本發(fā)明涉及電磁兼容測試,更具體的公開了一種電磁兼容測試系統(tǒng)及方法、裝置。
背景技術(shù):
1、電磁兼容性是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,各類電子設(shè)備在日常生活和工業(yè)應(yīng)用中日益普及。然而,電子設(shè)備在工作過程中會(huì)產(chǎn)生電磁輻射,這可能對同一環(huán)境中的其他設(shè)備造成電磁干擾,影響其正常運(yùn)行。因此,電磁兼容性測試成為評(píng)估電子設(shè)備性能的重要環(huán)節(jié)。目前在對設(shè)備的電磁兼容性進(jìn)行測試的時(shí)候,通過預(yù)設(shè)定的測試標(biāo)準(zhǔn)和測試方法進(jìn)行電磁兼容測試,如靜電放電抵抗測試、瞬態(tài)脈沖干擾測試、電壓跌落測試等。因此目前的設(shè)備電磁兼容測試較為復(fù)雜,操作較為繁瑣,隨著電子設(shè)備行業(yè)的快速發(fā)展,無法滿足日益增長的測試需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明主要提供一種電磁兼容測試系統(tǒng)及方法、裝置,能夠解決目前的電磁兼容測試方法操作較為復(fù)雜,無法滿足日益增長的測試需求的問題。
2、為解決上述技術(shù)問題,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,更具體的說是一種電磁兼容測試系統(tǒng),包括:電磁干擾模擬單元、數(shù)據(jù)采集單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)單元、測試分析單元、結(jié)果回饋單元、無線傳輸單元以及信息數(shù)據(jù)后操作單元;其中:
3、電磁干擾模擬單元:用于根據(jù)需求發(fā)出不同的模擬干擾電磁信號(hào),從而對設(shè)備的工作進(jìn)行電磁干擾;
4、數(shù)據(jù)采集單元:用于采集設(shè)備在正常工作的過程中產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度以及工作過程中的工作電流信息數(shù)據(jù);
5、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊:用于將數(shù)據(jù)采集單元采集的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,從而將數(shù)據(jù)采集單元采集到的信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可供測試分析單元進(jìn)行處理分析的數(shù)據(jù)類型;
6、信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)模塊:用于將經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到測試分析單元中;
7、測試分析單元:用于接收信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)模塊轉(zhuǎn)發(fā)的信息數(shù)據(jù),并對接收到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而得到設(shè)備的電磁兼容結(jié)果;
8、結(jié)果回饋單元:用于將測試分析單元得到的設(shè)備電磁兼容結(jié)果信息進(jìn)行回饋;
9、無線傳輸單元:用于將結(jié)果回饋單元回饋的結(jié)果信息發(fā)送到遠(yuǎn)程管理終端設(shè)備上,以供測試人員能夠在遠(yuǎn)程接收到測試結(jié)果并查看;
10、信息數(shù)據(jù)后操作單元:用于對結(jié)果回饋單元回饋的結(jié)果信息根據(jù)需要進(jìn)行后處理操作。
11、更進(jìn)一步的,所述數(shù)據(jù)采集單元由電磁輻射強(qiáng)度采集模塊和設(shè)備工作電流采集模塊構(gòu)成;電磁輻射強(qiáng)度采集模塊,用于對設(shè)備在正常工作中向外界環(huán)境產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集;設(shè)備工作電流采集模塊,用于采集設(shè)備在工作過程中的工作電流信息數(shù)據(jù)。
12、更進(jìn)一步的,所述測試分析單元包括:信息數(shù)據(jù)緩存模塊、電磁兼容分析模塊以及結(jié)果整合下發(fā)模塊;
13、信息數(shù)據(jù)緩存模塊:用于對信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)單元轉(zhuǎn)發(fā)到測試分析單元中的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存;
