门制定了3C产品认证标准，用以规范产品进入市场的最基本的要求[1，3]。国内产品逐渐走向国外市场，面对的首要问题就是产品执行的标准种类繁多，而且各个国家都制定了自己的产品标准，不具有互认性。在这种情况下，签署了国际互认协议的CNAS认可为解决这个问题提供了一种行之有效的途径，现了产品的一次认证，多国使用的功能，减少了企业的检测成本，同时也促进了产品在国际市场的流通性。申请CNAS实验室认可，一方面可以在实验室质量管控层面规范检测流程，保证检测质量，提高实验室整体的产品检测水平，做到科学、公正、准确、高效。另一方面，随着实验室检测水平的不断提高，在检测领域的影响力也会不断提升，给实验室的发展带来更大的机遇。

　　在电磁兼容EMC领域，如今的生产和生活中各种电气电子设备日益增多，为了各种设备在同一个环境下能够互不影响地正常工作，同时也不能对人员的健康产生影响，越来越多的电气电子设备需要进行电磁兼容(EMC)测试，EMC测试又可以划分为电磁骚扰(EMI)和电磁抗扰度(EMS)测试。其中，EMI反映的是设备本身对周围环境产生的干扰，而EMS则反映的是设备本身处于电磁干扰的环境中时能否抵抗干扰，保持设备稳定正常的运行。电磁兼容EMC检测项目的开展以及相关CNAS实验室认可的申请可以为实验室的发展带来新的机遇和业务增长点。

　　1实验场所及设施设备的筹备

　　进行筹备时，应确定实验室的检测领域、检测能力范围的方案以及方案中涉及到的产品标准与方法标准，根据试验标准中的场所要求、环境温湿度要求、设备的种类与能力参数要求、设施的要求等进行全面的配套建设支持[4－5]。尤其是对试验的场地、试验的条件有特殊要求的，一定要提前规划并落实。对于电磁兼容EMC的检测试验，电波暗室、屏蔽室等基本场地设施需要提前规划安排，尤其是电波暗室对空间的高度和占地面积都有严格的要求，常规的建筑空间上可能无法满足要求，需要提前规划场地和建筑。

　　试验场所以及特殊设施以外的常规设备需要根据计划申请的检测能力范围进行选型和配置。

　　所有能够影响检测结果的场所、设施、设备等在投入使用前除了需要进行功能参数验证和执行相关验收程序外，还需要委托有CNAS认可资质的实验室进行周期性的校准和计量溯源性确认，确保后续检测结果的有效性。

　　另外，由于检测环境的要求，所有的检测区域需要与办公区域、公共区域等做好有效隔离，保证检测环境条件持续稳定地满足检测的常规要求。对于环境有严格要求的试验场所，除了满足常规的环境条件外，还需配备专业的辅助设备达到所需的试验环境条件，比如对环境的温湿度有严格要求的试验，还需要配备空调和抽湿机设备。

　　电磁兼容EMC试验项目从干扰的主被动关系上可以分为EMI和EMS，从耦合路径上可以分为通过导线传输的“传导”和通过空间传输的“辐射”。其中，传导又包括传导发射(CE)与传导抗扰度(CS)，辐射包括辐射发射(RE)与辐射抗扰度(RS)。典型的试验项目有：辐射射频干扰试验、射频场感应的传导骚扰试验、射频场感应的传导骚扰抗扰度试验、射频电磁场辐射抗扰度试验、静电放电抗扰度试验、电快速瞬变脉冲群抗扰度试验、雷击浪涌抗扰度试验、0~150 kHz的共模传导抗扰度试验、电压暂降短时中断和电压变化的抗扰度试验、工频磁场抗扰度试验、振铃波抗扰度试验、阻尼振荡波抗扰度试验、阻尼振荡磁场抗扰度试验、脉冲磁场抗扰度试验等。部分试验设备及试验环境如图1~2所示，其中图1表示的是3m法电波暗室和屏蔽室的设备及环境，图2表示的是EMS试验项目的现场设备和环境。

