EMC測試指的是對電子產品在電磁場方面干擾大小(EMI)和抗干擾能力(EMS)的綜合評定,是產品質量最重要的指標之一,電磁兼容的測量由測試場地和測試儀器組成。EMC測試目的是檢測電器產品所產生的電磁輻射對人體、公共電網以及其他正常工作之電器產品的影響。
對于從事單片機應用系統設計的工程師而言,掌握EMC測試技術是很重要的。EMC測試包括電磁干擾(EMI)和電磁敏感性(EMS)兩部分。由于電器產品在使用時對其它電器有電磁干擾,或受到其它電器的電磁干擾,它不僅關系到產品工作的可靠性和安全性,還可能影響其它電器的正常工作,甚至導致安全危險。本文將主要給主要給大家講解EMC測試的相關知識。
單片機系統EMC測試包括
測試環境:為了保證測試結果的準確和可靠性,電磁兼容性測量對測試環境有較高的要求,測量場地有室外開闊場地、屏蔽室或電波暗室等。
測試設備:電磁兼容測量設備分為兩類,一類是電磁干擾測量設備,設備接上適當的傳感器,就可以進行電磁干擾的測量;另一類是在電磁敏感度測量,設備模擬不同干擾源,通過適當的耦合/去耦網絡、傳感器或天線,施加于各類被測設備,用作敏感度或干擾度測量。
測量方法:電磁兼容性測試依據標準的不同,有許多種測量方法,但歸納起來可分為4類;傳導發射測試、輻射發射測試、傳導敏感度(抗擾度)測試和輻射敏感度(抗擾度)測試。
測試準備:EMC測試實驗室為電波半暗室和屏蔽室。前者用于輻射發射和輻射敏感測試,后者用于傳導發射和傳導敏感度測試。傳導和輻射的電磁環境電平最好遠低于標準規定的極限值,一般使環境電平至少低于極限值6dB。
電磁干擾測試的要點
電磁干擾是干擾電纜信號并降低信號完好性的電子噪音,EMI通常由電磁輻射發生源如馬達和機器產生。電磁干擾是人們早就發現的電磁現象,它幾乎和電磁效應的現象同時被發現,1981年英國科學家發表“論干擾”的文章,標志著研究干擾問題的開始。1989年英國郵電部門研究了通信中的干擾問題,使干擾問題的研究開始走向工程化和產業化。
電磁干擾(EMI)和電磁敏感度(EMS)測試,需要用到許多電子儀器,如頻譜分析儀、電磁場干擾測量儀、信號源、功能放大器、示波器等。由于EMC測試頻率很寬(20Hz~40GHz)、幅度很大(μV級至kW級)、模式很多(FM、AM等)、姿態很多(平放、斜放等),因此正確地使用電子儀器非常重要。
測量電磁干擾的合適儀器是頻譜分析儀,頻譜分析儀是一種將電壓幅度隨頻率變化的規律顯示出來的儀器,它顯示的波形稱為頻譜。頻譜分析儀克服了示波器在測量電磁干擾中的缺點,能夠精確測量各個頻率上的干擾強度,用頻譜分析儀可以直接顯示出信號的各個頻譜分量。電磁兼容故障排除技術需要解決傳導型問題,通過串聯一個高阻抗來減少EMI電流,并聯一個低阻抗將EMI電流短路到地或引到其它回路導體,電流隔離裝置切斷EMI電流等難題。
在解決電磁干擾問題時,最重要的一個問題是判斷干擾的來源。只有準確將干擾源定位后,才能夠提出解決干擾的措施。根據信號的頻率來確定干擾源泉是最簡單的方法,因為在信號的所有特征中,頻率特征是最穩定的,并且電路設計人員往往對電路中各個部位的信號頻率都十分清楚。因此,只要知道了干擾信號的頻率,就能夠推測出干擾是哪個部位產生的。對于電磁干擾信號,由于其幅度往往遠小于正常工作信號,用頻譜分析儀做這種測量是十分簡單的。由于頻譜分析儀的中頻帶寬較窄,因此能夠將與干擾信號頻率不同的信號濾除掉,精確地測量出干擾信號頻率,從而判斷產生干擾信號的電路。
如今,隨著人們對精確度和電子產品質量要求越來越高,EMC測試也越來越重要,以前不需要測試的現在都需要進行測試,這也是工程師需要學習的地方,未來,將有更多的行業標準出現,屆時,工程師學習的東西更多了。