本實(shí)用新型涉及一種車輛人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)及其測(cè)試支架。

背景技術(shù)：

為保護(hù)曝露在電磁場(chǎng)下公眾的健康，國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)（ICNIRP）發(fā)布了《限制時(shí)變電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)曝露的導(dǎo)則》，規(guī)定了公眾曝露電磁場(chǎng)限值，該導(dǎo)則得到世界衛(wèi)生組織的認(rèn)可和推薦，且被多個(gè)國(guó)家采用。

新能源客車高壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具備大電流、高電壓的特點(diǎn)，且含有較多功率開(kāi)關(guān)器件，車輛運(yùn)行過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各個(gè)模塊及其連接線束對(duì)外電磁場(chǎng)發(fā)射問(wèn)題較多，因此，新能源車輛對(duì)人體的低頻磁場(chǎng)發(fā)射測(cè)試與研究具有重要意義。現(xiàn)有新能源車輛公告電磁兼容方面測(cè)試主要為GB 14023和GB/T 18387，上述標(biāo)準(zhǔn)均為關(guān)注車輛輻射發(fā)射對(duì)外部設(shè)備的影響，缺少對(duì)乘客和司乘人員人體健康的影響測(cè)試與研究。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于新能源車輛人體的低頻磁場(chǎng)測(cè)試大多采用普通的手持低頻磁場(chǎng)測(cè)試設(shè)備，有的為了保證測(cè)量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，將探頭固定在一個(gè)測(cè)試支架上，如授權(quán)公告號(hào)為CN205091396U，授權(quán)公告日為2016.03.16的中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)的一種電動(dòng)汽車電磁輻射檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置包括由水平架體（即下身架體）、垂直架體（即上身架體）和角度調(diào)節(jié)軸組成的固定支架，通過(guò)角度調(diào)節(jié)軸可以調(diào)節(jié)下身架體與上身架體之間的夾角，下身架體和上身架體上分別連接有探測(cè)器固定裝置，探測(cè)器固定裝置上設(shè)置有測(cè)量探頭，探測(cè)器固定裝置通過(guò)水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以在下身架體上水平移動(dòng)、通過(guò)垂直調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以在上身架體上垂直移動(dòng)。

上述固定支架模擬的是人體在乘坐汽車時(shí)的坐立姿態(tài)，測(cè)試時(shí)需要將固定支架放置在座椅上，但是眾所周知，對(duì)于公交汽車來(lái)說(shuō)，往往有一部分乘客是站立在車廂中的，因此有必要對(duì)人體的站立姿態(tài)也進(jìn)行測(cè)量，這時(shí)需要將下身架體和上身架體均調(diào)成豎直，但是這種只針對(duì)坐立姿態(tài)進(jìn)行測(cè)量的固定支架，其下身架體對(duì)應(yīng)的只是大腿架體，顯然其下身架體是比較短的，無(wú)法很好地模擬人體站立時(shí)的高度。雖然可以將下身架體設(shè)置的長(zhǎng)一些，但是那樣在測(cè)量坐立姿態(tài)時(shí)，將有很長(zhǎng)一截下身架體伸出座椅之外，不但不符合人體的正常坐立形態(tài)，十分不美觀，關(guān)鍵是在前后座椅距離比較近的情況下，整個(gè)固定支架根本無(wú)法放置到座椅上，因此這種固定支架的功能比較單一，無(wú)法實(shí)現(xiàn)坐姿測(cè)量和站姿測(cè)量?jī)捎谩?/p>

另外，現(xiàn)有的普通低頻磁場(chǎng)測(cè)試設(shè)備僅能對(duì)測(cè)試頻段信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得到一個(gè)加權(quán)示值，無(wú)法對(duì)整個(gè)測(cè)量頻段的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估，不便于車輛企業(yè)對(duì)實(shí)車情況完整測(cè)量。另外，人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試頻率較低，直接進(jìn)行頻率采集對(duì)接收機(jī)或頻譜儀的低頻測(cè)量范圍要求較高，普通的接收機(jī)或頻譜儀根本無(wú)法滿足測(cè)試需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)坐姿測(cè)量和站姿測(cè)量?jī)捎玫能囕v人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試支架；本實(shí)用新型的目的還在于提供一種使用該測(cè)試支架的測(cè)試系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型中車輛人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試支架的技術(shù)方案為：

