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輪椅車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工頻磁場抗擾度檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-07 23:29:20 更新時(shí)間：2025-08-06 23:29:20

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

輪椅車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工頻磁場抗擾度檢測(cè)概述

電動(dòng)輪椅作為行動(dòng)障礙人士重要的代步工具，其安全性與可靠性至關(guān)重要。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為輪椅的核心動(dòng)力單元，其電磁兼容性能（EMC）直接關(guān)系到使用者的安全和設(shè)備在各種電磁環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行。工頻磁場（通常指50Hz或60Hz）是日常生活中普遍存在的低頻干擾源，主要來源于電力傳輸線路、變壓器、大電流用電設(shè)備等。輪椅車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工頻磁場抗擾度檢測(cè)，就是專門評(píng)估驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電子控制器、電機(jī)等關(guān)鍵部件在遭受此類低頻強(qiáng)磁場干擾時(shí)，能否保持正常工作狀態(tài)而不出現(xiàn)性能降級(jí)、誤動(dòng)作甚至失控等危險(xiǎn)情況的關(guān)鍵測(cè)試項(xiàng)目。這項(xiàng)檢測(cè)是確保輪椅在各種復(fù)雜電磁環(huán)境中（如靠近大型醫(yī)療設(shè)備、變電站、工業(yè)設(shè)備等）仍能安全、可靠運(yùn)行的重要保障措施之一。

核心檢測(cè)項(xiàng)目

輪椅車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工頻磁場抗擾度檢測(cè)的核心項(xiàng)目主要包括：

基礎(chǔ)抗擾度等級(jí)測(cè)試： 在規(guī)定的工頻磁場強(qiáng)度下，評(píng)估驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基本功能（如啟動(dòng)、停止、調(diào)速、轉(zhuǎn)向）是否正常。
性能穩(wěn)定性測(cè)試： 在持續(xù)磁場干擾下，觀察驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸出功率、速度控制精度、電機(jī)溫升等關(guān)鍵性能參數(shù)是否發(fā)生不可接受的偏離。
故障模式觀察： 記錄在磁場干擾下驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，如電機(jī)無故啟動(dòng)/停止、速度突變、方向失控、控制器死機(jī)/復(fù)位等。
安全功能驗(yàn)證： 確保在磁場干擾期間及干擾后，輪椅的安全保護(hù)功能（如電磁制動(dòng)、過流保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)等）依然有效。

關(guān)鍵檢測(cè)儀器

進(jìn)行該項(xiàng)檢測(cè)需要使用一系列專業(yè)的電磁兼容測(cè)試設(shè)備：

工頻磁場發(fā)生器： 核心設(shè)備，用于產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的、均勻且穩(wěn)定的50Hz/60Hz正弦波磁場。通常由大電流功放、信號(hào)源和磁場線圈（亥姆霍茲線圈或方形線圈）組成。
磁場探頭與場強(qiáng)計(jì)： 用于精確測(cè)量和校準(zhǔn)測(cè)試區(qū)域內(nèi)的磁場強(qiáng)度，確保其符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
輪椅工況模擬平臺(tái)： 可加載不同負(fù)載（模擬使用者和路況），并能精確控制輪椅運(yùn)行狀態(tài)（速度、方向、坡度等）的測(cè)試臺(tái)架。
數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)： 包括多通道示波器、功率分析儀、數(shù)據(jù)記錄儀等，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作電壓、電流、電機(jī)轉(zhuǎn)速/扭矩、控制器信號(hào)、溫度等關(guān)鍵參數(shù)。
輪椅控制信號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)備： 用于監(jiān)測(cè)操縱桿輸入信號(hào)、控制器輸出信號(hào)等，判斷是否存在誤觸發(fā)或信號(hào)失真。

標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法

輪椅車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工頻磁場抗擾度檢測(cè)通常遵循以下標(biāo)準(zhǔn)化的方法流程：

