P管道变得越来越复杂,有一个或多个CPU、多个电压调节器、无线电系统、内部和外部通信链路、传感器和用户界面。如果免疫测试对人体内部有任何影响,如果是的话,影响多少,那么从外部判断就变得越来越难了。电压调节器可以漂移值,两个CPU之间的通信可能被中断,传感器读数可能被抵消。
其中一件或多件事可能发生,除非测试是为了显示效果,否则你可能永远也不会知道。测试可能会抵消传感器,但是,除非实际传感器输出加上偏移量到达系统将其注册为超出界限错误的点,或者它以其他方式影响操作,否则在测试期间您可能不知道。
然而,在现场,除了测试中使用的值之外,一个活动传感器可能会导致系统关闭,或者更糟糕的是,会引起危险的反应。如果电压调节器在测试过程中偏离规格,系统可能会正常运行,但在实际使用中,不同温度下的不同单元可能无法可靠运行。我们生产的产品越复杂,我们在测试中需要的细节就越多。
在iec 61000-4-3下的大多数抗辐射测试中,被测设备(Eut)被放置在一个小室中,射频(RF)信号从天线、放大器和信号发生器发送。信号发生器由计算机控制,计算机设置频率,将信号提升到所需的级别,暂停指定的驻留时间,然后向下倾斜,将频率增加到下一步,并重复该序列。
关于辐射免疫测试,IEC 61000-4-3指出:
“每一频率的停留时间应不少于行使紧急情况并能够作出反应所需的时间。”
太多的测试只是停留在每一个频率上几秒钟,除非我们知道每个内部过程何时开始和结束,否则我们如何知道系统的每个部分是否有时间在每一步进行响应?如果一个扰动不足以在测试条件下引起一些外部可见的反应,我们如何知道是否有扰动?
图1:开环免疫
闭环免疫
幸运的是,我们可以做一些事情来改进这个测试。IEC 61000-4-3还指出:
“应设法在试验期间充分行使人体免疫功能,并询问为免疫试验选择的所有关键锻炼方式。建议采用特别的锻炼方案。“
如果我们更改测试设置,如图2所示,并且在eut中有允许外部系统命令单个函数的测试并对测试结果进行答复的软件,则可以进行彻底的测试并将其记录在案。
图2:备用辐射免疫测试装置
EUT监视器是一台位于测试室外的计算机,它可以从EUT命令测试,并接收和记录测试结果。它和eut之间的接口将取决于eut的设计。如果现有的有线或无线接口已经是EUT的一部分,则可以将其用作通信链路,其使用可以作为测试的一部分。
如果没有现有的通信接口,那么简单的光纤链路是最好的,因为它不会通过增加导体来改变测试设置。如果这是不可能的,可以使用有线链路,但在其设计时必须小心,以确保它的存在不会改变测试。
测试命令的设计完全取决于EUT设计人员。它可以简单到只记录一个测试,也可以是一个完整的系统测试套件。而且,随着时间的推移,它甚至可以被改变以实现项目所需要的东西。在eut中执行的测试命令应该设计成与在产品代码中的功能完全一样,因此产品中使用的任何筛选或错误检查也在测试代码中,并且没有在产品代码中使用的任何筛选或错误检查都不会在测试代码中使用。
这样,测试将准确地显示实际产品在测试期间的响应情况。然而,为了更好地理解rf的影响,附加的测试命令可以允许读取原始数据来了解rf引起的干扰的程度。
ENT监视器与测试控制计算机之间的接口是一个简单的3线RS-232链路,运行于9600波特。这在两台计算机之间使用了一个简单的基于ASCII的协议.测试控制计算机设置测试频率,提高射频功率。
当电源上升和水平时,它会向EUT监视器发送一个字符串“Frequencyxx.xxMHz就绪”。然后,EUT监视器记录这个频率,执行任何需要的测试,并记录测试结果,然后将一条消息发送回测试控制计算机“Frequencyxx.xxMHz Complete”。然后测试控制计算机降低RF,切换到下一个频率,提升RF,并将下一个“FrequencyxxxMhzReady”消息发送到eut监视器。
