消費(fèi)者對汽車娛樂性、安全性和互聯(lián)性的更多需求，顯著增加了車內(nèi)電子組件的密度以及車載有線和無線信號的數(shù)量。

其結(jié)果是，在汽車相同的固定空間內(nèi)包含的信號范圍不斷擴(kuò)大

Part.1 RF抗干擾測試

對于汽車內(nèi)部使用的電子元件來說，在充滿電磁波的實(shí)際環(huán)境中保持堅(jiān)固耐用和正常工作是非常重要的，這些電磁波越來越多地來自手機(jī)、藍(lán)牙耳機(jī)、衛(wèi)星廣播、收音機(jī)、無線互聯(lián)網(wǎng)、RADAR和其他無數(shù)的潛在電磁干擾源。確保魯棒性意味著要在受控環(huán)境下滿足嚴(yán)格的EMI抗干擾標(biāo)準(zhǔn)，待測的電子控制單元（ECU）通常必須嚴(yán)格遵守ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）標(biāo)準(zhǔn)以及汽車制造商和ECU供應(yīng)商之間談定的要求。

作為測試中常見的典型頻率和場強(qiáng)測試的例子，ISO/IEC 61000-4-21中描述了輻射射頻抗擾度測試，該測試使用包含機(jī)械式調(diào)諧器的混響室，當(dāng)在給定測試頻率處獲得足夠數(shù)量的調(diào)諧器位置時(shí)，調(diào)諧器在混響室的可用空間內(nèi)產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)上的統(tǒng)一場，測試頻率范圍從0.4GHz到3GHz，場強(qiáng)高達(dá)200V/m（ CW和AM）和600Vm（雷達(dá)脈沖），無論是對監(jiān)測信號的電子測試設(shè)備，還是對混響室內(nèi)測試人員的安全，場強(qiáng)都是過高的，因此，測量儀器和測試人員要在密封室外面，光纖發(fā)射器和接收器單元以及光纜將信號從混響室內(nèi)的ECU傳輸?shù)交祉懯彝獾臏y試設(shè)備。

上圖顯示了一個(gè)真實(shí)的抗擾度測試中偏差檢測的測試配置，從混響室內(nèi)拍攝（發(fā)射天線斷電時(shí)），請注意，調(diào)諧器在混響室的右側(cè)，

混響室的左側(cè)是放置在相對介電常數(shù)小于1.4的起泡臺(tái)上的CAN總線光纖發(fā)射器，在混響室的可用空間內(nèi)，光纖發(fā)射器對來自被測ECU的輸出信號進(jìn)行光學(xué)轉(zhuǎn)換， 信號通過射頻硬化的光纖電纜在密閉室傳送，射頻硬化的光纖電纜通過波導(dǎo)從地板附近離開。

圖2 ESD槍放電到分流目標(biāo)，用示波器采集和測量脈沖波形

Part.2 抗靜電測試

汽車電子元件除了要求具有抗電磁干擾能力以外，還要求具有一定的抗靜電能力。ESD抗擾度的測試等級從2 kV到25 kV不等，通常電壓逐步增加，直到達(dá)到設(shè)定的上限，在將ESD模擬器應(yīng)用于待測ECU之前，必須先使用示波器進(jìn)行校準(zhǔn)， 圖2顯示了一個(gè)ESD模擬器槍，將接觸放電施加到分流目標(biāo)上，該分流目標(biāo)通過雙屏蔽電纜和內(nèi)聯(lián)衰減器連接到示波器的50Ω直流耦合輸入。

ESD等線模擬器驗(yàn)證包括表征放電脈沖波形，ISO 1060規(guī)范的第二版確定了上升時(shí)間、第一峰值電流、t1電流和t2電流作為主要的測量參數(shù)，t1和t2的電流值會(huì)隨著給定RC網(wǎng)絡(luò)中的R和C的值而變化，示波器能夠快速自動(dòng)地表征每個(gè)測量參數(shù)。

Part.3 瞬態(tài)脈沖（EFT）測試

汽車電子產(chǎn)品的另一個(gè)重要測量需求是電氣快速瞬變脈沖（EFT），即電流瞬間中斷導(dǎo)致觸點(diǎn)之間產(chǎn)生電弧的現(xiàn)象。EFT的常見原因包括繼電器觸點(diǎn)跳動(dòng)，斷路器的斷開和閉合，感性負(fù)載的切換以及設(shè)備的斷電。電觸點(diǎn)之間的氣隙擊穿常常觸發(fā)EFT脈沖的快速爆發(fā)，來自EFT脈沖的突然的能量突發(fā)序列可以耦合到附近的電路中，從而有可能導(dǎo)致汽車電子系統(tǒng)的數(shù)字信號問題和潛在的故障。因此，必須對電子產(chǎn)品進(jìn)行測試，以確保在發(fā)生EFT事件時(shí)能夠安全運(yùn)行。

圖3以順序模式采集的EFT脈沖串和時(shí)間戳

圖3描述了使用示波器順序采集模式以段的形式獲取的一系列EFT脈沖串，請注意，脈沖串之間的長時(shí)間間隔已通過順序采集模式消除掉，只采集期望的脈沖波形。

圖4 以順序模式采集的脈沖和時(shí)間戳

相比之下，圖4顯示了以段的形式捕獲的EFT脈沖，而不是脈沖串。

可能會(huì)采集到數(shù)以萬計(jì)的單個(gè)脈沖，請注意，此處的順序脈沖串捕獲的時(shí)間刻度是2ms/div（對應(yīng)于20毫秒時(shí)間捕獲窗口），而順序脈沖捕獲的時(shí)間刻度為100ns/div（對應(yīng)于1毫秒時(shí)間捕獲窗口）。

