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如何使用示波器进行EMC测试?

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:有关使用示波器和它们的电压探头进行EMC测试的详细讨论请参阅本篇第1章1.1.5节。虽然这样做的结果会使得进行CM测量时造成所使用的示波器倾向于承受高电平的电源频率,但这可以通过使用对电源频率有很好抑制作用的高通道滤波器来予以降低,而对被测频率则不产生任何衰减。显然,使用示波器和探头是进行研制或诊断发射测试花费最低的方法。有关使用示波器的安全注意事项:1)在任何情况下,设备的安全大地绝不允许被去掉。

如何使用示波器进行EMC测试?

有关使用示波器和它们的电压探头进行EMC测试的详细讨论请参阅本篇第1章1.1.5节。对于传导发射测量而言,示波器所使用的垂直放大器以及探头仅需要50MHz的频率响应就可以了。因此就这一点上来说,完全可以使用不那么昂贵的普通示波器。

假如在示波器的输入端上加上一个50Ω终端(这里即可以选用一个50Ω终端,也可以安装一个外置的50Ω终端器),前面所描述的所有感应器(变换器)都可以连接到示波器上。在实际测量应用中,虽然也可以将标准的高阻抗电压探头连接到信号和数据导体上(不是电网电源电缆!)来测量它们的CM或DM电压噪声,但测量结果通常会由于设备或测试装置的CM和DM阻抗不同而有所差异。所以,除非还同时使用一个ISN或者用其他方式将阻抗加以固定,要对测量结果进行比较是有困难的。

在进行CM测量时,应该对这个信号的数据电缆的所有导体(包括它们的信号返回导体)进行探测,并对它们的两个通道同相相加(A+B)。而在进行DM测量时,同样应该对所有的导体都进行探测,并对它们的两个通道相减(A-B)。在测量时,示波器探头的地线则不应该与任何一点相连接(既不与任何被测导体相连接,也不与EUT外壳相连接)。虽然这样做的结果会使得进行CM测量时造成所使用的示波器倾向于承受高电平的电源频率,但这可以通过使用对电源频率有很好抑制作用的高通道滤波器来予以降低,而对被测频率则不产生任何衰减。在探头导线或示波器的电源线上使用某些类型的铁氧体扼流圈可以帮助降低高频CM干扰。

同样将一个示波器连接到一个LISN或ISN的RF输出或连接到一个电源电压探头时,高电平的电源频率也可能会造成问题,而此时若同样采用上述的高通滤波器,则也会达到良好的效果。

显然,使用示波器和探头是进行研制或诊断发射测试花费最低的方法。但在判读显示波形是否与标准的EMC测试结果具有相关性时,并希望从中获得有用的定量信息的话,则要求相当丰富的经验和技巧。这里推荐采用在本篇第1章中描述的“金产品”测试法和它的测量结果来作为学习和掌握什么样的相关性才是合理的一种方法。

综上所述,使用少量花费(或者不花费什么)并通过一个短暂的学习和掌握过程而拥有一个“金产品”,任何一个普通的电子设计工程师都可以简单地仅使用一个示波器加上(理想地)LISN、ISN或其他合适的传导发射感应器就可以获得许多有用的EMC性能的信息。

有关使用示波器的安全注意事项:(www.xing528.com)

1)在任何情况下,设备的安全大地绝不允许被去掉。

2)假如存在地环路问题,可以试着使用铁氧体扼流圈、隔离变压器、差分放大器或无论什么其他方法加以解决。

3)绝不允许将任何设备或EUT的保护性大地导线去掉!

还希望请读者记住:普通的示波器探头不是按照用于对电源电缆测试条件下进行额定的。所以,在将它用于电源电缆的测量情况时,很可能会存在安全问题。此时应该使用本章2.1.5节中描述的电压探头(推荐选用按EN 61010安全标准规定的、由独立实验室认证的这类探头)。

虽然在电源分配网络中的某个点上,中性线是与大地相连接的,但示波器探头地导线则绝不允许与电源中性线相连接。这是因为负载电流会在中性线的长度上会引起电压降,加上三相(3ϕ)之间的不平衡都意味着即便中性线长度上仅有不到1Ω的阻抗,也会引起中性线上出现好几伏的电位差。就是这样几伏的电位差也有能力形成几安电流通过探头地和示波器,并对它们造成某种程度的损坏(在一些老的建筑中,笔者曾经见到中性线上高达60V的电压在几秒钟之内就引起探头的地导线绝缘材料开始冒烟熔化)。

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