為了定量的分析汽車電系電磁干擾強度及汽車電子裝置或器件抗干擾能力,需要科學地測試電磁發射量和敏感度。
新能源汽車測試是對汽車電系各種電磁干擾源發射電磁能的大小和屬性進行測試,它包括傳導發射測試和輻射發射測試。敏感度測試是對各汽車電子裝置或器件抵御外來電磁干擾能力進行測試,亦包括對傳導發射敏感度的測試和對輻射發射敏感度的測試。
一、電磁干擾測試
電磁干擾測試包括傳導干擾測試和輻射干擾測試,這些測試都必須按照某一公認的標準和測試方法進行。
1、傳導干擾測試
傳導干擾測試即使對可能形成傳導干擾的干擾源電磁發射量的測試。汽車電系內大多數電磁干擾源都可能對車載電子裝置或器件形成傳導干擾,尤其是各種瞬變電壓干擾危害極大。
瞬變電壓測試實在實驗室模擬汽車工況的試驗臺上進行。
人工電源網絡(AMN)又叫線路阻抗穩定網絡(LISN)。在傳導干擾測試中,人工電源網絡的作用是:將被測設備與電源隔離,防止來自電源側的干擾進入被測設備,保證干擾測試記錄儀器接收到的干擾只來自被測試設備本身;另一方面,人工電源網絡在實驗室條件下代替汽車線束阻抗作為參考標準,使呈現在被測試設備輸入端的阻抗保持規定的特性,即保證在測試時具有統一固定的線路阻抗,從而使測試結果具有可相比較的意義。
2、輻射干擾測試
輻射干擾測試是對可能形成輻射干擾的干擾源電磁發射量的測試,這種測試是在屏蔽室或開闊場地上進行。對輻射干擾測試的目的是在于保護外界環境中的無線電接收機及其它敏感設備,以及保護安裝于同一輛車上的接收機免受車內的輻射發射量的干擾。輻射干擾測試系統由接收天線組、切換開關單元、信號接收機和控制單元等四部分組成。
3、電磁干擾測試儀
電磁干擾信號波形有多種形式,且大多帶有脈沖性質,用一般的正弦波或調制正弦波測量儀器,很難獲得較精確的測量結果。目前可用于電磁干擾信號波形的測量儀主要有信號發生器、頻譜分析儀、記憶示波器和瞬態記錄儀。除第一種干擾測試儀外,另三種都是通用的測試儀,它們用于干擾測量有各自的特點。
(1)干擾測試儀。干擾測試儀是CISPR推薦使用的專門用于干擾測量的儀器,它是一種選頻測量儀,能將輸入信號中預先設定的頻率分量,以一定的同頻帶選擇出來,并予以顯示和記錄,連續改變輸入信號中的頻率設定,即可得到輸入信號的頻譜。
(2)頻譜分析儀。頻譜分析儀是常規的選頻測量儀,能以確定的頻帶寬帶,連續的反復掃描設定的頻率范圍,直接得出被測信號的頻譜圖。頻譜分析儀所測結果是諧波的幅值,不能反映重復頻率的影響,主要用于對重復頻率較高的信號進行頻譜測量。
二、電磁敏感度測試
電磁敏感度測試是檢查電子裝置或器件對電磁干擾敏感程度的測試,通常以使電子設備發生故障的電磁干擾量的最小值作為敏感度數值。如果被測設備的敏感度數值大于實際作用于該設備的電磁干擾量,則它能在該電磁環境中正常工作。電子設備的敏感度數值越大,說明該設備的抗干擾性能越好。電磁敏感度測試亦包括傳導敏感度測試和輻射敏感度測試。
1、傳導敏感度測試
傳導敏感度測試一般在實驗室內進行,汽車電系內各種傳導干擾信號可用干擾模擬器來模擬,耦合到器件或設備的一定部位,根據被測設備工作是否正常來確定該設備的傳導敏感度。
汽車電系內各種傳導干擾信號中影響較大的是各種瞬變脈沖信號,這些信號的耦合機理、傳遞特點等許多問題的認識和理解各國還不完全一致,但作為敏感度測試的模擬信號各標準組織的認識基本一致。
2、
脈沖耐壓測試儀
脈沖耐壓測試儀也叫干擾脈沖發生器,能按照標準規定模擬輸出上述某一種或幾種脈沖波形。目前國際市場上有指數脈沖和矩形脈沖兩種干擾模擬器,矩形脈沖上升沿時間小于指數脈沖上升沿時間,輸出脈沖頻譜較寬,但電路結構復雜,一般供研究電子設備敏感度使用,通常檢驗電子設備的敏感度采用指數脈沖耐壓測試儀。
3、輻射敏感度測試
輻射敏感度測試系統一般由場強激勵器(
信號發生器、功率放大器、發射天線)、場強檢測儀器、被測設備和檢測被測設備工作性能用的測量設備四部分組成。其中心問題是如何建立已知的、均勻的、高強度的寬頻率帶敏感場,且敏感場輻射的場強重復性要好,并要求敏感場不影響周圍設備的正常工作。