1. 传导发射(Conducted Emission)测试
(1)测试频段与限值
依据国际 CISPR 22 标准(该标准主要针对信息技术设备,植物培育机可参考类似规范),在 150kHz - 30MHz 频段开展测试。对于面向家庭用户的民用消费类植物培育机,归属于 Class B 等级。在低频段,即 150kHz - 500kHz,其传导发射骚扰电压限值设定为 66dBμV(准峰值);高频段 500kHz - 30MHz 的限值则为 34dBμV(准峰值)。举例来说,若在植物培育机的电源线上,于 200kHz 频率点测得的骚扰电压高于 66dBμV(准峰值),则判定该设备不符合此标准要求。
(2)测试方法
将植物培育机放置于离地面 80 - 90cm 高的实验台上,实验台表面依照实际使用环境来选择。若应用于工业种植环境,模拟金属机柜安装场景,选用导电平面;若是家庭桌面使用场景,则采用非导电平面。被测电源线通过电源阻抗稳定网络(LISN)连接至电网,LISN 的作用是模拟实际电网阻抗,以此保障测试的准确性。对于植物培育机的其他信号 / 控制线,诸如传感器信号线、通信线等,若标准有相关要求,同样需按照规定进行连接与测试。在测试进程中,过长的电缆要进行捆扎,折成 30 - 40cm 的线束,以降低线缆自身产生的干扰;未使用的 I/O 信号电缆末端需连接终端电阻进行终端匹配,严禁悬空,防止信号反射引发额外干扰。
2. 辐射发射(Radiated Emission)测试
(1)测试频段与限值
辐射发射测试的频段范围为 30MHz - 1GHz。对于民用消费类植物培育机,在 30MHz - 230MHz 频段,辐射发射限值为 40dBμV/m(准峰值);230MHz - 1GHz 频段的限值是 47dBμV/m(准峰值)。例如,在对某植物培育机的测试中,若在 50MHz 频率点,距离设备 3m 处测得的辐射发射强度超出 40dBμV/m(准峰值),那么该设备在此频率点的辐射发射被认定为超标。
(2)测试方法
测试场地选择开阔场地或者半电波暗室,以此模拟半自由空间环境。把植物培育机放置在 0.8m 高的木桌上,木桌置于可 360 度旋转的转台上,便于全方位检测设备的辐射发射情况。接收天线高度在 1 - 4m 范围内可调节,分别进行垂直极化和水平极化测试,确保能够检测到设备在不同极化方向上的辐射发射。测量距离一般为 3m(根据标准及实际需求,也可能采用 10m 等其他距离)。测试时,先关闭受试设备,测试环境噪声电平,保证测试环境的本底噪声不会对测试结果产生干扰。接着开启植物培育机,调整布线方式(包括设备内部线缆布局、外部连接线缆的走向等)、天线高度、天线极化方向以及转台角度,寻找设备的最大辐射点,并执行设备的不同功能(如光照模式切换、风扇转速调节等),确定在各种工作状态下的最大辐射模式。
3. 谐波电流(Harmonic Current)测试
(1)测试标准与限值
参照 IEC 61000 - 3 - 2 标准,依据植物培育机的功率等级对其产生的谐波电流进行限制。比如,对于功率小于 25W 的小型家用植物培育机,其 2 次谐波电流限值为 2.3A,3 次谐波电流限值为 1.14A 等。随着设备功率的增大,各次谐波电流限值会相应调整。限制谐波电流的目的在于防止植物培育机工作时对电网造成污染,避免影响同一电网下其他电器设备的正常运行。
(2)测试方法
在植物培育机正常工作状态下,借助专用的谐波电流测试设备,测量其电源输入端口的电流谐波含量。测试设备需具备高精度的电流测量能力,能够精准分析各次谐波电流的幅值,并与标准限值进行对比。
4. 电压波动和闪烁(Voltage Fluctuation and Flicker)测试
(1)测试标准与要求
依据 IEC 61000 - 3 - 3 标准,要求植物培育机在启动、运行和停止过程中,引起的电网电压波动不得超过规定范围。例如,电压变化的最大值应小于 3.3%,电压变化的速率在一定时间内也有严格限制。对于电压闪烁程度也有相应要求,以确保同一电网下的其他设备不受其干扰,避免出现灯光闪烁等现象。
(2)测试方法
利用专门的电压波动和闪烁测试仪器,连接到植物培育机的电源输入端,监测设备在整个工作周期内(涵盖启动、稳定运行、停止等阶段)的电压变化情况。仪器会依据标准算法,计算出电压波动值和闪烁参数,并与标准限值进行比较,从而判断设备是否符合要求。
二、电磁抗扰度(EMS)测试项目标准及要求
1. 静电放电抗扰度(Electrostatic Discharge,ESD)测试
(1)测试等级与要求
按照 IEC 61000 - 4 - 2 标准,对植物培育机进行静电放电抗扰度测试。对于一般在民用环境下使用的植物培育机,接触放电等级通常设定为 ±4kV,空气放电等级为 ±8kV。在测试过程中,要求设备在放电瞬间及放电后,功能不受影响。例如,光照系统应维持正常的光照强度和光谱输出,风扇应保持稳定转速,控制系统对温湿度等环境参数的监测和调节功能应正常,不能出现程序中断、数据丢失或设备死机等状况。
(2)测试方法
