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汽車類EMC測(cè)試系統(tǒng)解決方案

2010-04-07 來源:深圳市常寧電子 字號(hào):
     近幾年來我們國家的汽車行業(yè)在近年發(fā)展較快,但是總體來講我國在汽車電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范方面的發(fā)展相對(duì)滯后,不過近幾年的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的更新以及新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,都證明了在標(biāo)準(zhǔn)制定方面的快速發(fā)展,以同步國內(nèi)汽車行業(yè)的發(fā)展。隨著科技的發(fā)展,汽車業(yè)的強(qiáng)勁增長,車載電子設(shè)備的增加,汽車EMC設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范就扮演著極為重要的角色。現(xiàn)在, 汽車?yán)锏亩嗝襟w娛樂,藍(lán)牙通訊,衛(wèi)星定位,剎車,安全氣囊等系統(tǒng)都有可能對(duì)外界發(fā)出干擾信號(hào),或者汽車進(jìn)入強(qiáng)干擾區(qū),因車載電子系統(tǒng)過于敏感而導(dǎo)致操作失靈,輕則造成駕駛不便,重則導(dǎo)致車禍,危及生命安全。所以,汽車電子電磁兼容包括干擾測(cè)試(EMI)和抗擾度測(cè)試(EMS),兩種測(cè)試都含有輻射及傳導(dǎo)的測(cè)量要求。
目前在汽車及車載電子設(shè)備EMC測(cè)試領(lǐng)域,其標(biāo)準(zhǔn)主要有以下幾類:汽車電磁兼容國際標(biāo)準(zhǔn),如ISO、CISPR等;歐洲汽車電磁兼容標(biāo)準(zhǔn);美國汽車工程學(xué)會(huì)(SAE)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)等。當(dāng)然,相對(duì)比較發(fā)達(dá)的大的汽車原廠,有自己的EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
      基于上述標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的發(fā)展趨勢(shì)、汽車及車載電子設(shè)備EMC性能的要求,更加突出了ISO和CISPR標(biāo)準(zhǔn)的重要性,下面就是相關(guān)的主要測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,及常寧為客戶所提供的方案。
   
汽車,SAE,ISO 和特殊制造商測(cè)試:
1. ISO11452-2 在微波暗室中測(cè)試輻射傳導(dǎo)抗擾度,200MHz-18GHz
2. ISO11452-3 在TEM小室中測(cè)試輻射傳導(dǎo)抗擾度,10KHz-200MHz
3. ISO11452-4 為放射測(cè)試,使用大電流注入,1-400MHz
     
4. ISO11452-5 測(cè)試輻射傳導(dǎo)抗擾度,10kHz-400MHz
5. ISO11452-7 為直接注入方式的放射測(cè)試,250kHz-500MHz
6. CISPR25   為輻射和傳導(dǎo)放射測(cè)試,10kHz-1GHz
7. ISO7637   為射頻脈沖的不同波形和測(cè)試水平
      對(duì)于原廠測(cè)試規(guī)范,各廠商的側(cè)重點(diǎn)有所不同,有的廠商注重汽車電子設(shè)備的EMC及其安全性能,有的廠商則注重于汽車EMC及其機(jī)械性能。然而,隨著汽車市場的國際化,汽車原廠在EMC標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范方面有統(tǒng)一的趨勢(shì),以國際標(biāo)準(zhǔn) CISPR 和ISO 作為設(shè)計(jì)規(guī)范參考。對(duì)于國內(nèi)的汽車工業(yè)要走向國際化市場,需要對(duì)這方面的發(fā)展和變化作以跟蹤,以適應(yīng)其標(biāo)準(zhǔn),這樣才會(huì)在競爭中處于有利地位。

• EMI測(cè)試:
輻射發(fā)射騷擾
傳導(dǎo)耦合/瞬態(tài)發(fā)射騷擾
• EMS試驗(yàn):
輻射場抗擾性試驗(yàn)
傳導(dǎo)耦合/瞬態(tài)抗擾性
靜電放電(ESD)
大電流注入(BCI)
橫電磁波(TEM)小室
帶狀線
 