14、電磁兼容分析模塊:用于對信息數(shù)據(jù)緩存模塊中緩存的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,從而得到設(shè)備的電磁兼容結(jié)果信息;
15、結(jié)果整合下發(fā)模塊:用于將電磁兼容分析模塊得到的設(shè)備電磁兼容結(jié)果信息進(jìn)行整合,然后將整合完成的電磁兼容結(jié)果信息下發(fā)給結(jié)果回饋單元。
16、更進(jìn)一步的,所述電磁兼容分析模塊在對設(shè)備的電磁兼容結(jié)果進(jìn)行測試分析的時(shí)候,首先對一段時(shí)間內(nèi)設(shè)備正常工作過程中,電磁輻射強(qiáng)度采集模塊采集到的設(shè)備向外產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,從而能夠得到設(shè)備在正常工作中向外界環(huán)境產(chǎn)生的電磁輻射的頻率為:
17、
18、其中,f為設(shè)備在正常工作中向外界環(huán)境產(chǎn)生的電磁輻射的頻率,為設(shè)備正常工作的一段時(shí)間a內(nèi)每秒t向外界產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度,、分別為設(shè)備正常工作的一段時(shí)間a內(nèi)向外界產(chǎn)生的最大、最小電磁輻射強(qiáng)度,h=6.626×10-34j·s為普朗克常數(shù);同時(shí),能夠得到設(shè)備在正常工作的過程中,向外界環(huán)境產(chǎn)生的電磁輻射的傳播距離為:
19、
20、其中,d為設(shè)備在正常工作的過程中向外界環(huán)境產(chǎn)生的電磁輻射的傳播距離,c為光速,為電磁輻射在空氣中的衰減系數(shù);最終能夠得到設(shè)備在正常工作的過程中會(huì)產(chǎn)生頻率為f且傳播距離為d的電磁輻射。
21、更進(jìn)一步的,所述電磁兼容分析模塊在對設(shè)備的電磁兼容結(jié)果進(jìn)行測試分析的時(shí)候,還包括:在特定的距離下,用不同頻率的模擬電磁干擾對設(shè)備進(jìn)行持續(xù)干擾,此時(shí)對設(shè)備工作電流采集模塊采集到的設(shè)備工作電流進(jìn)行處理分析,若:
22、
23、則判斷在特定的距離下,當(dāng)前頻率的模擬電磁干擾不會(huì)對設(shè)備的正常工作造成影響;其中,為在當(dāng)前頻率的電磁干擾下持續(xù)干擾的時(shí)間t內(nèi)設(shè)備每秒i產(chǎn)生的波動(dòng)電流值,i為設(shè)備正常工作下的平均電流值,y為設(shè)備正常工作允許的電流波動(dòng)閾值;
24、在特定的模擬電磁干擾頻率下,將模擬電磁干擾源調(diào)節(jié)到距離設(shè)備不同的距離上對設(shè)備進(jìn)行持續(xù)干擾,此時(shí)對設(shè)備工作電流采集模塊采集到的設(shè)備工作電流進(jìn)行處理分析,若:
25、
26、則判斷在特定的頻率下,當(dāng)前距離的模擬電磁干擾不會(huì)對設(shè)備的正常工作造成影響;其中,為在當(dāng)前距離l下持續(xù)干擾的時(shí)間t內(nèi)設(shè)備每秒i產(chǎn)生的波動(dòng)電流值,i為設(shè)備正常工作下的平均電流值,y為設(shè)備正常工作允許的電流波動(dòng)閾值;
27、最終可以得到設(shè)備能夠在多少距離范圍內(nèi)對多大頻率的電磁干擾耐受。
28、更進(jìn)一步的,所述信息數(shù)據(jù)后操作單元由存儲(chǔ)模塊、展示模塊、調(diào)取模塊以及刪除模塊構(gòu)成;存儲(chǔ)模塊,用于將結(jié)果回饋單元回饋的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ);展示模塊,用于將結(jié)果回饋單元回饋的信息數(shù)據(jù)展現(xiàn)在測試人員面前;調(diào)取模塊,用于對存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊中的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)取查看以及操作;刪除模塊,用于對存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊中的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除。
29、根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面,提供一種電磁兼容測試方法,包括以下步驟:
30、s1、給待測試的設(shè)備進(jìn)行通電,從而使待測試的設(shè)備正常進(jìn)行工作;
