汽车电子电磁兼容测试系统

整车及零部件电磁兼容测试系统整车及零部件电磁兼容测试系统北京信测科技有限公司2011年8月www.xutec.cn400-890-9010内容简介„北京信测公司简介„电磁兼容概述„汽车电子标准„测试环境„EMI测试„EMS测试www.xutec.cn400-890-9010北京信测简介„信测科技（XUTEC）专注于全球“测试与测量”技术。应用覆盖电磁兼容，电磁环境，其他物理环境三个领域。„北京信测科技有限公司是专业的电磁兼容测试测量设备供应商。以北京为中心，通过遍布全国的销售网络和各地经销商，服务范围覆盖包括香港、澳门在内的中国所有地区。„北京信测和多家国际著名的电磁兼容测试设备供应商深度合作，作为他们在中国市场的总代理或一级代理商，包括：Narda意大利PMM、德国BONN、德国施瓦茨贝克、意大利MPB、美国FCC等，负责他们在中国品牌形象推广、渠道管理、产品的销售、技术支持及售后服务等。整合这些国际品牌的优势，为中国的用户提供全方位的、专业的电磁兼容测试测量设备及系统。www.xutec.cn400-890-9010北京信测简介„我们为客户提供完善的电磁兼容测试测量解决方案，在深入了解您现有的资源和需求后，我们专业的团队为您规划可持续发展的解决方案。为您提供量身定做的全套测试解决方案的交钥匙工程，包括屏蔽室、暗室、混响室等测试环境。测试满足民用及军用标准。应用涵盖信息通信、工业、科学、医疗设备、家用电器电动工具、电气照明、电力、电能表等产品测试；还提供汽车电子、车辆、船舶、航空航天等特殊领域应用。发射（EMI）方面，我们能提供频段范围满足10Hz～18GHz的全兼容测试解决方案，以及预测试、整改测试解决方案；抗扰度（EMS）方面，信测提供传导抗扰、辐射抗扰、工频磁场以及其他所有常规抗扰度测试解决方案。www.xutec.cn400-890-9010北京信测简介„设在北京的全国技术服务中心可以为您提供：方案咨询、技术支持、应用培训、专题讲座、设备维修，以及其他特殊服务如“开放试验室”及整改服务等。“开放试验室”（OpenLab)，可以为客户进行部分项目的EMC测试；并提供“保证通过”的电磁兼容产品整改服务。技术服务中心不断加强与国际厂商的交流和合作，互相访问，共享经验。技术中心和国际业内专家保持频繁的交流，确保掌握业内昀新的标准更新趋势、昀新的技术前沿展望以及国际行业发展动态。此外，技术中心还每年在国内举办数次技术研讨会、用户见面会。这些研讨会和技术交流会有的是由我们技术中心单独举办，有的是和国内相关机构和组织合办。目的是希望和大家分享先进的、创新的测试测量技术成果、为国内用户搭建一个高端的国际交流平台。www.xutec.cn400-890-9010GB/T4365-2003中定义：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何其他设备或系统造成不能承受的电磁骚扰的能力，同时也应能进行正常满意的工作。电磁兼容性包含电磁干扰（EMI）与电磁抗扰性（EMS）两大部分电磁兼容概述www.xutec.cn400-890-9010近年来，越来越多的电子产品广泛应用于汽车，并逐步形成了汽车电子技术。当今的汽车，应用电子技术的程度已成为提升汽车技术水平的重要标志，但同时也给汽车的性能稳定性带来了麻烦，那就是汽车应用电子产品涉及到的共性问题：汽车电磁兼容技术。汽车电磁兼容技术关乎特定电子系统及周围电子系统运行的安全可靠性，如电子控制的汽车传动系统，电子控制的转向系统，电子控制的制动系统等，乃至影响汽车整车的安全可靠性。