磁场抗扰测量1测试概述汽车零部件受到的磁场干扰可以分为内部干扰源干扰和外部干扰源干扰,内部干扰源包括汽车的电动马达、制动器等;外部干扰源包括功率传输线、充电站等。此方法是将暴露在干扰磁场中进行测试,其中干扰磁场可以用辐射环产生,辐射环可以用于小DUT或者采用多点放置的方法测试大型DUT。亥姆霍兹线圈也可以作为一种替代方法产生干扰磁场,这种技术受限于DUT和线圈的尺寸。1.1测试频段:本测试适用频段为直流15Hz~150KHz。1.2测试严酷等级推荐的测试严酷定级与频段划分分别见表1(图1)及表2(图2)表1磁场抗扰测试推荐测试严酷等级(内部场模拟)图1频率与场强对应曲线(内部场模拟)表2磁场抗扰测试推荐测试严酷等级(外部场模拟)X–频率/(Hz)Y–磁场强度(A/m)图2频率与场强对应曲线(外部场模拟)1.3频率步长1)测试频点16.67Hz、50Hz、60Hz、150Hz及180Hz需要进行测试,推荐的最大频率步长如表3所示。2)另外,如果发现DUT的敏感与之与选定的测试等级非常接近,那么测试频率步长要相应降低以发现最精确的敏感阈值门限。表3推荐测试频率步长2测试设备2.1总则1)测试设备需包含:场发生设备:辐射环或亥姆霍兹线圈磁场强度监控器低频发生器低频发生器电压计电流监控器人工网络2)场发生器a)辐射环[i]推荐使用MILSTD461F中的定义(不适用与高等级直流磁场),特性如下:直径:120mm匝数:20导线:直径接近2mm[ii]如果场强达到3000A/m,需要VG95377-13中定义的特制线圈b)亥姆霍兹线圈[i]理想情况下,亥姆霍兹线圈会产生一个均匀的磁场;所以在此测试中也是X–频率/(Hz)Y–磁场强度(A/m)用来将DUT暴露在一个均匀的磁场中看其表现。[ii]线圈的直径有DUT的尺寸决定,为保证磁场的均匀性,线圈与DUT之间的尺寸需要满足如图3中的关系,其中的均匀磁场区最小尺寸应为300mm*300mm*300mm。图3亥姆霍兹线圈配置c)电流监视器电流监视器的作用是在测试频率范围内测试电流的RMS值,可以用夹钳测试,也可以通过测试一个固定电阻上的电压来间接实现。d)磁场强度监视器对于辐射环场生成器,磁场强度监视器要依据以下原则使用:[i]对直流场景,磁场强度监视器应该是一个基于霍尔传感器的测试设备典型的磁场强度监视器要能测量至少3000A/m的场强[ii]对于大于15Hz的场景,推荐使用如下规格的环状传感器作为磁场监视器:直径:40mm匝数:51线径:0.071mm屏蔽材料:防静电校正因子:视制造商数据将磁场强度转换成传感器线圈电压e)DUT的激励及监控设备[i]DUT与监控设备之间的任何电气连接都有可能引起设备的故障,所以需要格外小心避免这类影响。[ii]如测试需要,DUT的制动器如按键或制动气管需要尽量选用塑料材质类对磁场特性影响小的材料。[iii]DUT监控设备间的连接可以用光纤或高阻抗导线,选用其他导线时也需要尽量减小干扰。导线的方向、长度及放置位置都需要详细文档化以保证测试结果的可再现性。3测试布置:3.1总则:测试区域的尺寸要足够宽裕以囊括测试所需的设备,并且保证能避免影响测试结果的干扰存在。磁场发生器距离DUT监控设备2m以上。磁场发生器也要与平行于线圈屏幕的金属屏幕距离1m以上。3.2电源1均匀磁场区R线圈半径如ISO11452-1规定3.3线束和DUT放置线束要尽量减小线束内部的差分耦合效应,同时减小对负载及电源的干扰。线束及DUT要放置在一个绝缘、非铁磁性、低渗透性材质(如木桌)3.4辐射环方法1)测试布置如图所示2)DUT的每个面都要划分成100mm*100mm的均匀方格区域,辐射环平行放置在距这些小方格中心50mm的位置进行测试。3)线束中的所有导线都要按照实际的车载应用进行端接或空载,如可能,要安装实际的负载或制动器。