《電子技術(shù)應(yīng)用》
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關(guān)于單片機(jī)系統(tǒng)EMC測(cè)試的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)

2018-10-13
關(guān)鍵詞: EMC 單片機(jī) 電磁 傳感器

EMC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(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾的能力。因此,EMC包括兩個(gè)方面的要求:一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過(guò)程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過(guò)一定的限值;另一方面是指器具對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性。

對(duì)于從事單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō),掌握一定的EMC測(cè)試技術(shù)是十分必要的,下面筆者介紹關(guān)于單片機(jī)系統(tǒng)EMC測(cè)試的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)。

(1)測(cè)試環(huán)境

為了保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確和可靠性,電磁兼容性測(cè)量對(duì)測(cè)試環(huán)境有較高的要求,測(cè)量場(chǎng)地有室外開(kāi)闊場(chǎng)地、屏蔽室或電波暗室等。

(2)測(cè)試設(shè)備

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電磁兼容測(cè)量設(shè)備分為兩類(lèi):一類(lèi)是電磁干擾測(cè)量設(shè)備,設(shè)備接上適當(dāng)?shù)?a class="innerlink" href="http://ihrv.cn/tags/傳感器" title="傳感器" target="_blank">傳感器,就可以進(jìn)行電磁干擾的測(cè)量;另一類(lèi)是在電磁敏感度測(cè)量,設(shè)備模擬不同干擾源,通過(guò)適當(dāng)?shù)鸟詈?去耦網(wǎng)絡(luò)、傳感器或天線(xiàn),施加于各類(lèi)被測(cè)設(shè)備,用作敏感度或干擾度測(cè)量。

(3)測(cè)量方法

電磁兼容性測(cè)試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的不同,有許多種測(cè)量方法,但歸納起來(lái)可分為4類(lèi);傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試、輻射發(fā)射測(cè)試、傳導(dǎo)敏感度(抗擾度)測(cè)試和輻射敏感度(抗擾度)測(cè)試。

(4)測(cè)試診斷步驟

(5)測(cè)試準(zhǔn)備

①試驗(yàn)場(chǎng)地條件:EMC測(cè)試實(shí)驗(yàn)室為電波半暗室和屏蔽室。前者用于輻射發(fā)射和輻射敏感測(cè)試,后者用于傳導(dǎo)發(fā)射和傳導(dǎo)敏感度測(cè)試。

②環(huán)境電平要求:傳導(dǎo)和輻射的電磁環(huán)境電平最好遠(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(yàn)桌。

④測(cè)量設(shè)備和被測(cè)設(shè)備的隔離。

⑤敏感性判別準(zhǔn)則:一般由被測(cè)方提供,并實(shí)話(huà)監(jiān)視和判別,以測(cè)量和觀察的方式確定性能降低的程度。

⑥被測(cè)設(shè)備的放置:為保證實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性,對(duì)被測(cè)設(shè)備的放置方式通常有具體的規(guī)定。

(6)測(cè)試種類(lèi)

傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試、輻射發(fā)送測(cè)試、傳導(dǎo)抗擾度測(cè)試、輻射抗擾度測(cè)試。

(7)常用測(cè)量?jī)x

電磁干擾(EMI)和電磁敏感度(EMS)測(cè)試,需要用到許多電子儀器,如頻譜分析儀、電磁場(chǎng)干擾測(cè)量?jī)x、信號(hào)源、功能放大器、示波器等。由于EMC測(cè)試頻率很寬(20Hz~40GHz)、幅度很大(μV級(jí)至kW級(jí))、模式很多(FM、AM等)、姿態(tài)很多(平放、斜放等),因此正確地使用電子儀器非常重要。測(cè)量電磁干擾的合適儀器是頻譜分析儀。頻譜分析儀是一種將電壓幅度隨頻率變化的規(guī)律顯示出來(lái)的儀器,它顯示的波形稱(chēng)為頻譜。頻譜分析儀克服了示波器在測(cè)量電磁干擾中的缺點(diǎn),能夠精確測(cè)量各個(gè)頻率上的干擾強(qiáng)度,用頻譜分析儀可以直接顯示出信號(hào)的各個(gè)頻譜分量。

判斷干擾來(lái)源是第一步

在解決電磁干擾問(wèn)題時(shí),最重要的一個(gè)問(wèn)題是判斷干擾的來(lái)源。只有準(zhǔn)確將干擾源定位后,才能夠提出解決干擾的措施。根據(jù)信號(hào)的頻率來(lái)確定干擾源泉是最簡(jiǎn)單的方法,因?yàn)樵谛盘?hào)的所有特征中,頻率特征是最穩(wěn)定的,并且電路設(shè)計(jì)人員往往對(duì)電路中各個(gè)部位的信號(hào)頻率都十分清楚。因此,只要知道了干擾信號(hào)的頻率,就能夠推測(cè)出干擾是哪個(gè)部位產(chǎn)生的。

對(duì)于電磁干擾信號(hào),由于其幅度往往遠(yuǎn)小于正常工作信號(hào),用頻譜分析儀做這種測(cè)量是十分簡(jiǎn)單的。由于頻譜分析儀的中頻帶寬較窄,因此能夠?qū)⑴c干擾信號(hào)頻率不同的信號(hào)濾除掉,精確地測(cè)量出干擾信號(hào)頻率,從而判斷產(chǎn)生干擾信號(hào)的電路。


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