www.xutec.cn400-890-9010汽车电磁兼容国际标准‹CISPR12车辆、机动船和内燃发动机驱动装置的无线电骚扰特性的限值和测量方法‹CISPR25用于保护用在车辆、机动船和装置上车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法‹ISO11451道路车辆——窄带辐射电磁能量所产生的电气干扰——整车测试法‹ISO11452道路车辆——窄带辐射电磁能量所产生的电气干扰——零部件测试法‹ISO7637道路车辆——由传导和耦合产生的电气干扰‹ISO10605道路车辆——静电放电产生的电气干扰www.xutec.cn400-890-9010电磁干扰发射测试(EMI)CISPR12《车辆、机动船和内燃发动机驱动装置的无线电骚扰特性的限值和测量方法》CISPR25《用于保护用在车辆、机动船和装置上车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法》www.xutec.cn400-890-90109此标准规定了从150KHz-2500MHz频率范围内的无线电骚扰限值和测量方法9此标准包含传导发射和辐射发射测试9此标准适用于整车和电气零部件注：零部件的试验并不能代替整车的试验，二者的确切关系依赖于零部件的安装位置、线束长度、线束布置、接地位置、无线位置，允许对零部件进行优先评价。www.xutec.cn400-890-9010测试环境的选择9在做零部件电磁兼容测试时，被测设备(EUT)应模拟实际装车和运行环境，在典型负载和工作条件下进行试验9整车测试应在模拟实际运行状态和工作条件下进行9传导发射一般要求在屏蔽室内测试，环境电平噪声比标准所规定的限值至少低6dB9辐射发射的反射能量一般会超过20dB，对结果影响较大,因此要求在装有吸波材料的电波暗室内测试www.xutec.cn400-890-9010暗室www.xutec.cn400-890-9010‹电源线的传导发射：测试接收机（150KHz-108MHz),人工电源网络(LISN)‹信号线的传导发射：测试接收机（150KHz-108MHz)，人工电源网络(LISN)，电流探头测试设备的选择‹辐射发射测试：测试接收机（150KHz-1000MHz)或3GHz/6GHz/18GHz150KHz-30MHz单极垂直天线30MHz-200MHz双锥天线200MHz-1000MHz对数周期天线1000MHz以上喇叭天线www.xutec.cn400-890-9010发射测试对设备的要求‹测量接收机：符合GB/T6113.1规定的无线电骚扰测量仪器,含有峰值检波器和准峰值检波器，本底噪声小于测试标准6dB。具备CISPR带宽‹人工电源网络：应有一个标称为5uH的电感，所有测量端口接50欧姆负载。频率满足标准要求的频率范围。‹电流探头：满足被测物的线束尺寸要求，满足标准要求的频率范围‹接收天线：全频范围内保证天线和50欧姆阻抗测量接收机之间的正确阻抗匹配，驻波比昀大为2:1，衰减和增都要校准www.xutec.cn400-890-9010传导发射测试简易图www.xutec.cn400-890-9010辐射发射测试简易图www.xutec.cn400-890-9010电磁抗扰度测试(EMS)EMS试验法是以外加骚扰能量到待测物上的方式,来判定待测物的耐受能力。不同的骚扰能量，须透过各种不同的试验方法，选择适合的耦合方式，才能将能量顺利的耦合到待测物上。外加骚扰能量的传递路径主要分为辐射性与传导性两种，辐射干扰是指骚扰能量不藉由任何传介质作为媒介，由空中传递到DUT本体或是DUT的线路（电源及讯号路），而传导干扰则是藉由电源线或讯号线等线路,直接将骚扰能量耦合或注入到DUT或线路上。www.xutec.cn400-890-9010外加骚扰能量的型态包含连续波与瞬时波两种，再依辐射性与传导性这两种可能的耦合方式，可将耐受试验方法细分为四大类,分别为：‡连续波传导抗扰度‡连续波辐射抗扰度‡瞬时传导抗扰度‡ESD抗扰度的骚扰能量类型www.xutec.cn400-890-9010电磁抗扰度主要参考标准)ISO11451道路车辆——窄带辐射电磁能量所产生的电气干扰——整车测试法)ISO11452道路车辆——窄带辐射电磁能量所产生的电气干扰——零部件测试法)ISO7637道路车辆——由传导和耦合产生的电气干扰)ISO10605道路车辆——静电放电产生的电气干扰www.xutec.cn400-890-9010连续波传导抗扰度试验法连续波传导抗扰度试验法：依据标准：ISO11451-4(整车）,ISO11452-4（零部件）较低频段的扰动能量不易藉由辐射来传递，以传导耦合的方式，则较容易进入待测件线路。