使用静电放电发生器,按照标准规定的放电模式(接触放电和空气放电),对植物培育机的外壳、操作面板、接口等容易受到静电影响的部位进行放电测试。接触放电时,放电电极直接接触被测设备表面;空气放电时,放电电极在距离被测设备表面一定距离处进行放电。每个测试点需进行多次正、负极性的放电测试,以此确保设备在各种静电放电情况下的抗扰性能。
2. 射频电磁场辐射抗扰度(Radiated Radio - Frequency Electromagnetic Field Susceptibility)测试
(1)测试频段、场强与要求
在 80MHz - 1GHz 频段内,以 10V/m 场强对植物培育机进行照射,持续时间不少于 1 分钟。在此期间,设备需维持正常工作状态。例如,若植物培育机带有无线通信功能(如 WiFi 连接用于远程控制或数据传输),在该频段的射频干扰下,通信不能中断,设备与手机 APP 或云端服务器之间的数据交互应保持稳定;对于具备智能环境监测功能的设备,其对温湿度、光照强度等参数的监测和上传功能不能受到干扰,以保障植物生长环境的稳定控制。
(2)测试方法
将植物培育机放置在半电波暗室内,使用射频信号发生器和功率放大器产生特定频率和场强的射频电磁场,通过发射天线对设备进行照射。在测试过程中,监测设备的各项功能是否正常,可通过模拟实际使用场景,如在设备运行过程中进行参数调整、数据查询等操作,检查设备在射频干扰环境下的可靠性。
3. 电快速瞬变脉冲群抗扰度(Electrical Fast Transient/Burst,EFT)测试
(1)测试电压、脉冲重复频率与要求
施加 ±2kV(电源线)、±1kV(信号线)的电快速瞬变脉冲群,脉冲重复频率为 5kHz。在此干扰下,植物培育机的控制系统应能正常工作,数据存储功能不应丢失。例如,设备存储的植物生长周期数据、用户设置的个性化培育参数等信息应完整保存,设备的自动灌溉系统、补光系统等在干扰消失后应能迅速恢复正常工作,不会出现误动作或异常停机等情况。
(2)测试方法
利用电快速瞬变脉冲群发生器,通过耦合 / 去耦网络将脉冲群信号注入到植物培育机的电源线、信号线等线缆上。在测试过程中,观察设备的运行状态,记录设备是否出现异常情况,测试结束后检查设备的数据完整性和功能恢复情况。
4. 浪涌(冲击)抗扰度(Surge Immunity)测试
(1)测试电压与要求
针对电源线和通信线进行测试。在电源线,线 - 线之间施加 1kV 浪涌电压,线 - 地之间施加 2kV 浪涌电压;通信线根据其特性阻抗不同,施加相应的浪涌电压。测试后,植物培育机不应出现硬件损坏,软件功能应能快速恢复正常。例如,设备的控制电路板上的电子元件不应因浪涌冲击而烧毁,软件系统在短暂中断后应能自动恢复到正常工作状态,继续执行植物培育任务,且不影响培育效果。
(2)测试方法
使用浪涌发生器,通过耦合装置将浪涌电压施加到植物培育机的电源线和通信线上。在测试过程中,监测设备的工作状态,测试结束后对设备进行全面检查,包括硬件外观检查(查看是否有元件烧毁、电路板烧焦等现象)、功能测试(检查各项培育功能是否正常)以及数据完整性检查(确认设备存储的重要数据是否丢失或损坏)。
5. 传导抗扰度(Conducted Susceptibility)测试
(1)测试频段、干扰信号与要求
在 150kHz - 80MHz 频段,通过注入射频干扰信号,测试植物培育机对通过线缆传导进来的电磁干扰的抵抗能力。要求设备在受到干扰时,各项功能不受影响。例如,电机驱动系统应保持稳定运行,不会出现转速异常波动;传感器数据采集系统应能准确采集环境参数,不受干扰信号的影响而产生数据偏差。
(2)测试方法
将射频信号发生器产生的干扰信号,通过耦合 / 去耦网络注入到植物培育机的电源线、信号线等线缆上。在注入干扰信号的监测设备的运行状态,观察设备是否出现异常现象,如电机抖动、灯光闪烁、控制系统报错等。
6. 电压跌落与中断(Voltage Dips and Interruptions)抗扰度测试
(1)测试标准与要求
依据 IEC 61000 - 4 - 11 标准,模拟电网电压跌落(如电压降低至额定电压的 70%、40% 等不同程度)和中断(持续时间从几毫秒到数秒不等)的情况,测试植物培育机在这些异常电压情况下的抗扰能力。要求设备在电压跌落期间,关键功能应能维持一定时间。例如,备用电池系统应能及时启动,保证控制系统和部分关键设备(如用于维持植物生存的最低限度光照和通风设备)继续运行一段时间;在电压恢复后,设备应能自动恢复到正常工作状态,且不会对植物生长造成不可逆的影响。
(2)测试方法
使用专门的电压跌落与中断模拟器,连接到植物培育机的电源输入端,按照标准规定的电压跌落深度、持续时间和中断时间等参数,对设备进行测试。在测试过程中,监测设备的运行状态,记录设备在电压异常期间和恢复后的工作情况,评估设备是否满足标准要求。
通过对植物培育机进行全面、严格的 EMC 摸底测试,确保其在实际使用环境中,既不会干扰其他设备的正常运行,又能在各种电磁干扰环境下稳定可靠地工作,为植物提供良好的培育环境,保障植物的健康生长。