一種車輛人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試支架，包括上身架體、大腿架體、設(shè)置在上身架體和大腿架體連接處的第一角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，車輛人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試支架還包括連接在大腿架體上的小腿架體，大腿架體和小腿架體的連接處設(shè)置有第二角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。

所述大腿架體上通過(guò)第一滑槽滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)置有襠部探頭固定件，所述上身架體上分別通過(guò)第二滑槽滑塊結(jié)構(gòu)和第三滑槽滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)置有頭部探頭固定件和胸部探頭固定件。

所述上身架體、大腿架體以及小腿架體分別均有兩個(gè)且為平行設(shè)置，所述襠部探頭固定件設(shè)置在兩個(gè)大腿架體之間，頭部探頭固定件和胸部探頭固定件均設(shè)置在兩個(gè)上身架體之間。

所述上身架體的下部設(shè)置有用于在坐姿測(cè)量時(shí)朝向座椅的斜面。

本實(shí)用新型中車輛人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)的技術(shù)方案為：

一種車輛人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)，包括測(cè)試支架和設(shè)置在測(cè)試支架上的測(cè)試探頭，測(cè)試支架包括上身架體、大腿架體、設(shè)置在上身架體和大腿架體連接處的第一角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，測(cè)試支架還包括連接在大腿架體上的小腿架體，大腿架體和小腿架體的連接處設(shè)置有第二角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，車輛人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)還包括與測(cè)試探頭信號(hào)連接的示波器，示波器的信號(hào)輸出端連接有頻譜變換器。

所述大腿架體上通過(guò)第一滑槽滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)置有襠部探頭固定件，所述上身架體上分別通過(guò)第二滑槽滑塊結(jié)構(gòu)和第三滑槽滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)置有頭部探頭固定件和胸部探頭固定件。

所述上身架體、大腿架體以及小腿架體分別均有兩個(gè)且為平行設(shè)置，所述襠部探頭固定件設(shè)置在兩個(gè)大腿架體之間，頭部探頭固定件和胸部探頭固定件均設(shè)置在兩個(gè)上身架體之間。

所述上身架體的下部設(shè)置有用于在坐姿測(cè)量時(shí)朝向座椅的斜面。

本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型中的測(cè)試系統(tǒng)在測(cè)試儀加權(quán)計(jì)算示值前，將探頭測(cè)量的磁場(chǎng)強(qiáng)度的原始數(shù)據(jù)通過(guò)示波器進(jìn)行時(shí)域采集，然后將示波器輸出的時(shí)域信號(hào)輸入到頻譜變換器，頻譜變換器將時(shí)域信號(hào)進(jìn)行時(shí)域、頻域變換，計(jì)算得到頻域能量信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)頻域分析，最終實(shí)現(xiàn)人體曝露電磁場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)試分析，實(shí)現(xiàn)測(cè)試頻段內(nèi)與標(biāo)準(zhǔn)限值的比較，避免了電磁場(chǎng)測(cè)試頻段較低導(dǎo)致頻譜儀或接收機(jī)低頻性能要求過(guò)高的問(wèn)題。本實(shí)用新型中的測(cè)試支架還包括連接在大腿架體上的小腿架體，大腿架體和小腿架體的連接處設(shè)置有第二角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，通過(guò)第二角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)可以調(diào)整大腿架體和小腿架體之間的夾角，使小腿架體垂直于地板設(shè)置，不占用橫向空間，使整個(gè)測(cè)試支架可以順利放置在座椅上，同時(shí)很好的模擬了人體在坐立時(shí)其小腿是放置在地板上的姿態(tài)，同時(shí)小腿架體可以使測(cè)試支架除滿足坐姿測(cè)量外，還可以實(shí)現(xiàn)站姿的測(cè)量，使用時(shí)將大腿架體和小腿架體均調(diào)整成與上身架體一樣的豎直狀態(tài)，有了小腿架體的存在，調(diào)直以后的測(cè)試支架就更符合人體在站立時(shí)的身高以及姿態(tài)，從而可以對(duì)站立姿態(tài)進(jìn)行測(cè)量。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型中車輛人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試原理圖；

