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汽車電子可靠性設(shè)計（1）

汽車電磁兼容性測試

EMC（電磁兼容）＝EMI（電磁干擾）＋ EMS （電磁相容）

為了定量地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(fā)射量和敏感度。

-發(fā)射量測試是對汽車電系各種電磁干擾源發(fā)射電磁能的大小和屬性進行測試，它包括傳導(dǎo)發(fā)射測試和輻射發(fā)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(dǎo)發(fā)射敏感度的調(diào)試和對輻射發(fā)射敏感度的測試。

電磁干擾測試

電磁干擾測試包括傳導(dǎo)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測試方法進行。

（1）傳導(dǎo)干擾測試

傳導(dǎo)干擾測試即是對可能形成傳導(dǎo)干擾的干擾源電磁發(fā)射量的測試。汽車電系內(nèi)大多數(shù)電磁干擾源都可能對車載電子裝置或器件形成傳導(dǎo)干擾，尤其是各種瞬變電壓干擾危害極大。對這些瞬變電壓的測試可參照ISO和CISPR等有關(guān)標準進行。

圖9—6中的電阻及用來模擬車上與被測設(shè)備并聯(lián)的其他設(shè)備的直流電阻，ISO7637中給出的推薦值為40Ω。

圖9—8所示的人工電源網(wǎng)絡(luò)阻抗特性曲線是在A、B間短路時P、B之間的阻抗。

瞬變電壓調(diào)試是在實驗室模擬汽車工況的試驗臺上進行。人工電源網(wǎng)絡(luò)(AMN)又叫線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)(LISN)。作用是：

將被測設(shè)備與電源隔離，防止來自電源側(cè)的干擾進入校測設(shè)備，保證干擾測試記錄儀器接收到的干擾只來自被測試設(shè)備本身；•人工電源網(wǎng)絡(luò)在實驗室條件下代替汽車線束阻抗作為參考標準，使呈現(xiàn)在被測試設(shè)備輸入端的阻抗保持規(guī)定的特性，即保證在測試時具有統(tǒng)一固定的線路阻抗，從而使測試結(jié)果具有可相比較的意義。

人工電源網(wǎng)絡(luò)的阻抗參數(shù)應(yīng)適應(yīng)不同的頻率范圍作相應(yīng)調(diào)整，即在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)提供規(guī)定的阻抗；人工電源網(wǎng)絡(luò)還必須可靠接地；為防止網(wǎng)絡(luò)輸出入線間的耦合，布線時應(yīng)注意兩者隔離，不得交叉走線。

傳導(dǎo)干擾還可以采用電流法進行測試，國標GB和CISPR測量傳導(dǎo)發(fā)射量用電壓法，軍標GJB則采用電流法。測量傳導(dǎo)干擾電流時線路阻抗十分重要，此時線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)是采用專用的10uF穿心電容器，此電容器起穩(wěn)定電源阻抗及隔離電源與被測設(shè)備之間相互干擾的作用。

穿心電容器中心電極引線與信號線串聯(lián)，其引線電感將穿心電容器轉(zhuǎn)換為一個低通T形濾波器，如圖9—10所示。穿心電容器非常適用于抑制電磁干擾，常用于非屏蔽與屏蔽或屏蔽與屏蔽的界面處。在傳導(dǎo)干擾及敏感度測試中，常用10uF穿心電容器作為電源線濾波。

（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(fā)射量的測試，這種測試是在屏蔽室或開闊場地(3m、10m、30m)上進行。對輻射干擾測試的目的是在于保護外界環(huán)境中的無線電接收機及其它敏感設(shè)備，以及保護安裝于同一輛車上的接收機免受車內(nèi)的輻射發(fā)射量的干擾。-按CISPR要求，輻射干擾測試•首先應(yīng)按被測設(shè)備的大小來確定測量距離—從接收天線的中心至被測設(shè)備外表的距離。小型被測設(shè)備的測量距離選3m和10m，大型被測設(shè)備的測量距離選30m乃至100m。•第二步應(yīng)找出被測設(shè)備的最大輻射方向，因為所測的輻射場強必須是該測量距離下的最大輻射場強。為了找出最大輻射方向，對于小型被測設(shè)備，可將其置于能轉(zhuǎn)動的調(diào)試平臺上，旋轉(zhuǎn)平臺，很容易找出最大輻射方向，然后調(diào)節(jié)接收天線的高度。對于大型被測設(shè)備，特別是高頻設(shè)備，需靠移動接收天線和測試儀表來尋找最大短射方向。

-室內(nèi)測試應(yīng)在電波暗室內(nèi)進行。電波暗室是內(nèi)壁布滿電磁波吸收材料的屏蔽密封空間，使入射到壁面上的電磁波不會發(fā)生反射而影響測量結(jié)果。室外測試應(yīng)選擇沒有電磁波反射物的空曠露天場地。-被測設(shè)備發(fā)射出的電磁波通常是寬帶場強，不同頻段場強的有效接收應(yīng)選配不同的接收天線，故采用多種天線以供選擇，并由切換開關(guān)單元根據(jù)控制單元的指令加以切換。目前國際上最著名的輻射干擾測試設(shè)備生產(chǎn)廠家是德國的Rohde ＆ Sehwarz公司，它能提供各頻段場強調(diào)試的全套設(shè)備。•世界上有關(guān)汽車輻射干擾標準已有很多，但大多源于CISPR出版物。•我國1992年頒布的GB14023-92即源于CISPR的12號出版物《車輛、機動船和火花點火發(fā)動機驅(qū)動裝置無線電干擾特性的測量方法及允許值》。這是一個整車輻射發(fā)射量的測試標準，作為我國的一個強制性國家標準，對汽車向周圍環(huán)境輻射的電磁波作了限制，以保護附近的廣播電視接收機的正常工作。•測試的頻率為30~1000MHz，測試用接收天線與車輛之間的距離為10m。CISPR25號出版物是對車上電子電氣設(shè)備150K~1000MHz頻段內(nèi)的寬帶與窄帶無線電干擾的測試方法和允許值作了規(guī)定，目的在于防止安裝于車上的收音機、電視機、無線電話等免受同一輛車上的部件產(chǎn)生的輻射干擾的影響。-寬帶干擾源包括點火系、發(fā)電機、雨刮馬達、空氣壓縮機、車窗升降馬達等：-窄帶干擾源主要是微處理器、振蕩器和時鐘發(fā)生器等。

⑶ 電磁干擾測量儀

-電磁干擾信號波形有多種形式，且大多帶有脈沖性質(zhì)，用一般的正弦波或調(diào)制正弦波測量儀器，很難獲得較精確的測量結(jié)果。-目前可用于電磁干擾信號波形的測量儀主要有干擾測量儀、頻譜分析儀、記憶示波器和瞬態(tài)記錄儀。除第一種干擾測量儀外，另三種都是通用的測量儀，它們用于干擾測量有各自的特點。