　　2机构设置及检测团队的组建

　　根据CNAS－CL01《检测和校准实验室能力认可准则》文件的要求，申请CNAS认可的实验室应该作为法律实体或者法律实体中被明确界定的一部分，该实体需要对实验室的活动承担法律责任，并且实验室应该设置能够对其全权负责的管理层，统筹调度实验室检测工作开展所需的资源条件[6]。按照相关要求，实验室管理层一般包括最高管理者、质量负责人、技术负责人等。其中，最高管理者负责资源的调度与审批、重大文件如质量手册程序文件的批准、重大会议如管理评审的主持等内容；质量负责人负责实验室质量管理体系的建立、运行、改进以及体系文件的审批、CNAS材料的申报等；技术负责人实验室检测活动技术相关的开发、验证、审批等。除了管理层以外，实验室机构中还应设置检测工程师、设备管理员、综合管理员、内审员、质量监督员、授权签字人、检测报告意见与解释人员等。其中，检测工程师需要进行相关专业培训并进行人员能力监督和确认后颁发上岗证，从事相关检测活动，并通过后续的人员能力监控确保其能力的持续满足；内审员须参加有资质的培训机构组织的培训活动并取得内审员证书后才能从事相关内审工作；授权签字人需要向CNAS提交申请材料并获得CNAS考核通过后批准其授权签字的能力

　　范围。

　　在以上人员中，CNAS－CL01－G001《CNAS－CL01检测和校准实验室能力认可准则应用要求》文件中人员的要求中对于从事检测或校准活动的人员提出了更加明确的要求，该检测或校准人员须具备相关专业大专以上学历，若学历或专业不满足条件，则需要有从事相关检测或校准工作10年以上经历。对于关键技术人员，如从事检测或校准结果复核、方法验证或确认人员，除了满足上述条件外，还需有3年以上本专业领域的检测或校准经历[7]。对于授权签字人除了需要满足上述所有条件外，还需要熟悉CNAS所有相关的认可要求，并且还需要具有本专业中级及以上技术职称或者同等能力。

　　另外，实验室需要提供对申请范围内的所有场地、设施、设备以及人员的归属和使用权的有关证明材料，这是CNAS－CL01《检测和校准实验室能力认可准则》中有关结构要求和资源要求的最基本的要求，也是申请CNAS必须要满足的前提条件

　　3标准化的实验室质量管理体系搭建

　　实验室质量管理体系的建立需要按照CNAS－CL01《检测和校准实验室能力认可准则》文件中的每一项条款要求进行全面覆盖，再结合本实验室的实际情况做适当调整，同时也要结合CNAS认可规范中的应用指南如CNAS－CL01－G001《CNAS－CL01检测和校准实验室能力认可准则应用要求》、领域分类如CNAS－CL01－A008《检测和校准实验室能力认可准则在电磁兼容检测领域的应用说明》、规则文件如CNAS－RL01《实验室认可规则》等补充说明性文件，进行多角度理解和细化认可准则要求，从而编写出适合本实验室的体系文件。实验室质量管理体系文件通常可以分为4个层次。

　　第1个层次是《质量手册》。《质量手册》是进行实验室活动的纲领性文件，也是编写其他文件的根本，是质量体系中最重要的文件。

　　第2个层次是《程序文件》。《程序文件》是质量手册的补充支持性文件，描述了某项任务的详细内容，是为了实现《质量手册》既能覆盖CNAS－CL01《检测和校准实验室能力认可准则》中的所有条款要素，又能避免内容繁杂臃肿，保证了其条理性与可执行性，如《记录控制程序》。

　　第3个层次是《作业指导书》。《作业指导书》是为了各项工作能够有条理的，能够保证过程规范一致性的指导性文件，详细记录了检测活动的操作过程，避免了每个检测人员都依照自己的检测方式而带来的过程和结果的不可控性，常用的作业指导书包括了各种检测试验的作业指导书、设备期间核查的作业指导书等。

　　第4个层次是《记录表单》。《记录表单》包括了体系相关的记录表格，如《外来人员登记表》《年度培训计划表》《内部审核计划表》等，也包括了检测原始记录相关的表格，如《静电放电试验原始记录表》。

