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单片机的EMC测试及EMC故障排除

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:讲述EMC的定义,EMC在单片机应用系统的测试方法,EMC新器件新材料的应用以及故障排除技术。只要从事电子产品的研发、生产或者供应,就必须进行EMC电磁兼容的检测工作。

    关键词:EMC测试 EMC故障排除 EMC新器件应用 单片机

引言

所谓EMC就是:设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。EMC测试包括两大方面内容:对其向外界发送的电磁骚扰强度进行测试,以便确认是否符合有关标准规定的限制值要求;对其在规定电磁骚扰强度的电磁环境条件下进行敏感度测试,以便确认是否符合有关标准规定的抗扰度要求。对于从事单片机应用系统设计的工程技术人员来说,掌握一定的EMC测试技术是十分必要的。EMC是电磁兼容(Electro-Magnetic Compatibility)的缩写,它包括电磁干扰(EMI)和电磁敏感性(EMS)两部分。由于电器产品在使用时对其它电器有电磁干扰,或受到其它电器的电磁干扰,它不仅关系到产品工作的可靠性和安全性,还可能影响其它电器的正常工作,甚至导致安全危险。

1 单片机系统EMC测试

(1)测试环境

为了保证测试结果的准确和可靠性,电磁兼容性测量对测试环境有较高的要求,测量场地有室外开阔场地、屏蔽室或电波暗室等。

(2)测试设备

电磁兼容测量设备分为两类:一类是电磁干扰测量设备,设备接上适当的传感器,就可以进行电磁干扰的测量;另一类是在电磁敏感度测量,设备模拟不同干扰源,通过适当的耦合/去耦网络、传感器或天线,施加于各类被测设备,用作敏感度或干扰度测量。

(3)测量方法

电磁兼容性测试依据标准的不同,有许多种测量方法,但归纳起来可分为4类;传导发射测试、辐射发射测试、传导敏感度(抗扰度)测试和辐射敏感度(抗扰度)测试。

(4)测试诊断步骤

图1给出了一个设备或系统的电磁干扰发射与故障分析步骤。按照这个步骤进行,可以提高测试诊断的效率。

(5)测试准备

①试验场地条件:EMC测试实验室为电波半暗室和屏蔽室。前者用于辐射发射和辐射敏感测试,后者用于传导发射和传导敏感度测试。

②环境电平要求:传导和辐射的电磁环境电平最好远低于标准规定的极限值,一般使环境电平至少低于极限值6dB。

③试验桌。

④测量设备和被测设备的隔离。

⑤敏感性判别准则:一般由被测方提供,并实话监视和判别,以测量和观察的方式确定性能降低的程度。

⑥被测设备的放置:为保证实验的重复性,对被测设备的放置方式通常有具体的规定。
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    (6)测试种类

传导发射测试、辐射发送测试、传导抗扰度测试、辐射抗扰度测试。

(7)常用测量仪

电磁干扰(EMI)和电磁敏感度(EMS)测试,需要用到许多电子仪器,如频谱分析仪、电磁场干扰测量仪、信号源、功能放大器、示波器等。由于EMC测试频率很宽(20Hz~40GHz)、幅度很大(μV级至kW级)、模式很多(FM、AM等)、姿态很多(平放、斜放等),因此正确地使用电子仪器非常重要。测量电磁干扰的合适仪器是频谱分析仪。频谱分析仪是一种将电压幅度随频率变化的规律显示出来的仪器,它显示的波形称为频谱。频谱分析仪克服了示波器在测量电磁干扰中的缺点,能够精确测量各个频率上的干扰强度,用频谱分析仪可以直接显示出信号的各个频谱分量。

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