機(jī)動(dòng)車電磁兼容性(EMC)的重要性
     機(jī)動(dòng)車(包括汽車和摩托車)的電子控制自動(dòng)化程度日益提高,涉及車輛的安全、環(huán)保、節(jié)能等國內(nèi)技術(shù)法規(guī)和強(qiáng)制性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
     機(jī)動(dòng)車對(duì)環(huán)境的電磁干擾以被視為與噪聲、排放同等重要的公害,涉及到環(huán)境保護(hù)、人身健康安全等。
     機(jī)動(dòng)車整車及零部件工作環(huán)境通常很惡劣,始終處于一個(gè)充滿電磁噪聲的環(huán)境,為了避免互相干擾,車輛必須具有優(yōu)良的電磁兼容性能。
 
 
機(jī)動(dòng)車電磁兼容性(EMC)的作用
      對(duì)外界環(huán)境發(fā)射出的電磁騷擾強(qiáng)度必須足夠低。
      能夠承受的外界電磁環(huán)境的干擾。
      內(nèi)部電子控制系統(tǒng)間不能殘生相互干擾。
 
機(jī)動(dòng)車電磁兼容性(EMC)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
常寧設(shè)計(jì)、制造和安裝在機(jī)動(dòng)車測(cè)試中的測(cè)試系統(tǒng),遵照ISO規(guī)定完全適用于以上標(biāo)準(zhǔn)。
 
 
測(cè)試場地類型:
 
電波暗室場地中:
(如有電波暗室安裝有汽車EMC專用測(cè)試轉(zhuǎn)鼓對(duì)測(cè)試將會(huì)有非常大的幫助。)
機(jī)動(dòng)車電磁兼容性測(cè)試的技術(shù)條件
EMC電波暗室系統(tǒng)部分
大型半電波暗室、轉(zhuǎn)鼓室、控制室、放大器室等。
 
EMC測(cè)試儀器系統(tǒng):
     輻射/傳導(dǎo)騷擾測(cè)試系統(tǒng)、輻射/傳導(dǎo)抗擾性測(cè)試系統(tǒng)、靜電放電抗擾性測(cè)試系統(tǒng)等,及各類測(cè)試天線組成。
    EMC測(cè)試轉(zhuǎn)鼓系統(tǒng)
    轉(zhuǎn)臺(tái):安裝全套轉(zhuǎn)鼓的機(jī)械設(shè)備,同時(shí)帶動(dòng)車輛和轉(zhuǎn)鼓水平旋轉(zhuǎn)
    轉(zhuǎn)鼓:能夠模擬汽車行使?fàn)顩r,采集測(cè)試數(shù)據(jù)。
    冷卻:用迎面風(fēng)機(jī)對(duì)車輛和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻。
    固定裝置:用于固定車輛,保障車輛的安全
    軸距調(diào)整系統(tǒng):調(diào)整前后軸之間的距離,以適應(yīng)不同軸距的車輛。
    車輛尾氣排氣系統(tǒng):將車輛尾氣排出暗室外部。
    車輛行使控制裝置:控制車輛的離合、制動(dòng)、油門塌板等;實(shí)現(xiàn)車輛的起步、加速和制動(dòng)等。
 
測(cè) 統(tǒng) 構(gòu) 析:
      為了強(qiáng)調(diào)汽車的安全,在汽車EMC 測(cè)試中,其抗擾度測(cè)試(EMS)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和規(guī)范顯得更為重要。ISO 11451 和ISO 11452 是針對(duì)汽車與車載電子進(jìn)行的抗擾度性能的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。其中,輻射抗擾度和大電流注入為連續(xù)波抗擾度。輻射抗擾度以一米的測(cè)試距離向測(cè)試產(chǎn)品施加場強(qiáng),根據(jù)不同的測(cè)試等級(jí),其場強(qiáng)要求不同,頻率從10kHz -18 GHz,而不同等級(jí)的場強(qiáng)意味著被測(cè)件在緊急情況下,在汽車安全方面所呈現(xiàn)的重要性。換句話說,越是對(duì)安全有直接和重大影響的被測(cè)件,場強(qiáng)的要求就越高,一般都從100V/m 或200V/m 開始。大電流注入法(BCI), 一般都做到400MHz, 注入電流為100mA-200mA,采用功率放大器放大的信號(hào)加到注入鉗上,有分開環(huán)或閉環(huán)測(cè)試。根據(jù)測(cè)試要求,整車的輻射抗擾度測(cè)試要在暗室內(nèi)進(jìn)行,而部件的輻射抗擾度測(cè)試相對(duì)靈活,可以在暗室、帶狀線或者TEM小室內(nèi)進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試。
 
