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文檔簡介

1、傳導干擾的檢測  獲得電磁兼容()測試的可重復性對于比較不同測試結果是很重要的。所以,為統一規范,很多標準試圖去定義模型。但是,一個標準既能夠適用于不同類型的設備,又要適用于各種可能性是非常困難的,況且前后有矛盾也經常出現。此外,當試圖在設計階段比較不同設計方案的有效性時,經常進行快速的,有時是部分的測試。在這些情況下,重復性差就成了一個更突出的問題。在這些條件下,比較從兩種方案中獲得的結果可能會使人費解,因為要區分變化是由設計改變引起的還是其它因素引起的是非常困難的。人們通常認為,只有在輻射發射測量時才會分析可重復性差這個問題。然而,事實上,可重復性問題在傳導發射測量時也需要考慮。

2、本文再次回顧了那些被認為是降低傳導發射可重復性以及導致同一設備后續測試結果之間的差值大于的現實情況。明確產生這一問題的原因將促使各行業采用改善可重復性的測量方案。 測試方法  我們設計了一系列的使用實際原型的測量方法來闡述實際情況中的可重復性問題,并說明這些問題并不僅僅是人們想象中的,也不僅僅發生在特定的環境中。:是一個用于電磁發射測量的標準,它給出了傳導發射測試中的設備布置。其儀器包括線性阻抗穩定網絡()lectro-Metrix ANS-25/2、ektronix EM-7600/TRL-30瞬態限幅器、ektronix EM-7600/TRL-30預選濾波器、ektronix2

3、712頻譜分析儀,以及可自動獲取測量結果的自開發軟件。每個儀器都由其制造商的技術服務部門進行校準。并且,實驗室有:中所描述的垂直和水平接地參考面。有了這兩個接地面就可以知道影響測試結果的因素是裝置中的變化了。待測設備()是一個基于開關電源的面板溫度計。這種設備的噪音非常大(由于開關電源的存在),但卻被經常使用。能做測試的這種原型可使用不同的結構和狀態來配置,以突出經常會遇到的一些問題。雖然此是一個未被校準的任意分布的源,但是以往的試驗表明,用它來做本文所述的可重復性分析是足夠穩定的了。  這個溫度計裝了一個熱電偶作為溫度傳感器。制造商沒有對熱電偶的長度和電源電纜作出任何的限制。這種任

4、意性使得研究人員可以探知電纜的變化是如何影響測試結果的。這個原型可以置于塑料外殼(此時不需要設備接地連接)內,也可以置于帶有用戶可拆裝部件(它為裝置提供了地線)的盒子內。 變化的主要原因  有人也許會認為,只要仔細閱讀:,并且按照它的要求去做,就一定能消除由測試裝置產生的測試結果的變化。然而,即使標準建立了一套測試方法,但它仍然只能是一個簡要的描述。還是有些方面不能夠被充分地定義,從而導致了不同的理解。有一點是很重要的,那就是我們應該意識到一個為所有產品所設計的一般標準不能符合更具體的要求。在進行預符合測試的時候,如果不小心謹慎的話,還會加劇可重復性問題。為了近擬裝置的發射電平和綜合

5、各種必須的修正,預符合測試一般在多個設計階段的原型上進行。由于這些測試的目的是要獲得快速的(盡管是近似的)結果來比較不同的設計,所以它們往往會在明知并不完全符合標準要求的測試條件下進行。在這種條件下,意識到忽略標準的部分內容將如何影響測量結果是非常重要的。事實上,測試之間的差異可以歸咎于測試裝置本身的變化,或者直接與相關的變化,即由設備、電源及其它電纜的位置引起的變化。 變化之一:裝置  進行傳導電磁干擾()測量的大多數裝置是基于一個高cm的非金屬轉臺上的垂直參考面和水平參考面的。根據標準關于距離的說明,這個裝置使測試可以在臺式或者立式的設備上進行。然而,其位置以及如何連接并沒有精確

6、地定義,這正是裝置本身引起變化的主要來源。一些自己可以進行測試的公司把測試設備看成一個輔助實驗室,它僅在需要時才建立起來,而不象公司里其它實驗室中的裝置是固定的。在這種暫時的條件下,兩次測試中的裝置必然會有一些變化,這就使得實際中要為保證重復性而提供所需的不變條件是不可能的。  為了闡明這將如何影響位置和的地線連接,我們來看看兩種不同的布置。在第一種布置中,放在測試臺上,用一根橫截面積為平方毫米、長度為米的電纜與垂直面相連。在第二種布置中,放在地面上,并與水平面可靠連接。在兩種情況中,均放置在離垂直面厘米的地方,熱電偶導線拉直并與該面平行。  兩個實驗所獲得結果如圖所示。為