此类试验法即为使用直接耦合或直接注入的方式，经由电源线或信号线，耦合骚扰能量到待测件上，再观测待测件的耐受能力。试验的方法包含大电流注入（BCI）试验法、射频能量直接注入试验法、电源线低频传导耐受试验法等www.xutec.cn400-890-9010一般车辆内的线路安排方式，都是由各种不同的线束互相捆绑而成，各个线束上皆有各自的电流信号，因为线束是互相捆绑而成，受干扰的机会变大，较为脆弱的线束，很容易被影响，造成原本在此线束上的信号发生变动，以致影响到线束末端的电气装置。一般较为常见的车辆零组件，如影音系统、光驱、电动后视镜等零组件的线束，皆可适用BCI试验法。www.xutec.cn400-890-9010BCI试验法是经由电流注入夹具，直接感应骚扰信号到待测件的线束上。待测件的线束所穿过之电流注入夹具，如同一个电流转换器，使待测件的线束承受骚扰信号以进行耐受试验。BCI试验法应在屏蔽室内进行，以获得正确的测试结果。一般BCI试验法所适用的频率范围为从1MHz-400MHz，电流大小由厂家自己定义。www.xutec.cn400-890-9010BCI法测试简易图www.xutec.cn400-890-9010连续波辐射抗扰度试验法连续波辐射抗扰度试验法包括自由场试验法、横向电磁波室试验法等；其中自由场试验法较不限制待测件大小，具有灵活性，横向电磁波室试验法则适于小型测试件试验，而且频率和场强也会受到限制。自由场测试昀理想的测试环境就是开阔场，但是目前想找一个理想的开阔场非常之难，所以都选在电波暗室内测试，可以模拟开阔场的效果。www.xutec.cn400-890-9010在试验的对象上，包含整个DUT及其辅助件皆暴露在外加骚扰能量中，利用辐射耦合的方式辐射连续波源之骚扰能量至DUT上，此试验法无法针对单一DUT来执行测试，而必须是功能完整的次系统（包含电源线路、讯号线路及相关装置。），由于电波暗室之空间较大，可容纳较大型尺寸的DUT执行试验，因此较容易使用CCTV或其它监视装置来观察DUT的动作特性。电波暗室内布置有吸波体，可用来吸收暗室内部之反射电磁波，亦可用来阻隔外在电磁、气候等环境对于试验的影响。使用电波暗室，可以轻易地将背景噪声控制在所要求的规定值之下。一般的车辆零组件，如电动后视镜等，在200MHz到18000MHz频段范围之耐受试验，皆可适用自由场试验法。自由场试验法适用的频率范围为20MHz到18GHzwww.xutec.cn400-890-9010连续波辐射抗扰度所需设备„信号产生器：满足连续波特性，满足标准规定的频率范围及调制功能。„功率放大器。足够的功率用于放大信号，满足测试所需场强大小的要求，场强一般要求100v/m,200v/m不等，满足标准规定的频率范围„发射天线：输入功率，频率，增益，皆要满足测试标准要求„场强探头：用于校准„射频功率计：用于校准„耦合器：连接天线和功放„电波暗室www.xutec.cn400-890-9010辐射抗扰度示意图www.xutec.cn400-890-9010瞬时传导抗扰度试验法法规中并未强制此试验法，而是由厂商自行选择，在实际使用上，电源发生瞬时变化的机会相当大，如引擎起动瞬间，常会发生电源瞬时变化的现象，待测件很容易因此发生故障。因此为了保证产品的性能，各大厂家目前都在执行这些标准进行测试电力传导瞬时试验目的是为了确保使用12V/24V系统之设备其电源线或信号线对传导电瞬时的兼容性，此试验须在屏蔽室中进行。车辆上使用12V或24V电力系统的电气装置及零组件，皆适用此试验法。www.xutec.cn400-890-9010电源线的瞬时传导抗扰度依据标准：ISO7637-2（电源线瞬态传导干扰抗扰性试验）测试对象：车辆上使用12V