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電磁兼容測試領(lǐng)域、設(shè)備和方法
閱讀:2162 發(fā)布時間:2010-7-1電磁兼容測試領(lǐng)域、設(shè)備和方法
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EMC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了相應(yīng)的限定值、測量方法和需要使用的儀器,EMC測試系統(tǒng)需要大量專門知識和經(jīng)驗,主要涵蓋三大領(lǐng)域:電磁兼容中的發(fā)射輻射測試 (Radiated Emissions)、傳導(dǎo)輻射測試(Conducted Emissions)和敏感度測試(RFI Susceptibility),即干擾(騷擾)和抗*力兩個方向。EMC在測量手段上,主要由測試場地和測試儀器組成。
測試場地主要包括:開闊場地 、電波暗室、屏蔽室等,構(gòu)成 測試環(huán)境。
開闊埸:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求通常測試場成橢圓形,長軸是焦距兩倍,短軸是焦距√3倍,發(fā)射與接收天線分別置橢圓兩個焦點(diǎn)上。兩個焦點(diǎn)距離是要求的測量距離,根據(jù)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)可分為3米、10米30米。我國大多為3米法測量、美國FCC標(biāo)準(zhǔn)和英國VDE標(biāo)準(zhǔn)為10米法測量。
屏蔽室(screen room):在EMC測試中,屏蔽室能提供環(huán)境電平低而恒定的電磁環(huán)境,它為測量精度的提高,測量的可靠性和重復(fù)性的改善帶來了較大益處。但是由于被測設(shè)備在屏蔽室中產(chǎn)生的干擾信號通過屏蔽室的六個面產(chǎn)生無規(guī)則的漫反射,特別是在輻射發(fā)射測量和輻射敏感度測量中表現(xiàn)更嚴(yán)重,導(dǎo)致在屏蔽室內(nèi)形成駐波而產(chǎn)生較大的測量誤差。目前國內(nèi)生產(chǎn)的屏蔽室的屏蔽效能在10Kz-10GHz頻率范圍內(nèi)一般>100dB。
電波暗室(anechoic chamber): 通常所說的電波暗室在結(jié)構(gòu)上大都由屏蔽室和吸波材料兩部分組成。在工程應(yīng)用中又分全電波暗室(fully anechoic chamber)(六面裝有吸波材料)和半電波暗室(semi anechoic chamber)(地面為金屬反射面)。全電波暗室可充當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)天線的校準(zhǔn)埸地,半電波暗室可作為EMC試驗場地。電波暗室的主要性能指標(biāo)有“靜區(qū)”、“工作頻率范圍”等六個指標(biāo)(靜區(qū)是指射頻吸波室內(nèi)受反射干擾zui弱的區(qū)域)。
橫電磁波傳輸小室:簡稱TEM小室Transverse Electromagnetic Transmission Cell,1974年由美國國家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS)專家首先系統(tǒng)論述。改善了開闊場、電波暗室的一些缺點(diǎn),外形為上下兩個對稱梯形。TME小室優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,主要缺點(diǎn)是可用頻率上限與可用空間存在矛盾。標(biāo)準(zhǔn)TEM小室的測量尺寸大約限定在設(shè)計的zui小工作波長的四分之一范圍。
非對稱橫電波傳輸室:簡稱ATEM小室(Asymmetric Transverse Electromagnetic Transmission Cell)。通常TEM小室呈對稱形,ATEM小室為非對稱形,其外形為中間是方形的兩頭為非對稱的棱錐形。
測試儀器即測試設(shè)備,在EMC測試中,需要使用較多測試儀器,如頻譜分析儀、電磁場干擾測量儀、場監(jiān)系統(tǒng)、高頻信號源、功率放大器等,但是EMC測試設(shè)備大致分為兩類:
一類是電磁干擾(EMI)測量設(shè)備,設(shè)備接上適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳎涂梢赃M(jìn)行電磁干擾測量。為測量電磁干擾,在商用領(lǐng)域干擾接收方通常為收聽者或觀看者,將測量儀器代替。因此,所有用于商用EMI測量的測試接收機(jī)都應(yīng)具有內(nèi)置的類人反應(yīng):它們必須具有一個準(zhǔn)峰值加權(quán)檢波器,以便將人對干擾的感知顯示為一個測量值。在軍用領(lǐng)域,干擾接收方假設(shè)是一個能夠響應(yīng)zui大干擾電平技術(shù)設(shè)備,因此測量干擾的峰值電平。
另一類是在電磁敏感度(EMS)測量,設(shè)備模擬不同干擾源,通過適當(dāng)?shù)鸟詈?去耦網(wǎng)絡(luò)、傳感器或天線,施加于各類被測設(shè)備,用作敏感度或干擾度測量。其中無線電頻率電磁輻射場和由射頻場引起的傳導(dǎo)兩項試驗所需的儀器相對多一些,除傳統(tǒng)的高頻信號源、高頻功率放大器、功率計、場監(jiān)系統(tǒng)、計算機(jī)及相應(yīng)的測試軟件和接口等外,還需要一些儀器,如浪涌儀、靜電發(fā)生器、電快速瞬變模擬器等。如不考慮廣播電視及相關(guān)產(chǎn)品的EMS測試,無線電EMS測試儀器價格一般在一二百萬人民幣左右。
