電磁敏感度測(cè)試

    電磁敏感度調(diào)試是檢查電子裝置或器件對(duì)電磁干擾敏感程度的測(cè)試，通常以使電子設(shè)備發(fā)生故障的電磁干擾量的最小值作為敏感度數(shù)值。如果校瀾設(shè)備的敏感度數(shù)值大于實(shí)際作用于該設(shè)備的電磁干擾量，則它能在該電磁環(huán)境中正常工作。電子設(shè)備的敏感度數(shù)值越大，說明該設(shè)備的抗干擾性能越好。電磁敏感應(yīng)測(cè)試包括傳導(dǎo)敏感度測(cè)試和輻射敏感度調(diào)試。

⑴傳導(dǎo)敏感度測(cè)試

傳導(dǎo)敏感度測(cè)試一般在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，汽車電系內(nèi)各種傳導(dǎo)干擾信號(hào)可用干擾模擬器來模擬，耦合到器件或設(shè)備的一定部位，根據(jù)被測(cè)設(shè)備工作是否正常來確定該設(shè)備的傳導(dǎo)敏感度。-汽車電系內(nèi)各種傳導(dǎo)干擾信號(hào)中影響較大的是各種瞬變脈沖信號(hào)，這些信號(hào)的耦合機(jī)理、傳遞特點(diǎn)等許多問題的認(rèn)識(shí)和理解各國(guó)還不完全一致，但作為敏感度測(cè)試的模擬信號(hào)各標(biāo)淮組織(ISO、SAE、DIN和EEC)的認(rèn)識(shí)基本一致，主要的瞬變脈沖信號(hào)有如下幾種。

Pulse1——模擬感性負(fù)載從電源上斷開時(shí)，與該感性負(fù)載并聯(lián)的設(shè)備上所承受的負(fù)向瞬變指數(shù)脈沖電壓。

Pulse2——模擬感性負(fù)載電流突然被切斷時(shí)，與該感性負(fù)載串聯(lián)的設(shè)備上所承受的正向瞬變指數(shù)脈沖電壓。

Pulse3——模擬開關(guān)斷開時(shí)，由于分布電容和電感的影響所產(chǎn)生的正(3b)、負(fù)(3a)開關(guān)脈沖串。

Pulse4——模擬發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，由于起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的接人而引起的電源電壓瞬時(shí)跌落。

Pulse5——模擬發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，由于突然拋負(fù)載所產(chǎn)生的正向瞬變指數(shù)脈沖電壓。

Pulse6——模擬點(diǎn)火線圍初級(jí)繞組中的電流突然被中斷時(shí)所產(chǎn)生的正向瞬變指數(shù)脈沖電壓。

Pulse7——模擬發(fā)電機(jī)激磁磁場(chǎng)突然衰減時(shí)所產(chǎn)生的負(fù)向瞬變指數(shù)脈沖電壓。

圖9-12為電源線和信號(hào)線傳導(dǎo)敏感度測(cè)試電路。對(duì)于某一被測(cè)設(shè)備，應(yīng)只選取在汽車工況下該設(shè)備實(shí)際可能承受的瞬變脈沖對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果經(jīng)衰減器送監(jiān)視器指示

⑵ 脈沖干擾模擬器

脈沖干擾模擬器也叫干擾脈沖發(fā)生器，能按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定模擬輸出上述某一種或幾種脈沖波形。目前國(guó)際市場(chǎng)上有指數(shù)脈沖和矩形脈沖兩種于擾模擬器，矩形脈沖上升沿時(shí)間小于指數(shù)脈沖上升沿時(shí)間，輸出脈沖頻譜較寬，但電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般供研究電子設(shè)備敏感度使用，通常檢驗(yàn)電子設(shè)備的敏感度采用指數(shù)脈沖干擾模擬器。-圖9－13所示矩形與指數(shù)形兩脈沖的等價(jià)關(guān)系