这个周期一直持续到最后一个测试频率完成。结果是记录在EUT监视器中的完整测试数据集,每个测试周期都标识为该周期中使用的频率。
图3:测试结构
在设计eut监视器和eut之间的链接时,应该了解到eut可能并不总是表现良好。应该在eut监视器中内置超时,这样,如果eut没有在合理的时间内响应,那么所用的时间就会被记录下来,并且测试不会挂起。如果在eut监视器和eut之间有铜连接,则应保护eut监视器,以确保从腔外进行的任何RF不干扰eut监视器的操作。
RS-232是一个很好的选择,因为它简单,良好的支持和理解,并且不需要传递大量的数据,因此是欧洲在线监测系统与测试控制计算机接口的一个很好的选择。只有两个短的、简单的ASCII字符串,所以速度和能力不是问题。
可以说,产品的完整测试必须只使用生产产品代码。对于每个产品来说,这可能是真的,也可能不是。如果设计者认为这很重要,那么除了这个测试方法之外,还可以使用产品代码来运行测试。这取决于产品设计者的选择。
还可能是,在只使用产品代码的测试过程中,或者一旦产品进入该领域,就会发现一些故障。在这种情况下,这种测试方法可以用来诊断故障,更全面地理解故障,并测试校正以确保不会失败。
调试功能
在对EUT进行了测试并发现了一些问题之后,EUT监视器可以使用一些附加命令(参见表1)来控制其他测试,并更好地理解以前发现的问题。
来自EUT监视器 | 测控计算机响应 | 功能 |
设置频率xx.xxMHz | 频率xx.xxMHz就绪 | 由EUT监视器用于设置特定的测试频率。当测试控制计算机设置了频率时,电源就会上升,并使其回复。 |
射频关断 | 射频关断 | 用于在测试期间关闭RF电源,以完成某些功能不能在RF打开时完成,或者在关闭RF时看到EUT功能的变化。 |
其他测试
到目前为止,在这篇文章中,我只讨论了在iec 61000-4-3下使用这种方法进行辐射免疫测试,但是这种方法可以用于任何类型的步进频率测试。这可能包括进行免疫测试,带材线,三板,大电流注入,DPI或其他.任何涉及计算机的测试,在测试EUT的免疫力的同时,增加信号发生器的频率,都可以从这种方法中受益。与其对每个频率使用固定的驻留时间,不如使用上面所述的EUT监视器和测试控制计算机之间的相同接口来控制每个频率的时间,并允许记录测试结果的频率。
这并不直接适用于电子快速传输(EFT)或静电放电(ESD)测试,但一些概念可以用来创造一个更稳健的测试。对于ESD测试,没有测试控制计算机,但假设产品上有三点可以接收排放。在测试开始记录基线之前,可以运行EUT监视器测试序列,可以在A点进行测试,测试序列可以标记为A到B的结果运行,然后在B点进行放电,然后再执行EUT监测测试序列和标记为B到C的结果。最后一组在C点排放后收集的数据。
结语
在上面描述的EUT监视器和测试控制计算机之间添加接口,可以进行更深入和完整的测试,并且可以在完成测试的过程中记录测试。但是,为了使这种方法在商业测试实验室中可用,这些接口需要包含在iec 61000-4-3和其他标准中。如果它们不在标准中,那么每个测试实验室中的实现可能是不同的,因此难以或不可能实现或使用。
这并不是建议强制进行这种测试,应该在测试控制计算机的软件中进行切换,以允许使用当前的驻留时间方法或在两台计算机之间添加握手的方法。然后,可以用任何一种方式进行测试。
这也不要求由EUT监视器控制的测试类型或深度,这将由EUT的设计人员定义,以满足他们的需要。他们可以自由定义所需的任何测试,如何测试以及测试的深度或完整性。对iec 61000-4-3的更改只需要记录EUT监视器和测试控制计算机之间的标准接口和协议,以控制和监视频率变化。