圖2為本實(shí)用新型中車輛人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試支架在進(jìn)行坐姿測(cè)量時(shí)的形態(tài)圖；

圖3為圖2中的測(cè)試支架放置在座椅上的示意圖；

圖4為本實(shí)用新型中車輛人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試支架在進(jìn)行站姿測(cè)量時(shí)的形態(tài)圖；

圖5為圖4中的測(cè)試支架放置在車廂地板上的示意圖；

圖中：1.上身架體；2.大腿架體；3.小腿架體；4.第一角度調(diào)節(jié)旋鈕；5.第二角度調(diào)節(jié)旋鈕；6.頭部探頭；7.第二調(diào)節(jié)件；8.第二滑槽；9.胸部探頭；10.第三調(diào)節(jié)件；11.第三滑槽；12.襠部探頭；13.第一調(diào)節(jié)件；14.第一滑槽；15.座椅；16.人體；17.扶手；18.頭部探頭固定桿；19.第二滑塊；20.胸部探頭固定桿；21.第三滑塊；22.襠部探頭固定桿；23.第一滑塊；24.斜面。

具體實(shí)施方式

車輛人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)施例如圖1~圖5所示，測(cè)試系統(tǒng)由四部分組成，包括測(cè)試支架B、磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試探頭A、三通道示波器C、頻譜變換器D。其中，磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試探頭A固定在測(cè)試支架B上，磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試探頭A可以對(duì)被測(cè)環(huán)境中X、Y、Z三個(gè)軸向的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行采集，并轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)輸出，三個(gè)軸向的模擬電壓信號(hào)通過(guò)信號(hào)線纜分別輸入示波器C的三個(gè)通道，實(shí)現(xiàn)對(duì)X、Y、Z三個(gè)軸向磁場(chǎng)強(qiáng)度模擬電壓信號(hào)進(jìn)行時(shí)域采集。示波器C的輸出端連接在頻譜變換器D上，從而將三軸采集的時(shí)域信號(hào)輸入到頻譜變換器D，頻譜變換器D將采集到的X、Y、Z三個(gè)通道的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行時(shí)域、頻域變換，將轉(zhuǎn)化至頻域后的場(chǎng)強(qiáng)值與《限制時(shí)變電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)曝露的導(dǎo)則》中對(duì)應(yīng)頻段的標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)行比較，最終得出測(cè)試結(jié)果。

該測(cè)試系統(tǒng)利用普通的低頻磁場(chǎng)測(cè)試儀即可，在測(cè)試儀加權(quán)計(jì)算示值前，將探頭測(cè)量的X、Y、Z三軸磁場(chǎng)強(qiáng)度的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域采集，通過(guò)時(shí)域頻域變換，計(jì)算得到頻域能量信號(hào)并進(jìn)行信號(hào)頻域分析，最終實(shí)現(xiàn)人體曝露電磁場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)試分析，實(shí)現(xiàn)測(cè)試頻段內(nèi)與標(biāo)準(zhǔn)限值的比較，避免了電磁場(chǎng)測(cè)試頻段較低導(dǎo)致頻譜儀或接收機(jī)低頻性能要求過(guò)高的問(wèn)題。

該測(cè)試系統(tǒng)中的測(cè)試支架B是根據(jù)人體模型設(shè)計(jì)的，包括上身架體1、大腿架體2、設(shè)置在上身架體1和大腿架體2連接處的第一角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，在該實(shí)施例中，第一角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)為第一角度調(diào)節(jié)旋鈕4，上身架體1和大腿架體2通過(guò)第一角度調(diào)節(jié)旋鈕4鉸接，通過(guò)旋松第一角度調(diào)節(jié)旋鈕4，可以調(diào)整上身架體1和大腿架體2之間的夾角，從而模擬人體16（包括乘客和司乘人員）坐立在座椅15上時(shí)其上身與大腿之間的姿態(tài)，旋緊第一角度調(diào)節(jié)旋鈕4后就可以固定該姿態(tài)。

