研究虛擬儀器技術提高電子兼容性
電磁干擾(EMI)測試和電磁敏感度(EMS)測試。電磁兼容性測試的特點是需要協調工作的儀器種類和型號繁多,試驗的項目繁雜。精度不夠高。基于以上幾點,搭建自動化電磁兼容測試系統勢在必行。NI公司的LabVIEW具有開發周期短、容易操作、方便二次開發等優點。因此,該系統采用NI公司的LabVIEW來搭建。此外,與其他的硬件標準相比,GPIB總線具有傳輸速率高,可同時連接多個設備,便于擴展總線長度等特點,因此總線控制上選用GPIB總線。由接收天線接收后,通過射頻開關,天線公用器,進入測量接收機;信號通過突發性測試場探頭,進入數字示波器。在EMS測試中利用干擾信號源對受試設備進行電磁干擾,同時場探頭或者功率探頭測試受試設備處的場的大小,并根據場強計或者功率計的讀數實時地調整信號源的大小以保證受試設備處場的大小滿足標準要求。試驗過程中利用攝像機和監視器來監視受試設備是否能夠正常工作。電磁兼容自動測試系統軟件體系軟件結構軟件的主要功能模塊設為2個模塊:EMI測試模塊和EMS測試模塊。
EMI試驗前應設置好接收機的儀器地址,掃描的起始頻率和終止頻率,以及試驗報表保存的地址,并選擇好試驗的標準。試驗時,標準極限值將和接收機掃描的結果一起實時顯示在屏幕上,因此可以一目了然地判斷出測量結果是否超標。EMS試驗中由于放大器輸入信號的最高門限值限制,信號源不能無限增大輸出,從而造成在某些頻段受試設備處的電場強度值無法達到規定的極限要求。在系統軟件中針對這些情況做特殊處理,編制特殊的測試流程,同時將沒有達到國家標準要求的頻段加以標記,為測試結果提供更有價值的數據。軟件集成的考慮電磁兼容測試的內容多,項目繁雜。本系統所針對的試驗有十幾個。如果將每個試驗做成單獨的程序,則有十幾個程序,加大了用戶操作的復雜度。本軟件系統利用LabVIEW的模塊化編程思想,先將每個試驗打包成1個子VI,再將十幾個子VI集成在了2個主模塊下面。通過選擇不同的標準來確定具體的試驗項目,從而簡化了用戶的操作。此外,本軟件系統利用LabVIEW的報表工具,試驗的結束以后,軟件可以自動生成了測試報表。
報警模塊和電磁閥控制模塊需要將CPLD產生的控制信號經三極管放大后分別接到蜂鳴器和電磁閥上,本設計采用了NPN三極管的集電極輸出模式。本設計中采用的其他器件均為貼片元器件,如貼片電容、貼片電阻、貼片三極管等,盡量使PCB板子薄些,以便做成的夾具厚度小,利于生產中的操作。由于本設計采用七段數碼顯示器來顯示所要打的孔的編號和錯誤次數,因此需要LED驅動芯片來驅動七段數碼顯示器,設計中采用了74LS47芯片來驅動七段數碼顯示器。結論本文所設計的智能夾具可以幫助工人按照規定的順序擰緊屏蔽蓋上的螺釘,使屏蔽蓋受力均勻,從而提高了電子設備的電磁兼容性。該夾具經過在生產線上測試后性能比較穩定,可靠性高,較好地實現了生產過程中所需要的各項功能,提高了產品的質量。
測試結果分析手動測試RS103時需要1個多小時的時間,而采用本自動化測試系統后只需要半個小時就可以得出測試結果。手動測試RS103時至少需要3個人,1個控制信號源,1個監控場強計或功率計,1個監控受試設備。而采用本自動化測試系統后,這些工作可由1個人獨立完成。結論利用LabVIEW搭建自動化測試系統為軟件的二次開發和后續擴展留下了極大的空間。同過去的手動測試系統相比,在以下4方面都有顯著的提高:首先,提高了測試效率;其次,提高了測試精度,杜絕了手動測試不可避免的不規范性,將測試誤差控制在標準允許的范圍之內;第三,節省了人力資源;最后,采用本測試系統規范了操作儀器的過程,加強了對儀器的保護。該自動測試系統有待于被廣泛地推廣和應用。http://www.yoshikomatsuura.com