31、s2、采集設(shè)備在正常工作的一段時(shí)間內(nèi)向外界環(huán)境產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度信息數(shù)據(jù);
32、s3、將設(shè)備在正常工作的一段時(shí)間內(nèi)向外界環(huán)境產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度信息數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,然后對其進(jìn)行處理分析,從而可以得到設(shè)備在正常工作的過程中,向外界環(huán)境產(chǎn)生電磁輻射頻率以及電磁輻射的傳播距離;
33、s4、將模擬電磁干擾源調(diào)節(jié)到距離設(shè)備特定的位置上,然后模擬不同頻率的電磁干擾對設(shè)備進(jìn)行持續(xù)干擾,并實(shí)時(shí)采集設(shè)備的工作電流,并對采集到的工作電流進(jìn)行處理分析后與設(shè)備正常工作允許的電流波動(dòng)閾值進(jìn)行對比;
34、s5、將模擬電磁干擾源調(diào)節(jié)到距離設(shè)備不同的位置上,然后模擬同一頻率的電磁干擾對設(shè)備進(jìn)行持續(xù)干擾,并實(shí)時(shí)采集設(shè)備的工作電流,并對采集到的工作電流進(jìn)行處理分析后與設(shè)備正常工作允許的電流波動(dòng)閾值進(jìn)行對比;
35、s6、最終得到設(shè)備可以在多少距離范圍內(nèi)對多大頻率的電磁干擾進(jìn)行耐受。
36、本發(fā)明還提供一種電磁兼容測試裝置,包括測試腔室、電源模組、電磁輻射傳感器、電磁干擾模擬模組、距離調(diào)節(jié)模組、數(shù)據(jù)采集模組、核心分析模組以及顯示操作屏幕;
37、測試腔室:用于將待測試的設(shè)備放置在腔室中進(jìn)行電磁兼容的測試;
38、電源模組:用于對電磁兼容測試裝置以及放置在測試腔室中的待測試設(shè)備進(jìn)行供電;
39、電磁輻射傳感器:用于對設(shè)備正常工作過程中向外界產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度進(jìn)行感知;
40、電磁干擾模擬模組:用于根據(jù)需求發(fā)出不同的模擬干擾電磁信號(hào),對設(shè)備的工作進(jìn)行電磁干擾;
41、距離調(diào)節(jié)模組:用于對電磁干擾模擬模組到設(shè)備之間的距離進(jìn)行調(diào)節(jié);
42、數(shù)據(jù)采集模組:用于對設(shè)備正常工作中,向外界產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)強(qiáng)度信息數(shù)據(jù)以及在對設(shè)備進(jìn)行電磁干擾的時(shí)候,設(shè)備的工作電流信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集;
43、核心分析模組:用于對數(shù)據(jù)采集模組采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而得到設(shè)備的電磁兼容結(jié)果(以mcu為核心);
44、顯示操作屏幕:用于對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行展示,同時(shí)用于人機(jī)交互。
45、本發(fā)明一種電磁兼容測試系統(tǒng)及方法、裝置的有益效果為:在對設(shè)備進(jìn)行電磁兼容測試的時(shí)候,只需要將待測試設(shè)備放置到測試腔室中,然后通過內(nèi)部布置的電磁輻射強(qiáng)度采集模塊以及數(shù)據(jù)采集模塊,即可采集設(shè)備在正常工作的過程中對外界產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度信息數(shù)據(jù),然后經(jīng)過內(nèi)部的自動(dòng)分析處理,即得到設(shè)備在正常工作中對外界產(chǎn)生的電磁輻射的頻率以及影響的范圍,并顯示在測試人員面前以供測試人員查看。并且,還可以再特定的距離下模擬不同頻率的電磁干擾以及在特定的頻率的模擬電磁干擾下調(diào)節(jié)干擾源距離設(shè)備之間的距離,從而可以得到設(shè)備在多少距離范圍內(nèi)對多大頻率的電磁干擾進(jìn)行耐受,并將結(jié)果顯示出來或者發(fā)送到測試人員終端上。相較于目前的電磁兼容測試方法,本發(fā)明在對設(shè)備電磁兼容進(jìn)行測試的時(shí)候,只需要將設(shè)備放置到測試腔室中,然后進(jìn)行簡單的設(shè)定后,即可完成設(shè)備的電磁兼容測試,更加的簡單,且更加的方便快捷,能夠滿足日益增長的測試需求。