測(cè)試支架B還包括連接在大腿架體2上的小腿架體3，大腿架體2和小腿架體3的連接處設(shè)置有第二角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，在該實(shí)施例中，第二角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)為第二角度調(diào)節(jié)旋鈕5，大腿架體2和小腿架體3通過(guò)第二角度調(diào)節(jié)旋鈕5鉸接，通過(guò)旋松第二角度調(diào)節(jié)旋鈕5，可以調(diào)整大腿架體2和小腿架體3之間的夾角，使小腿架體3垂直于地板設(shè)置，不占用橫向空間，使整個(gè)測(cè)試支架可以順利放置在座椅15上，同時(shí)很好的模擬了人體16在坐立時(shí)其小腿是放置在地板上的姿態(tài)，旋緊第二角度調(diào)節(jié)旋鈕5后就可以固定該姿態(tài)。

小腿架體3還有一個(gè)重要的作用，除了可以使測(cè)試支架滿足坐姿測(cè)量外，還可以實(shí)現(xiàn)站姿的測(cè)量，使用時(shí)將大腿架體2和小腿架體3均調(diào)整成與上身架體1一樣的豎直狀態(tài)，有了小腿架體3的存在，調(diào)直以后的測(cè)試支架就更符合人體16在站立時(shí)的身高以及姿態(tài)，從而可以對(duì)站立姿態(tài)進(jìn)行測(cè)量，例如人體16站立在公交車的扶手17等區(qū)域。

本實(shí)用新型中的測(cè)試支架可以對(duì)人體的頭部（腦部）、胸部（心臟）以及襠部（生殖部位）等關(guān)鍵部位處于汽車中的位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，具體是上身架體1、大腿架體2、小腿架體3分別均有兩個(gè)且為平行設(shè)置，兩個(gè)大腿架體2和兩個(gè)小腿架體3對(duì)應(yīng)的就是人體的雙腿，兩個(gè)上身架體1對(duì)應(yīng)的是人體上身的寬度。大腿架體2上通過(guò)第一滑槽滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)置有襠部探頭固定件，該襠部探頭固定件為襠部探頭固定桿22，第一滑槽滑塊結(jié)構(gòu)包括開(kāi)設(shè)在大腿架體2上的沿大腿架體2方向延伸的第一滑槽14、導(dǎo)向滑動(dòng)裝配在第一滑槽14中第一滑塊23，襠部探頭固定桿22設(shè)置在兩個(gè)第一滑塊23之間，襠部探頭固定桿22上固定有襠部探頭12。第一滑槽滑塊結(jié)構(gòu)還包括穿過(guò)大腿架體2與第一滑塊23相連的第一調(diào)節(jié)件13，第一調(diào)節(jié)件13可以是螺栓，與第一滑塊23為螺紋連接，當(dāng)松開(kāi)第一調(diào)節(jié)件13時(shí)，就可以調(diào)整第一滑塊23在第一滑槽14中的位置，從而使襠部探頭12比較接近人體的襠部位置，保證測(cè)量的精確性。

上身架體1上通過(guò)第二滑槽滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)置有頭部探頭固定件，該頭部探頭固定件為頭部探頭固定桿18，第二滑槽滑塊結(jié)構(gòu)包括開(kāi)設(shè)在上身架體1上部的沿上身架體1方向延伸的第二滑槽8、導(dǎo)向滑動(dòng)裝配在第二滑槽8中的第二滑塊19，頭部探頭固定桿18設(shè)置在兩個(gè)第二滑塊19之間，頭部探頭固定桿18上固定有頭部探頭6。第二滑槽滑塊結(jié)構(gòu)還包括穿過(guò)上身架體1與第二滑塊19相連的第二調(diào)節(jié)件7，第二調(diào)節(jié)件7可以是螺栓，與第二滑塊19為螺紋連接，當(dāng)松開(kāi)第二調(diào)節(jié)件7時(shí)，就可以調(diào)整第二滑塊19在第二滑槽8中的位置，從而使頭部探頭6比較接近人體的頭部位置，保證測(cè)量的精確性。