　　4电磁兼容EMC典型试验检测方法介绍

　　射频场感应的传导骚扰抗扰度试验，是通过导线传输的方式给被试样品施加特定的干扰，验证被试样品能否正常工作。试验所需的主要设施设备有屏蔽室、信号源、功率放大器、耦合去耦网络等。在试验中将被测设备(EUT)放置在参考平面上方0．1 m±0．05 m高的绝缘支架上，另外，所有与EUT连接的电缆应放置于参考平面上方至少30 mm处。如果EUT被设计为安装在一个面板、支架或机柜上，那么它应该在这种配置下进行试验。当需要用一种方式支撑试验样品时，这种支撑应由非金属、非导电材料构成。EUT的接地应与制造商的安装说明一致。所需的耦合去耦装置与EUT之间的水平距离应在0．1~0．3 m。对电源端口试验时，按照相关产品标准的试验等级要求，设定试验电压和频率范围。对信号端口和控制端口试验时，用耦合夹进行试验，按照相关产品标准的试验等级要求，设定试验电压、重复频率以及施加干扰的时间。

　　静电放电抗扰度试验，从放电的位置上分为直接放电和间接放电，其中直接放电对被试样品直接施加电压，观察样品的状态，间接放电是对水平和垂直耦合板施加电压，观察样品的状态。另外，直接放电又分为空气放电和接触放电，其中空气放电选择标准要求的试验电压，枪头尽可能快地由远及近并触及预选点并在样品外壳缝隙处寻找敏感点，并在敏感点处进行连续空气放电试验。寻找敏感点的过程中，放电电极的圆形枪头应尽可能快地接近并触及受试品。每次放电结束后，应将枪头从受试品表面移开，然后重新触发发生器，进行新的单次放电，重复至放电完成为止。接触放电是按照相关产品标准要求，对金属部件施加要求的试验电压，以单次放电的方式进行。在预选点上，施加标准要求的单次放电次数，连续单次放电之间的时间间隔至少为1s。在试验过程中，应使枪头垂直于预选点的表面。间接放电是选择标准要求的试验电压，对水平和垂直耦合板进行放电。水平耦合板放电试验是在距受试设备的每个单元中心点对面的0．1 m处水平耦合板边缘，至少施加10次单次放电。放电时，放电电极的长轴和水平耦合板应处于同一平面，并与水平耦合板的边缘垂直，在放电开关闭合前，放电电极应接触水平耦合板的边缘。垂直耦合板放电试验是对耦合板的一个垂直边的中心至少施加10次的单次放电，应将尺寸为0．5 m×0．5 m的耦合板平行于受试样品且与其保持0．1 m的距离。放电应施加在耦合板上，通过调整耦合板位置，使受试设备四面不同的位置都受到放电试验。

　　电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，布置要求：台式设备和通常安装于天花板或者墙壁的设备以及嵌入式设备应将受试样品放置在接地参考平面上方0．1 m处试验，大型台式设备或多系统的试验可按落地式进行，应维持与台式设备试验布置相同的距离。试验发生器和耦合去耦网络应与参考接地平面搭接。接地参考平面应为一块厚度不小于0．25 mm的金属板(铜或铝)。接地参考平面的最小尺寸为0．8 m×1 m。接地参考平面的各边至少应比受试样品超出0．1 m。受试样品相连接的所有电缆应放置在接地参考平面上方0．1 m的绝缘支撑上。不经

　　受电快速瞬变脉冲的电缆布线应尽量远离受试电缆，以使电缆间的耦合最小化。对电源端口和接地端口(PE)试验时，按照相关产品标准和试验等级要求，设定要求的试验电压、重复频率及施加的干扰的时间。对信号端口和控制端口试验时，用耦合夹进行试验，按照相关产品标准和试验等级要求，设定要求的试验电压、重复频率及施加的干扰的时间。

　　工频磁场抗扰度试验，接地参考平面(GRP)应放置在试验室内，EUT和辅助设备放在GRP上，并与GRP连接。GRP应是0．25 mm厚的非磁性金属薄板(铜或铝)，最小尺寸为1m×1 m，应与实验室的安全接地系统连接。受试设备的布置和连接要满足其功能的要求，设备应放置在参考平面上方0．1 m±0．05 m高的绝缘支架上。应使用设备制造商提供或推荐的电缆。若没有推荐，应采用一种适合于受试设备信号的无屏蔽电缆。所有电缆应有1m的长度暴露于磁场中。通信线应使用产品标准中规定的电缆连接到EUT。按照相关产品标准要求，根据试验等级要求，设定要求的磁场强度和时间