7、了更容易地比較這些結果,圖還包括了這樣一幅圖,它示出了兩次實驗室中所測得電平的包絡。高頻范圍的重大差別是由于接地線的電感的不同。此外,相對于接地面位置的變化及電容耦合是以下頻段測試結果變化的原因。  為了避免這些問題,通常放置在水平面上,其外殼也與該平面相連。這一連接的電感可以通過使用一根扁銅編織帶或金屬支架來降低,這樣,和平面之間的電連接就會有最大的可允許的表面面積。而且,支架還可以將牢牢地固定住,防止從這次測試到下次測試,其位置又發生變化。圖由測試裝置變化而引起測量結果的變化舉例 變化之二:設備的位置  和相關的變化產生的主要原因是設備與垂直參考面的距離。這一點對于沒有

8、地線連接的設備來說是至關重要的,由于其發射電平依賴于與接地平面之間的電容。為了解決這個問題,標準清楚地寫道,設備必須放置在距垂直平面厘米處。下面的實驗證明了不符合這個條件將會帶來什么樣的影響。然后,傳感器和垂直平面之間的距離發生了變化。圖示出了當距離分別為、和厘米時得到的結果。在每種情況下,均使用長度為0.8米的電源電纜。圖中的曲線描述了與垂直平面之間的距離對低頻段(至)的影響情況。  的位置同樣也會影響變化。對于外殼僅由一種材料(無論是不是導體)制成的小型設備,位置的關系不很重要。然而,對于帶有金屬表面和非導電平面的外殼的大型設備,設備與參考面間距離的變化將會導致各次測試之間的差異

9、。                圖3 EUT與垂直面間距離的改變導致的差異  為了重新生成至少帶有一個金屬表面的設備的測試結果,我們將原型放置在鋁二面角之中。這一裝置類似于將設備置于一個只有底面和后部的各側面是金屬的外殼中。這些側面應該接地。這樣,鋁二面角中還應加入地線連接。  這一裝置很容易比較金屬側面距垂直面最近和設備顛倒過來、金屬側面與垂直面最遠兩種情況下的讀數。在這兩種情況下,被大部分封裝起來的的一部分被放置在距平面厘米處。圖示出了在兩種情況下獲得的結果。在以下頻率范圍的變化是由兩種情

10、形中電容耦合的不同而引起的。  圖5 DUT位置的不同導致的差異 變化之三:電源電纜  的電源是變化的主要來源,尤其是在高頻段。與參考平面相比,電源電纜的位置在測試中可導致很大的差異。電纜的隨意和不小心的布置(例如,電纜懸掛下來接觸到了參考平面)能降低可重復性。可將電纜按照標準中規定的距離放置,或者記下它們的精確位置(例如,拍照片)以給后來的測試作標準,就能很容易地糾正這些影響。  然而,即使十分嚴格地按照標準中的規范來做,電纜的長度及其折疊方式仍然可能引起測試結果的變化。標準推薦使用厘米長的電纜。如果超過了這一長度,則應照標準將多余的這段以一種無電感的方式折疊起

11、來。但是,就算按照這些要求去做,電纜的長度及其折疊方式仍然會影響可重復性,因為電纜可以按多種方式折疊成無電感(參見圖)。圖、和中的曲線比較了電纜長度為0.8米時獲得的結果以及一根米長的電纜按不同方式折疊起來所得到的結果。電纜長度的影響主要表現在以上,它甚至能夠導致某些情況下差別大于。  圖 利用電源電纜長度為0.8米的測量圖 米長的電源電纜被折疊成了有電感的測量圖 米長的電源電纜被折疊成了無電感的測量 變化之四:其它電纜  對于包含不同電纜類型(連接各種子系統或者提供來自于傳感器的信號)的設備來說,必要的電纜長度和布置方法也許并不清楚。標準中規定,其長度和布置應能再現實際操

12、作環境。這通常是不現實的,因為要重現實際條件是不可能的,或者說可能的條件太多了。  為說明電纜位置的重要性,我們將兩種情況下的測試結果進行比較。第一種情況是溫度傳感器的米長電纜距離垂直面厘米遠且平行于垂直面放置;第二種情況是將電纜盤繞成一個直徑為厘米的螺旋。  雖然直流信號在溫度傳感器的導線內傳送不會產生任何發射問題,但是導線會成為其它無用信號的來源,它相對于參考平面位置的變化會改變設備和這個平面之間的耦合,因而也會改變發射電平的測試結果。而且,電纜的盤繞會改變它對高頻信號的阻抗,從而改變了設備電流的分布。圖示出了電纜拉直和盤繞兩種情況下獲得的讀數。圖 溫度傳感器導線位置不同導致的差異  當標準沒有清楚地定義出電纜的精確位置時,可通過定義測試期間電纜的布置來減少測試結果的變化。標準中定義的要求必須滿足,但也需要作出一些調整,形成一個測試基準來說明規定得不清楚的區域。在定義電纜布置的時候,應努力解決可以容易地再現的最糟糕的情況,還需要對電纜的分布作出清楚、精確的記錄。 結論  傳導發射測試裝置中的微小變化會引起測量讀數的大量變化,尤其是在高頻段。從這里所描述的實驗中獲得的

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