在以上兩類 EMC 測試設(shè)備的基礎(chǔ)上,需要配備專業(yè)的EMC測量軟件:在所用測量儀器和測量方法嚴(yán)格符合相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的情況下,才有可能實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的EMC測量。北京海洋儀器推出的EMI測試設(shè)備符合關(guān)于測量儀器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),是否符合所規(guī)定的測量方法取決于用戶。通過專業(yè)的測量軟件可實(shí)現(xiàn)正確和省時的測量,從而防止這個問題的發(fā)生。很多EMC測量軟件包可以減輕用戶進(jìn)行日常設(shè)置的煩惱,并且提供了從自動修正耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)的傳感器頻率相關(guān)系數(shù)、自動選擇相應(yīng)的限定值、以圖形或表格形式顯示結(jié)果,一直到生成測試報告的便捷性。
在測試場地和測試儀器的基礎(chǔ)上, 無線電電磁環(huán)境測試的測量方法依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不同,相應(yīng)有許多種測量方法,總的來講分為四類:傳導(dǎo)發(fā)射測試、輻射發(fā)射測試、傳導(dǎo)敏感度(抗擾度)測試和輻射敏感度(抗擾度)測試。
在測量方法的基礎(chǔ)上,測試診斷過程尤其重要,合理科學(xué)的測試步驟,可以大大提高測試診斷效率和效果.
電磁兼容測試一般首先測量干擾發(fā)射,因為干擾發(fā)射的試驗費(fèi)用一般比敏感度試驗費(fèi)用低。另外當(dāng)設(shè)備的干擾發(fā)射能夠滿足要求時,往往敏感度也不會有大的問題。因為幾乎所有的解決干擾發(fā)射的措施同樣對改善敏感度有效。
測量干擾發(fā)射時要先測量傳導(dǎo)發(fā)射,不僅要在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的頻率范圍內(nèi)測量,還要對更高的頻率進(jìn)行摸底測量。當(dāng)電源線上有較強(qiáng)的干擾電流時,要先解決這個問題。因為這些傳導(dǎo)干擾電流會借助導(dǎo)線的天線作用產(chǎn)生輻射,導(dǎo)致輻射發(fā)射不合格。
當(dāng)傳導(dǎo)發(fā)射*合格后,再進(jìn)行輻射發(fā)射測試。對于輻射發(fā)射不合格的頻率,要記錄下頻率,便于在用近場探頭查找問題時,將頻譜分析儀的掃描范圍設(shè)置在干擾頻率附近。
因為EMC測試對環(huán)境和儀器要求比較高,專業(yè)EMC測試標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗室,在進(jìn)行測試前,需要充分準(zhǔn)備,才能做到測試準(zhǔn)確和避免人身傷害。EMC專業(yè)測試準(zhǔn)備主要圍繞以下幾個方面:①試驗場地要求建立電波暗室和屏蔽室,電波暗室用于輻射發(fā)射和輻射敏感測試,屏蔽室用于傳導(dǎo)發(fā)射和傳導(dǎo)敏感度測試。②環(huán)境電平要求:傳導(dǎo)和輻射的電磁環(huán)境電平遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限值,一般使環(huán)境電平至少低于極限值6dB。③試驗桌。④測量設(shè)備和被測設(shè)備的隔離。⑤敏感性判別準(zhǔn)則:一般由被測方提供,并實(shí)時監(jiān)視和判別,以測量和觀察的方式確定性能降低的程度。⑥被測設(shè)備的放置:為保證實(shí)驗的重復(fù)性,對被測設(shè)備的放置方式通常有具體的規(guī)定。產(chǎn)品研發(fā)、EMC預(yù)測試等非標(biāo)準(zhǔn)EMC合規(guī)性測試,測試準(zhǔn)備比 EMC測試標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗室要求簡單,有的只是定性分析,查出故障或干擾源即可,測試設(shè)備既簡單又便宜。
6.電磁兼容指令(EMC)|電磁兼容測試|電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)
7. 產(chǎn)品認(rèn)證、電磁兼容測試標(biāo)準(zhǔn)與測試方法
10. 電磁兼容emc測試所需基本儀器之要求及其配備
1.電壓跌落、短時中斷和電壓漸變的抗干擾度試驗
2.工頻磁場抗干擾度試驗系統(tǒng)
雷擊浪涌(surge)測試知識:
1.車輛零組件電磁兼容試驗方法介紹
2.汽車電子電磁兼容測試項目
3.汽車電子干擾模擬器/汽車電子電磁兼容測試系統(tǒng)/汽車干擾模擬系統(tǒng)
5.汽車及車載電子設(shè)備電磁兼容EMC測試
7.車輛電氣設(shè)備的瞬變傳導(dǎo)騷擾和抗擾度性能測試
16.汽車電子電磁兼容抗干擾實(shí)驗室配置方案