上身架體1上還通過(guò)第三滑槽滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)置有胸部探頭固定件，該胸部探頭固定件為胸部探頭固定桿20，第三滑槽滑塊結(jié)構(gòu)包括開(kāi)設(shè)在上身架體1下部的沿上身架體1方向延伸的第三滑槽11、導(dǎo)向滑動(dòng)裝配在第三滑槽11中的第三滑塊21，第三滑槽11與第二滑槽8在同一直線上，胸部探頭固定桿20設(shè)置在兩個(gè)第三滑塊21之間，胸部探頭固定桿20上固定有胸部探頭9。第三滑槽滑塊結(jié)構(gòu)還包括穿過(guò)上身架體1與第三滑塊21相連的第三調(diào)節(jié)件10，第三調(diào)節(jié)件10可以是螺栓，與第三滑塊21為螺紋連接，當(dāng)松開(kāi)第三調(diào)節(jié)件10時(shí)，就可以調(diào)整第三滑塊21在第三滑槽11中的位置，從而使胸部探頭9比較接近人體的心臟位置，保證測(cè)量的精確性。

上身架體1、大腿架體2、小腿架體3均采用兩個(gè)，將探頭固定件均設(shè)置兩個(gè)架體之間，這樣可以使探頭固定件更加穩(wěn)固，而且整個(gè)測(cè)試支架放置在座椅上以及站立在車廂中時(shí)都比較穩(wěn)定，不容易發(fā)生傾倒，保證了測(cè)量的穩(wěn)定性。

另外，上身架體1的下部設(shè)置有斜面24，在進(jìn)行坐姿測(cè)量時(shí)，斜面24朝向座椅，該斜面24模擬了人體的腰部結(jié)構(gòu)，更符合正常人體坐立時(shí)的腰部形態(tài)，同時(shí)避免了完全采用規(guī)則的矩形架體時(shí)，架體的直角容易與座椅發(fā)生干涉，導(dǎo)致上身架體和大腿架體難以調(diào)整成合適的角度。同時(shí)，斜面24還起到減輕整個(gè)測(cè)試支架重量的作用，使得測(cè)試支架的攜帶和布置更加方便。

本實(shí)用新型中的測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試準(zhǔn)確性好，一致性高，可以在整個(gè)測(cè)試頻段與標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)行比較，且測(cè)試支架的結(jié)構(gòu)模擬人體的主要部位進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以滿足人體坐立在座椅上以及站立在車廂中兩種不同姿態(tài)的變換，同時(shí)測(cè)試探頭的位置可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足了不同身高、體型乘客的坐姿以及站姿狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵部位處于汽車中的不同位置，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵位置磁場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí)測(cè)量，且測(cè)試探頭實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三軸方向的固定，保證了測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性和重復(fù)性。

在車輛人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)的其他實(shí)施例中：上身架體的下部也可以不設(shè)置斜面；第一調(diào)節(jié)件、第二調(diào)節(jié)件以及第三調(diào)節(jié)件還可以是吸鐵石，此時(shí)滑塊可以是金屬材質(zhì)，當(dāng)拿掉調(diào)節(jié)件后，滑塊可以移動(dòng)，從而可以調(diào)節(jié)探頭固定桿的位置；第一滑槽滑塊結(jié)構(gòu)、第二滑槽滑塊結(jié)構(gòu)以及第三滑槽滑塊結(jié)構(gòu)中的滑槽均可以反過(guò)來(lái)開(kāi)設(shè)在滑塊上，此時(shí)滑槽滑塊結(jié)構(gòu)中的滑塊設(shè)置在架體上，相當(dāng)于滑軌；上身架體與大腿架體、大腿架體與小腿架體之間均可以是直接鉸接，依靠摩擦力可以進(jìn)行折疊，此時(shí)第一角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和第二角度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)就是鉸接軸；上身架體、大腿架體以及小腿架體均可以只有一個(gè)，測(cè)量時(shí)需要手扶測(cè)量支架以防止其傾倒，這時(shí)各探頭固定件可以是固定塊；上身架體上也可以只設(shè)置一個(gè)滑槽滑塊結(jié)構(gòu)，即只固定一個(gè)探頭固定件。

車輛人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試支架的實(shí)施例如圖2~圖5所示，車輛人體曝露電磁場(chǎng)測(cè)試支架與上述測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施例中所述的測(cè)試支架相同，在此不再詳述。