指數(shù)形脈沖可通過電容放電產(chǎn)生，E為高壓電源。

當(dāng)TI合T2開時(shí)，電容C充電到UC=E。

當(dāng)T1開T2合時(shí)，電容C放電，電阻負(fù)載RL上獲得的電壓為指數(shù)脈沖，放電的時(shí)間常數(shù)。

當(dāng)Ri=RL時(shí)，負(fù)載RL初始電壓1/2E，脈沖寬度tp為負(fù)載電壓由UP降到1/2Up的時(shí)間。經(jīng)計(jì)算可得，一般取1us。

負(fù)載電壓上升時(shí)間取決于放電電容C和配線分布電感。為模擬配線阻抗，可取Ri＝50。

矩形脈沖可通過同軸電纜放電產(chǎn)生，其儲(chǔ)能元件為同軸電纜。利用電纜芯線與屏蔽層間的電容來儲(chǔ)能，特性阻抗Z0為50歐姆，電纜芯線經(jīng)充電電阻R充電到UB=E，開關(guān)T閉合時(shí)，若RL=Z0，則UB突然由E降到1/2E，等效于在B點(diǎn)接人(-E／2)的電壓。此電壓以電磁波速度傳到A點(diǎn)，由于R>>Z。，相當(dāng)于開路狀態(tài)，入射至A點(diǎn)的電波全部反射回B點(diǎn)，與B點(diǎn)原E/2電壓疊加后，使UB＝0。所以在負(fù)載上形成矩形脈沖，其幅值Ut=E/2，脈沖寬度tr＝2l/v(l為電纜長(zhǎng)度，v為電磁波在電纜中的傳播速度2x105m/s).脈沖上升時(shí)間可達(dá)1ns，每米電纜所對(duì)應(yīng)的脈寬為10ms。

在我國(guó)市場(chǎng)上用于汽車電子裝置傳導(dǎo)干擾敏感度測(cè)試的主要是瑞士夏弗納(SCHAFFNER)公司生產(chǎn)的系列指數(shù)波脈干擾模擬器。該公司的NSG5000系統(tǒng)具有程控功能，采用WINDOWS系統(tǒng)軟件控制，可按標(biāo)淮需要模擬輸出各種測(cè)試脈沖。

近幾年來國(guó)內(nèi)也有不少單位從事干擾模擬器的研究，武漢汽車工業(yè)大學(xué)研制的汽車傳導(dǎo)干擾模擬器亦具有程序控制功能。

⑶ 輻射敏感度測(cè)試

輻射敏感度測(cè)試系統(tǒng)一般由場(chǎng)強(qiáng)激勵(lì)器(信號(hào)發(fā)生器、功率放大器、發(fā)射天線)、場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)設(shè)備(場(chǎng)強(qiáng)探測(cè)器或測(cè)量?jī)x)、被測(cè)設(shè)備和監(jiān)測(cè)被測(cè)設(shè)備工作性能用的測(cè)量設(shè)備四部分組成。

其中心問題是如何建立已知的、均勻的、高強(qiáng)度的寬頻率帶敏感場(chǎng)，且敏感場(chǎng)輻射的場(chǎng)強(qiáng)重復(fù)性要好，并要求敏感場(chǎng)不影響周圍設(shè)備(包括測(cè)試設(shè)備)的正常工作。特別是當(dāng)被測(cè)設(shè)備的尺寸較大時(shí)，要實(shí)現(xiàn)上述要求是相當(dāng)困難的。

美國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域的研究在世界上處于領(lǐng)先位置，先后提出了多種替代方法，如平行板帶狀線法、長(zhǎng)線天線法、橫向電磁波傳輸小室法等，用來產(chǎn)生適合于不同大小被測(cè)設(shè)備且有不同頻帶的敏感場(chǎng)。

輻射敏感度測(cè)試的場(chǎng)地可以是室外空曠試驗(yàn)場(chǎng)，亦可以是電磁屏蔽室，各種輻射敏感度測(cè)試方法祥見美國(guó)SAEJ1113及SAE1812等標(biāo)準(zhǔn)。