图4辐射环测试布置3.5亥姆霍兹线圈法1)测试布置图如图5所示2)DUT用一绝缘支撑块放置在亥姆霍兹线圈产生的均匀磁场中,可以按照DUT的不同轴向(X,Y,Z)进行放置。3)DUT线束需要竖直放置,且远离线圈及DUT的负载。4)线束中的所有导线都要按照实际的车载应用进行端接或空载,如可能,要安装实际的负载或制动器。5)如需要供电,可以通过一个5uH/50Ω的AN给DUT供电。图5亥姆霍兹线圈测试布置4测试步骤:4.1通用要求1)诸如干扰源、连接线束等代表标准测试条件的常规安排,任何超出标准方位如线束1辐射环2电流监视器3低频放大器4低频发生器/直流电源5DUT6线束7外设1亥姆霍兹线圈2电流监视器3低频放大器4低频发生器/直流电源5DUT/磁场仪(校准用)6线束7外设长度等需要在测试前达成协议并记录在测试报告中。2)DUT需设置工作在典型的负载或其他车载条件下,这些工作条件需在测试计划中清晰的定义以保证供应商及客户运行一致的测试3)对辐射环法测试,需要在测试计划中定义DUT的测试点4)对亥姆霍兹线圈法,需要在测试计划中定义DUT的测试轴向4.2测试计划制定:1)测试开始前,测试计划需先一步制定好,内容包含如下:测试方法测试设备布置辐射环方法中的测试点亥姆霍兹线圈法中的DUT轴向规定测试频率及频段DUT工作模式DUT接收准则测试严酷等级DUT监控条件测试报告内容区别于标准测试的特殊说明或变化2)每个DUT都需要在基于最能体现道路安全及可用性的工作模式下进行测试,即待机模式及所有制动模式全被激活模式4.3测试方法:1)辐射环法:a)通用要求:[i]测试需要在直流及一个附加频点上进行校准,利用线圈电流作为参数用于场校正和测试,方案执行如下:直流及附加频点的场校正(不带DUT、线束及外设)连接线束和外设对DUT进行测试b)验证[i]规定的测试等级需要定期对某一频点(如1kHz)和直流进行校正,通过记录产生特定场强(用场强仪进行测试)所需的线圈电流。这种校正需用一个未调制的正弦波进行测试。[ii]校正测试连接如图6所示图6辐射环校正连接配置1辐射环2电流监视器3低频放大器4低频发生器/直流电源5传感器线圈/霍尔效应传感器6高阻抗电压计c)DUT测试[i]将DUT放置在测试区域,按照测试计划中定义的测试严酷等级计算得出的数值加载测试信号。DUT的3个轴向均要进行测试。[ii]测试布置图如图7.图7辐射环法实际测试布置d)步骤:[i]将辐射线圈放置在DUT测试点外50mm处[ii]产生定义的测试严酷等级的信号[iii]每个频点DUT至少暴露1s[iv]监控任何DUT的异常并记录相应的场强度[v]重复以上步骤2)亥姆霍兹线圈法:a)通用要求:[i]测试需要在直流及一个附加频点上进行校准,利用线圈电流作为参数用于场校正和测试,方案执行如下:直流及附加频点的场校正(不带DUT、线束及外设)连接线束和外设对DUT进行测试b)验证[i]规定的测试等级需要定期对某一频点(如1kHz)和直流进行校正,通过记录产生特定场强(用场强仪进行测试)所需的线圈电流。这种校正需用一个未调制的正弦波进行测试。[ii]校正测试连接如图8所示图8亥姆霍兹线圈法校正连接配置1DUT2辐射环3电流钳4发生器及放大器/直流电源5示波器6电源7电池8传感器9制动器10绝缘支撑11接地平面123个正交线圈放置位置1亥姆霍兹线圈2电流监视器3低频放大器4低频发生器/直流电源5传感器线圈/霍尔效应传感器6高阻抗电压计b)DUT测试[i]将DUT和相关的线束放置在测试区域,按照测试计划中定义的测试严酷等级计算得出的数值加载测试信号。[ii]将工作中的DUT放置在亥姆霍兹线圈产生的均匀磁场区域中[iii]每个频点DUT和相关线束至少暴露1s[iv]监控任何DUT的异常并记录相应的场强度[v]对另外两个轴向重复以上步骤4.4测试报告出具: