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          汽車組件的EMI抗擾性測試

          作者: 時(shí)間:2012-03-16 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          過程中,通常需要使信號在整個(gè)頻率范圍內(nèi)掃描變化或步進(jìn)變化,的速度是很重要,因?yàn)镋UT必須對每個(gè)測試頻率都有相應(yīng)的反映。測試的最小滯留時(shí)間一般為2秒,如果EUT的時(shí)間常數(shù)較大,滯留時(shí)間可能更長。如果采用軟件控制的測試信號發(fā)生器,那通常是采用步進(jìn)方式,而不是掃描過整個(gè)頻率范圍,因此還要定義頻率步進(jìn)的步長。滯留時(shí)間和頻率步長二者共同決定了執(zhí)行單次掃描所需花費(fèi)的時(shí)間,因而也決定了整個(gè)測試所需的時(shí)間。

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/197127.htm

          2.2幅度控制

          不論采用哪種測試方法,對施加在EUT上的測試信號幅度都必須小心控制。幅度控制的方法按照原理不同通??煞譃閮深?,一類叫閉環(huán)控制法,一類叫開環(huán)控制法。在帶狀線測試和TEM單元測試時(shí),可以通過已知的凈輸入功率和傳輸線的參數(shù)來運(yùn)算得到施加的場。除了這兩種方法以外,都需要利用閉環(huán)法來實(shí)現(xiàn)幅度控制。在輻射干擾測試中,干擾信號的單位采用伏特/米(volts/meter),在電流注入測試中,單位采用微安(milliamps),在直接功率注入測試中,單位采用瓦特(watts)。

          2.3閉環(huán)法

          采用閉環(huán)控制法時(shí),一個(gè)場強(qiáng)儀或電流監(jiān)控探針一直監(jiān)測著施加在EUT上的激勵(lì),據(jù)此將功率調(diào)整到目標(biāo)值。該方法有一個(gè)弊端,在微波暗室中進(jìn)行輻射干擾測試時(shí)這一問題尤其明顯。那就是EUT的介入打亂了干擾激勵(lì)的電磁場,從而找不到一個(gè)能夠正確反映出得到的場強(qiáng),并對所有類型EUT普遍適用的位置來放置場強(qiáng)儀。當(dāng)測試頻率使得EUT尺寸與波長可以相比擬時(shí),在某些位置上場的分布可能會(huì)出現(xiàn)大幅下降。如果場強(qiáng)儀剛好放置在這一位置上,那么據(jù)此場強(qiáng)儀的讀數(shù)來維持需要的電磁場強(qiáng)度時(shí),勢必會(huì)在EUT附近的位置上造成嚴(yán)重的過測(over-testing)。

          BCI測試中也存在類似問題,當(dāng)EUT的共模輸入阻抗與測試信號諧振時(shí),要維持需要的電流就會(huì)造成過測(over-testing)。實(shí)際上,在這樣的環(huán)境下,許多時(shí)候放大器都無法提供維持規(guī)定電平所需的功率,而一旦放大器過載,還會(huì)造成更多的測試問題。

          2.4開環(huán)法

          采用開環(huán)法(也叫做置換法)就能避開上述問題。采用開環(huán)法時(shí),首先將一個(gè)既定強(qiáng)度的信號送入測試設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)設(shè)置。在每個(gè)頻率上,放大器的輸出功率都受一個(gè)輔助功率計(jì)的監(jiān)控,當(dāng)放大器輸出電平達(dá)到目標(biāo)值時(shí),對其進(jìn)行記錄。最后,在真實(shí)測試時(shí),再將這個(gè)預(yù)校準(zhǔn)的功率記錄進(jìn)行的重放??偟膩碚f,由于對施加在EUT上的場或電流(volts per meter或milliamps)的測量并不在測試的要求內(nèi),因此開環(huán)法并不測量它們,只是對其進(jìn)行監(jiān)控,以確認(rèn)系統(tǒng)工作正常。但由于上節(jié)所談到的原因,我們也不可能看到真正正確的測量值。

          在輻射干擾測試中,校準(zhǔn)設(shè)置過程要求在EUT于微波暗室中將一臺場強(qiáng)儀放置在一準(zhǔn)確位置上。而在傳導(dǎo)干擾測試中,校準(zhǔn)設(shè)備是一個(gè)具有特定阻抗值的負(fù)載,我們在其兩端測量輸出功率或電流。

          開環(huán)法所用到的功率參數(shù)包括凈功率,或者輸入變換器的前向功率和變換器反射回來的反向功率之差。假設(shè)在沒有其它重大損耗時(shí),這個(gè)差值就等于實(shí)際送入EUT的功率。因此,在采用定向耦合器時(shí),必須在每個(gè)頻率上測量兩個(gè)功率。這時(shí),可以利用一臺功率計(jì)分別對耦合器的前向輸出和反向輸出順序測量,也可以利用兩臺功率計(jì)同時(shí)測量。

          凈功率用于說明變換器的電壓駐波比(VSWR),當(dāng)導(dǎo)入EUT時(shí)VSWR會(huì)發(fā)生變化。但當(dāng)EUT與測試裝置匹配時(shí),要保持凈功率所需的前向功率相對于校準(zhǔn)所需的功率可能有較大變化。為避免過測,保持所需凈功率而增大的前向功率不能超過2dB,即使2dB還不能滿足要求,也不應(yīng)繼續(xù)增大,而只能將此記錄在測試報(bào)告中。

          2.5調(diào)制頻率和調(diào)制深度

          所有的RF測試都需要在每個(gè)頻率上對EUT施加CW(未調(diào)連續(xù)波)和已調(diào)AM信號,而EUT的響應(yīng)通常更易受被調(diào)干擾影響。一般情況下,測試標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的調(diào)變信號都是調(diào)制深度為80%,頻率為1kHz的正弦波。但也有個(gè)別的車輛廠商可能會(huì)有不同的要求。定義調(diào)制參數(shù)的目的是為AM和CW測試規(guī)定一個(gè)恒定的峰值電平。這一點(diǎn)與商用(IEC 61000-4系列)RF測試不同。在商用RF測試中,調(diào)制信號的峰值功率比未調(diào)信號高5.3dB。而在峰值電平恒定的測試中調(diào)制深度為80%的已調(diào)信號功率只有未調(diào)信號功率的0.407倍。

          ISO 11452中清楚地定義了這種信號的施加過程:

          1.在每一頻率上,線性或?qū)?shù)增大信號強(qiáng)度直到信號強(qiáng)度達(dá)到測試要求(對開環(huán)法指凈功率滿足要求,對閉環(huán)法則指測試信號的電平滿足要求),根據(jù)+2dB標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測前向功率;

          2.按要求施加已調(diào)信號,并使測試信號保持時(shí)間等于EUT最小響應(yīng)時(shí)間;

          3.在進(jìn)行下一個(gè)頻率的測試前,應(yīng)緩慢降低測試信號強(qiáng)度。

          2.6監(jiān)測EUT

          在施加干擾信號時(shí),必須監(jiān)測EUT的響應(yīng),并與其應(yīng)達(dá)到的性能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,以確定被測件是否通過測試。由于每個(gè)EUT有不同的功能和滿足的性能標(biāo)準(zhǔn)也不相同,因此在此不可能對這些監(jiān)控方法進(jìn)行概括。但如果測試軟件能夠自動(dòng)完成部份或全部監(jiān)測工作,那么整個(gè)測試就會(huì)更簡單、更可靠。在這過程中可能只需簡單地測量和記錄每個(gè)頻率點(diǎn)上的輸出電壓,也可能涉及一些能夠在測試發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)給出標(biāo)記的特殊EUT軟件。

          2.7報(bào)告測試結(jié)果

          在測試完成,EUT的響應(yīng)也觀測完畢后,測試工程師的工作還只完成了一半。工程師們還必須按照車輛廠商所規(guī)定的格式制作測試報(bào)告。一個(gè)組件廠商可能為多個(gè)車輛廠商提供產(chǎn)品,因此對同一組測試結(jié)果,組件廠商可能需要提交多種格式的測試報(bào)告。

          有些軟件包中包含可選的報(bào)告生成模塊,能夠?yàn)椴煌能囕v廠商定制的各自標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告模板。所有測試實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)理都清楚為為客戶提供測試報(bào)告是一項(xiàng)最困難的任務(wù),盡管大家都很享受測試過程,卻很少有人喜歡撰寫測試報(bào)告。有了自動(dòng)報(bào)告生成軟件模塊,不但測試工程師們免去了負(fù)責(zé)撰寫測試報(bào)告的苦差,同時(shí)也能更快實(shí)現(xiàn)滿足客戶的要求。

          雖然產(chǎn)業(yè)中的組件EMC測試中含有許多可變參數(shù),但仍可以高效地完成針對不同車輛廠商的覆蓋很寬頻率范圍的測試。


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