摘要:跟着电子和电气设备的密度急剧添加,设备间电磁兼容问题日益严重,关于国家军用和民用规范的测验也越来越重要。本文针对现在传统手动规范测验的局限性,提出了组成EMI规范主动测验体系,具体论述了依据VB和VC++混合编程的EMI规范主动测验体系软件的规划思路及各功用模块的完结原理及进程。本体系的首要长处是能够在试验室完结多种规范的主动测验及部分频段的了解非规范测验。本文最终经过实践测验并对成果进行科学剖析标明本体系契合电磁兼容预兼容试验的规划要求。
0引 言
跟着科学技能的开展,人们在出产及日常日子中运用的电气与电子设备也日益增多,而这些设备与其他物体及设备相同,作业在必定环境之中。运转中的电气、电子设备大多伴跟着电磁能量的转化,往往对周围环境中的其他用电设备发生影响,与此一起,电气、电子设备自身也会遭到其所在环境的各种电磁搅扰我国国内现在依据GJB、FCC、CISPR等的测验体系和软件大多选用国外进口的配套软件,这样就相应地发生了许多问题。首要,因为技能的独占和关税等问题,国外进口的配套软件本钱很高,关于一般的小型试验室来说是不小的担负;其次,国外的进口软件仅适用于规范测验,用户的可扩展性差,尤其是关于定位在EMC故障诊断及了解试验的试验室更改测验参数不容易完结;最终现在对电磁兼容规范的测验存在对规范不清楚或许知道规范而无从下手的状况对试验中的注意事项、试验仪器、试验办法、试验装备和试验布局等存在误区,因此存在着许多的糟蹋和剩余。本软件依据此要求进行开发本软件的方针使电磁兼容规范测验简略化,以节省规范测验方面的不必要的资源糟蹋。关于电磁兼容规范主动测验体系软件最终用户为电磁兼容规范测验人员。EMI规范主动测验体系软件将处理电磁兼容规范测验作业冗余的问题,完结电磁兼容规范测验简略程序化。电磁兼容规范主动测验软件以VB和VC++为开发言语。其间VB完结界面及数据库功用,VC++完结程控仪器模块的功用。
1 主动测验体系的构成及功用
(1)硬件构成及功用:本体系的硬件构成首要有:①LISN(阻抗匹配安稳网络):首要用于供给被测设备纯洁电源及50 Q的安稳阻抗;②EUT(被测设备);③测验天线包含拉杆天线(10 kHz~30 MHz)、双锥天线(30 MHz~200 MHz)、对数周期天线(200 MHz~1 GHz);④屏蔽电缆和转接头(N-SMA);⑤频谱仪:用于数据收集;⑥GPIB衔接线和GPIB卡:用于PC与频谱仪之间的通讯;⑦PC。为避免频谱仪过载可选配高通滤波器。 (2)软件构成及功用:本软件功用选用模块化办法完结首要由界面参数输入及数据显现模块、数据库办理模块、程控及自检模块、陈述报表模块组成。本EMI规范主动测验软件具有以下功用:①参数设置,包含测验规范的挑选,测验装备的提示,测验参数的设置,如测验频段、丈量带宽、检波办法、扫频步进量、参阅电平、分辨率带宽、扫频办法、传感器系数、电缆损耗、衰减/放大器等;②操控仪器(频谱剖析仪)以必定的步长和速率对信号进行扫频丈量、判别和读出数据;③数据处理才能.电磁辐射主动丈量软件能够主动将丈量的信号电压转化成搅扰的量值,即主动补偿因传感器的运用而引起的随频率改变的校准系数,并可用线性或对数频率坐标显现出信号的频率散布,一起主动与相应极限值进行比较,判别信号是否超支并在图中表示出信号频谱与极限值的联系;④数据的存储和输出才能,软件能够将每次的丈量数据以数据库文件的方法进行保存,需求时提取,特别是传感器系数和测验极限值都以数据文件的方法保存,便于数据处理和查询时调用。⑤数据库办理功用。首要对各规范的极限值,天线校准因子等进行数据办理。体系作业流程图如图1所示。
2各首要功用模块的规划及完结办法
(1)初始界面及测验界面模块
界面模块贯穿于整个软件体系是软件的心灵之窗,它的好坏直接影响了用户运用整个体系的感触。充分考虑了用户的需求和当今软件的开展趋势之后,本文规划出人性化和易于了解的界面输入程序。首要,规范挑选界面用户只需挑选所需的规范体系会主动从数据库挑选被选规范所规则的测验项目、分类、检波办法、测验所需仪器等供用户挑选并主动发生测验仪器衔接装备图。其次,软件供给了多种界面风格及颜色,参加了当今软件的盛行元素,避免了用户审美疲劳,如图2、3所示。
(2)程控及体系自检模块
程控及体系自检模块均由VC++以控件方法完结。因为本体系运用的是NI公司的GPIB总线完结通讯所以在VC++编程环境中,经过调用GPIB32.dll动态衔接库运用其内部函数完结通讯,仪器指令参照HP 8563EC编程指令编制首要代码如下:
其间扫描函数的4个参数的作用是使扫描得到的数据主动入库以便数据显现模块运用。
体系开机自检能够调用Connect8563.Queryinstrument函数完结,函数返回值反映了体系现在的悉数状况如图4所示。
(3)数据处理模块
这个模块包含2个首要功用:首要极限值、LISN校准因子、天线校准因子的插值功用。以极限值为例:电磁兼容测验规范要求的极限值并不接连,而测验成果是接连的,因此在程序规划时,要依据有限的几个极限值进行插值,以确认频谱仪扫频的开始、截止频率对应的极限值。依据这2个频点的极限值再进行第2次插值,确认频谱仪上每个点对应的极限值。两次插值均是在对数坐标系下进行线性插值。其他因子的插值算法与极限值插值相似。其次是数据及单位转化如下:
式中:CL为电缆损耗;PAG为前置放大器增益;P为从频谱仪得到的功率值;107为50 Ω体系*率与电压的转化参数。
(4)陈述报表模块
因为EMI规范测验会发生许多的数据,并且假如需求的到咱们关怀的超支频点的状况需求花费很大精力将规范中规则的极限值与测验数据比较。主动测验软件的主动陈述报表功用能给测验节省许多的人力物力,它主动进行数据的比较核算后生成规范的报表,并且能够依据给定的格局生成测验陈述,做到快照式的测验即测验使命完结就能够立刻拿到测验数据现场剖析现场立刻处理问题。
3测验成果剖析
因为本体系定位为电磁兼容预兼容试验,所以体系的差错剖析首要是与规范试验室数据比照得出,一般来说预兼容试验与规范试验室测验成果差错不超越3~6 dB为合格,差错首要来历为试验室不抱负,必定带来比如环境电平过大,墙面反射及墙面对天线方向图的影响等差错。经过对某信息设备辐射发射测验成果剖析可得,超支频点差错为3 dB左右,本底噪声差错为5 dB左右,契合要求。
4结 论
EMI规范主动测验软件具有履行效率高、仪器同步性好、模块化规划、易于保护的许多长处。VC++编制的程控指令具有很高的可移植性,能够移植到Agilent大都仪器和41所部分频谱仪,对日后的程控体系的开发具有很好的学习含义。本体系处理了传统测验的许多缺陷和坏处,简化了测验进程大大提高了EMI规范测验的作业效率,在电磁兼容范畴有广泛的使用远景。