　　5实验室体系运行及改进

　　实验室质量管理体系建立完成之后，首先需要按照体系规定的文件来执行，在体系运行的过程中，需要按照体系记录和技术记录两大类记录文件完成体系材料的搜集和归档。在体系运行初期往往会出现各种各样的问题，需要将其记录下来以便做出改进和提升。

　　在体系运行的过程中有两项重要的任务必须认真执行，一个是内部审核，一个是管理评审，内审以现有的管理体系文件为依据，可以发现现有体系中的不足，而管理评审可以根据内审中发现的管理体系的缺陷反过来去改进管理体系，两者相辅相成，共同促进质量体系目标的实现。

　　内部审核是为了审核现有的体系文件是否按照要求严格执行，如发现不符合内容，需要开出不符合项并进行整改落实。内部审核一般包含以下环节：策划内审活动、制定内审计划、编制内审检查表、召开首次会议、进行现场审查、召开末次会议、不符合项发布、内审报告、纠正措施。初次的内部审核需要全要素覆盖[8]。

　　管理评审需要根据内审的情况、体系的有效性分析、客户与人员的反馈情况、质量目标的达成情况等要素对体系文件进行修改，从而不断完善现有的体系适宜性、充分性和有效性，确保质量方针和质量目标的实现。管理评审一般包含以下环节：策划管理评审活动、制定管理评审实施计划、准备管理评审输入材料、召开管理评审会议、管理评审的输出、改进措施的落实。

　　6向CNAS提交申请并配合评审

　　在体系运行超过6个月，并且进行了一次完整的内部审核和管理评审活动后才能向CNAS申请认可。申请CNAS认可的主要流程如下：(1)以实验室的名义在CNAS官网上注册账号；(2)按照CNAS网站上给出的申请条件和所需资料准备电子档和纸质材料，并将电子档材料提交至系统；(3)CNAS分发任务号并开始进行网上的材料文审工作；(4)文审结束后须根据项目主管意见进行材料的更改和补充；(5)文审通过后项目主管会初步确定现场评审专家组人选，并征求实验室意见，若实验室无异议，则确定专家组人选；(6)项目主管与实验室方代表沟通现场评审的时间，双方确认无异议，则最终在系统中确认专家现场评审的时间；(7)实验室方准备好所有的体系材料供专家组现场审查，同时准备好实验室的现场环境设施设备等，供专家组现场考核；

　　(8)专家组到达实验室现场后首先召开首次会议，然后进行体系材料审查，期间同步进行现场试验考核确认，在此期间会对质量负责人、技术负责人、检测工程师、综合管理员等相关人员进行询问考察；(9)现场评审结束并列出不符合项并与实验室方确认；(10)对授权签字人能力的考核；(11)召开末次会议并发布实验室评审报告。(12)实验室分析不符合项的原因并制定纠正措施。(13)提交纠正措施的证明材料。

　　7结束语

　　本文对电磁兼容EMC检测实验室申请CNAS认可的重要环节和核心要素进行了总结，并且对电磁兼容EMC典型试验的检测方法进行了介绍和分析。申请电磁兼容EMC检测实验室CNAS认可是提升实验室检测水平和影响力的有效途径，从实验室的筹建到质量管理体系的正式运行是一个漫长而复杂的过程，需要各方共同的支持和努力，申请CNAS认可不是终点，而是实验室持续健康发展的新起点。

　　参考文献：

　　[1]杨文昌．电子设备的电磁兼容结构设计[J]．机电工程技术，2007(8)：47－48．

　　[2]黄明华，周耀坤．电磁兼容在集成电路中的设计应用[J]．机电工程技术，2005(10)：69－72．

　　[3]项云玮．变电站系统的电磁兼容研究[J]．机电工程技术，2004(1)：44－45．

　　[4]CNAS发布三份EMC技术文件[J]．安全与电磁兼容，2023(1)：85．

　　[5]郝丽娜，韦祎，刘雪立，等．基于CNAS和DILAC认可的计量检测实验室建设[J]．中国检验检测，2022，30(6)：80－83．

　　[6]CNAS－CL01：2018，检测和校准实验室能力认可准则[S]．2018．

　　[7]CNAS－CL01－G001：2018，CNAS－CL01检测和校准实验室能力认可准则应用要求[S]．2018．[8]孙信阳，田伟，郑诗晓，等．关于对CNAS《现场评审不符合项案例集》的归纳分析[J]．中国标准化，2022(17)：206－209．

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