預(yù)處理： 將輪椅驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（通常整椅或核心部件固定在測(cè)試臺(tái)架上）置于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試環(huán)境中（如電磁屏蔽室），在無干擾條件下運(yùn)行并記錄正常工作參數(shù)。
設(shè)備布置： 將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)置于磁場線圈的中心區(qū)域（均勻場區(qū)）。布置傳感器（電流鉗、電壓探頭、轉(zhuǎn)速計(jì)、溫度探頭等）并連接至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
磁場校準(zhǔn)： 在不放置被測(cè)設(shè)備（輪椅驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）的情況下，使用磁場探頭校準(zhǔn)線圈中心區(qū)域的磁場強(qiáng)度，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試等級(jí)（如1 A/m, 3 A/m, 10 A/m, 30 A/m, 100 A/m等）。
施加干擾與運(yùn)行測(cè)試：
- 設(shè)置輪椅處于特定的運(yùn)行狀態(tài)（如靜止、勻速前進(jìn)/后退、爬坡、下坡、加速、制動(dòng)等）。
- 啟動(dòng)工頻磁場發(fā)生器，施加校準(zhǔn)好的磁場干擾。
- 在每個(gè)測(cè)試等級(jí)下，持續(xù)施加磁場干擾至少規(guī)定時(shí)間（如IEC 61000-4-8規(guī)定每點(diǎn)1-3分鐘）。
- 在整個(gè)過程中，持續(xù)監(jiān)控并記錄驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能參數(shù)、控制信號(hào)以及是否出現(xiàn)任何異常或故障。
評(píng)估與判據(jù)： 對(duì)比干擾施加前后的系統(tǒng)性能。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（見下文），判定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是否符合相應(yīng)抗擾度等級(jí)要求。通常要求：在干擾期間，功能或性能的暫時(shí)降級(jí)是可接受的，但不能出現(xiàn)失控、非指令動(dòng)作、永久性功能喪失或安全功能失效。

主要檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

輪椅車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工頻磁場抗擾度檢測(cè)主要依據(jù)以下國際和國家標(biāo)準(zhǔn)：

IEC 61000-4-8: 《電磁兼容第4-8部分：試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 工頻磁場抗擾度試驗(yàn)》。這是基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)規(guī)定了試驗(yàn)發(fā)生器、試驗(yàn)配置、試驗(yàn)程序、試驗(yàn)等級(jí)和結(jié)果評(píng)價(jià)方法。
IEC 60601-1-2: 《醫(yī)用電氣設(shè)備第1-2部分：基本安全和基本性能的通用要求并列標(biāo)準(zhǔn)：電磁兼容要求和試驗(yàn)》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了醫(yī)療設(shè)備（包括輪椅）的EMC要求，其中引用了IEC 61000-4-8的工頻磁場抗擾度測(cè)試方法和等級(jí)。
GB/T 18029 系列標(biāo)準(zhǔn) (輪椅車)： 中國國家標(biāo)準(zhǔn)，特別是涉及電動(dòng)輪椅安全和性能的部分（如GB/T 18029.21《輪椅車第21部分：電動(dòng)輪椅車、電動(dòng)代步車和電池充電器的電磁兼容性要求和測(cè)試方法》）。該標(biāo)準(zhǔn)直接規(guī)定了電動(dòng)輪椅及其部件的EMC要求，包括工頻磁場抗擾度，通常會(huì)指定具體的測(cè)試等級(jí)（例如Class A或特定場強(qiáng)值）和性能判據(jù)。
ISO 7176 系列標(biāo)準(zhǔn) (輪椅)： 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的輪椅標(biāo)準(zhǔn)，其中ISO 7176-21同樣規(guī)定了輪椅（包括電動(dòng)輪椅）的電磁兼容要求，與GB/T 18029.21內(nèi)容協(xié)調(diào)一致。

制造商和檢測(cè)機(jī)構(gòu)在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，需根據(jù)產(chǎn)品的目標(biāo)市場、宣稱的性能等級(jí)以及適用的法規(guī)要求，選擇并遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)版本及其規(guī)定的具體測(cè)試等級(jí)和性能判據(jù)。通過嚴(yán)格的工頻磁場抗擾度檢測(cè)，可以有效提升輪椅車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的魯棒性和使用安全性。