輻射抗擾系統(tǒng):
     本系統(tǒng)包含兩個(gè)基本部分;一個(gè)(10kHz-1GHz)低頻測(cè)試系統(tǒng)和一個(gè)高頻微波(1GHz-18GHz)測(cè)試子系統(tǒng)。該測(cè)試系統(tǒng)將由安裝在控制電腦內(nèi)部的EMC測(cè)試軟件控制,并智能化控制完成整個(gè)測(cè)試過程。該軟件由常寧自行研發(fā),具有智能、快速、精密等特點(diǎn),且完全按照中國客戶需求所設(shè)計(jì)。完全符合國內(nèi)客戶測(cè)試要求。
     該系統(tǒng)由“信號(hào)發(fā)生器,功放器,開關(guān)系統(tǒng),功率表和場強(qiáng)測(cè)量探針”等國外知名品牌公司的設(shè)備所組成,而常寧也可按照客戶指定設(shè)備廠商要求,完成系統(tǒng)整體交鑰匙工程。
     配備建議:微波測(cè)試子系統(tǒng)需要安置在離暗室最近的屏蔽室內(nèi),因?yàn)樵诟哳l的微波里,信號(hào)將會(huì)有很強(qiáng)的方向性和很大的損耗。因此保持電纜的長度越短,將越能節(jié)省能量的損耗。如果有必要,我們也可將該測(cè)試系統(tǒng)移至暗室內(nèi)。而對(duì)于輻射抗擾測(cè)試的控制,我們不必要擔(dān)心;信號(hào)開關(guān)將根據(jù)不同的測(cè)試連路,自動(dòng)連接到恰當(dāng)?shù)墓Ψ牌骷皽y(cè)試天線。此部分測(cè)試也將通過我們的軟件全自動(dòng)完成。
 
 
 
 
 
 
 
    CISPR 12 CISPR 25 是針對(duì)汽車和車載電子的騷擾特性的測(cè)量規(guī)范。內(nèi)容涵蓋了輻射及傳導(dǎo)測(cè)試以及各項(xiàng)測(cè)試的方法要求、測(cè)試布置、極限等。輻射測(cè)試主要是針對(duì)汽車及其車載設(shè)備,對(duì)于輻射測(cè)試,通過接收天線和測(cè)試接收機(jī)來進(jìn)行測(cè)試。頻率為150kHz -1GHz,并且這一測(cè)試頻率的上限要進(jìn)一步擴(kuò)展,1GHz-18GHz頻段的測(cè)量方法正在考慮中。傳導(dǎo)測(cè)試則根據(jù)被測(cè)產(chǎn)品供電的電源線及其回線的長度的不同, 做出不同的測(cè)試布置。
 
    放射系統(tǒng)設(shè)置為一個(gè)CISPR16接收器,按照制定標(biāo)準(zhǔn),接收器是由軟件控制并允許和不同種類的天線測(cè)量。放射也可以在TEM小室,用于ISO11452。
    總體來看,汽車與汽車電子市場在消費(fèi)者需求的驅(qū)動(dòng)下, 將強(qiáng)勁地增長,同時(shí)會(huì)帶動(dòng)其它電子產(chǎn)業(yè),而汽車安全系統(tǒng)是汽車電子領(lǐng)域增長最強(qiáng)勁的需求之一 。所以,汽車電子電磁兼容是一項(xiàng)極為重要,不可忽視的領(lǐng)域。不論是以市場,經(jīng)濟(jì)或技術(shù)角度來看,它都是極有吸引力的。
主題閱讀:EMC測(cè)試
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