EFT脈沖串捕獲模式中的段間時(shí)間戳顯示脈沖之間有大約100ms的時(shí)間間隔，而EFT脈沖捕獲模式中的段間時(shí)間戳顯示脈沖之間大約100us的時(shí)間間隔，兩次捕獲的時(shí)間刻度相差1000倍，突出顯示單個(gè)EFT脈沖或EFT脈沖串的特征對比。

Part.4 電壓下降和中斷測試

最后考慮的是電壓下降和中斷測試，為了驗(yàn)證設(shè)備在電壓供應(yīng)中斷情況下能夠正常工作，必須對電子設(shè)備進(jìn)行電壓驟降測試（定義為電壓突然降低，然后恢復(fù)到初始電壓），短暫中斷（定義為短時(shí)間缺少電源， 然后電壓恢復(fù)到初始電壓）和電壓變化（定義為電源電壓逐漸變化到比額定電壓更高或更低的電壓值）。

為了確保信號發(fā)生器輸出預(yù)期的條件來模擬這些效應(yīng)，在將發(fā)生器連接到被測電子單元之前，必須用示波器驗(yàn)證信號發(fā)生器的波形特性。

圖5

圖5顯示是符合ISO 16750-2標(biāo)準(zhǔn)的示例波形，該波形用于驗(yàn)證具有復(fù)位功能的器件（如微控制器）在不同電壓跌落下的復(fù)位行為。請注意，波形開始于，在第一次跌落時(shí)，電壓電平下降約10.6％至105 ms，然后電平恢復(fù)到原來的21.6％到13.55V之前停留105ms，這個(gè)電平驟降并返回初始電壓的過程以固定的間隔持續(xù)直到電平達(dá)到零伏。

當(dāng)依靠現(xiàn)場工程師在單次捕獲的波形中使用光標(biāo)測量時(shí)，測試每次下降的持續(xù)時(shí)間和電平是一項(xiàng)耗時(shí)且容易出錯(cuò)的工作，光標(biāo)測量不僅依賴于操作者的手眼協(xié)調(diào)，而且還被認(rèn)為會(huì)產(chǎn)的測量不準(zhǔn)確性。此外，由于需要操作員手動(dòng)將每個(gè)光標(biāo)置于正確的時(shí)間和電壓水平，所以會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間，最后，結(jié)果只能表征單次采集的波形，不能提供具有統(tǒng)計(jì)意義的結(jié)果。

圖6：欠幅觸發(fā)，測量參數(shù)和直方圖從電壓和百分比上量化第一次下降

圖6顯示了解決上面列出的每個(gè)問題的測量方法，利用這種方法，我們使用負(fù)向欠幅觸發(fā)來隔離特定的下跌電平。

欠幅觸發(fā)是一種硬件觸發(fā)，其中波形必須首先通過一個(gè)閾值，但不通過第二閾值，以滿足觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。通過選擇欠幅極性為負(fù)向，觸發(fā)電路隔離符合標(biāo)準(zhǔn)的電壓跌落，由于每次觸發(fā)電路都可以鎖定到特定的下跌電平，因此示波器可以快速累積測量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

在圖6中，觸發(fā)電路已經(jīng)鎖定在第一次下降，在余暉顯示打開的情況下，可以看到第一次下降是示波器捕獲得的一個(gè)下降（圖6，右側(cè)，粉紅色）直方圖進(jìn)一步顯示具有統(tǒng)計(jì)特性的量化結(jié)果，在這種情況下，直方圖沿著X軸繪制脈沖寬度分布，每個(gè)寬度的出現(xiàn)次數(shù)顯示在Y軸上（圖2，右側(cè)，藍(lán)色）,顯示測量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)記錄在測量參數(shù)表（圖6，右側(cè)，底部）中。

Part.5 總結(jié)

汽車EMI和ESD測試涉及多種形式的測試,配備齊全的示波器可以執(zhí)行EMC抗擾度測試所需的快速參數(shù)測量以及仿真模擬器的校準(zhǔn)，使用順序采集模式，可以捕獲和表征快速瞬態(tài)脈沖和脈沖串，而且開發(fā)了用于驗(yàn)證壓降測試設(shè)置的新技術(shù)，提供了快速和準(zhǔn)確的描述方法。

推薦產(chǎn)品：

滿足標(biāo)準(zhǔn)IEC / EN 61000-4-2

施羅德靜電放電模擬器SESD 216    空氣放電200V~16.5kV/接觸放電200V~10kV，一體機(jī)設(shè)計(jì),電池供電,無外置控制器

施羅德靜電放電模擬器SESD 230    空氣放電500V~30kV/接觸放電500V~30kV，一體機(jī)設(shè)計(jì),電池供電,無外置控制器

施羅德靜電放電模擬器SESD 30000    空氣放電1kV~30kV/接觸放電1kV~30kV，外置交流供電/控制器

滿足標(biāo)準(zhǔn)IEC / EN 61000-4-4

施羅德電快速瞬變脈沖群發(fā)生器 SFT 1400-1    125 kHz /電壓范圍100V ~ 5.0kV/按鍵

施羅德電快速瞬變脈沖群發(fā)生器 SFT 2400    125 kHz /電壓范圍100V ~ 5.0kV/觸摸屏

施羅德電快速瞬變脈沖群發(fā)生器 SFT 2420    2000 kHz /電壓范圍100V ~ 4.8kV/觸摸屏

施羅德電快速瞬變脈沖群發(fā)生器 SFT 1420-1    2000 kHz /電壓范圍100V ~ 4.8kV/按鍵

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