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一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统及测试方法

阅读:496发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统及测试方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种电动 拖拉机 用电气零部件的 辐射 发射测试系统及测试方法,该测试系统包括电波暗室和操作室,所述电波暗室与操作室两者相邻的 侧壁 上贯穿设置有第一壁板接收器和第二壁板接收器,所述操作室内设置有 模拟器 监测系统和接收机,电波暗室内设置有 电磁干扰 模拟系统,该测量系统的结构简单、 电磁屏蔽 效果好,适合大范围推广使用;同时,本发明的测试方法采用辐射骚扰限值法,避免了去判断被测电气零部件是宽带骚扰还是窄带骚扰,简化了试验要求,减少应使用的 检波器 数量,不再去判断是宽带还是窄带 信号 ,而都是最终以平均值数据是否低于平均值限值作为通过的标准。,下面是一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统及测试方法专利的具体信息内容。

1.一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统,包括电波暗室(8)和位于电波暗室(8)一侧的操作室(21),其特征在于:所述电波暗室(8)与操作室(21)两者相邻的侧壁上贯穿设置有第一壁板接收器(6)和第二壁板接收器(14),所述操作室(21)内设置有模拟器监测系统(5)和接收机(19),电波暗室(8)内设置有电磁干扰模拟系统,电磁干扰模拟系统分别与第一壁板接收器(6)的一端和被测电气零部件(10)相连,第一壁板接收器(6)的另一端与模拟器监测系统(5)相连;
所述第二壁板接收器(14)的一端通过第一光电转换器(13)和光纤(15)后与天线(12)相连,天线(12)的接收端正对被测电气零部件(10);第二壁板接收器(14)的另一端依次通过放大器(16)、带阻滤波器(17)和第二光电转换器(18)后与接收机(19)相连。
2.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统,其特征在于:所述电磁干扰模拟系统包括电源(2)、50Ω负载人工网络(3)、电压变换器(20)以及负载模拟器(4),电源(2)、50Ω负载人工网络(3)、电压变换器(20)以及负载模拟器(4)依次相连后连接至被测电气零部件(10)。
3.根据权利要求2所述的一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统,其特征在于:所述的被测电气零部件(10)与负载模拟器(4)之间、50Ω负载人工网络(3)与电源(2)之间以及负载模拟器(4)与第一壁板接收器(6)之间均通过屏蔽电缆(7)相连。
4.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统,其特征在于:所述模拟器监测系统(5)与设置在操作室(21)内的计算机(1)相连。
5.根据权利要求3所述的一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统,其特征在于:所述被测电气零部件(10)放置在支撑板(11)的顶部,所述的支撑板(11)、负载模拟器(4)、电压变换器(20)、50Ω负载人工网络(3)以及电源(2)均设置在测试平台(9)的上端面。
6.根据权利要求5所述的一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统,其特征在于:所述的负载模拟器(4)、电源(2)、50Ω负载人工网络(3)以及被测电气零部件(10)均通过导线连接至测试平台(9)上实现单点接地。
7.根据权利要求5所述的一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统,其特征在于:所述支撑板(11)由低介电常数材料制成。
8.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统,其特征在于:所述电波暗室(8)的外壁由多层吸波材料制成,由外到内依次为结构层(85)、材料层(84)、含苯板层(82)和白色泡沫塑料板层(81),所述结构钢层(85)与铁氧材料层(84)之间以及铁氧材料层(84)与含碳苯板层(82)之间均设置有粘合板层(83)。
9.根据权利要求3所述的一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统,其特征在于:所述屏蔽电缆(7)为多层结构,由外到内依次为耐磨层(71)、防腐蚀层(72)、防火层(73)、屏蔽层(74)和导体(75)。
10.一种使用如权利要求1-9任意一项所述的测试系统的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:确定被测电气零部件(10)的测试频率并选取合适的天线(12);
S2:对电波暗室(8)内的环境进行噪声测量,储存环境噪声曲线;
S3:使用峰值检波器进行第一轮测量,判断峰值数据是否低于平均值限值,若低于平均值限值则通过测试,否则跳转至步骤S4;
S4:使用准峰值检波器进行第二轮测量,判断准峰值数据是否低于准峰值限值,若高于准峰值限值则不通过测试,若低于准峰值限值则跳转至步骤S5;
S5:使用平均值检波器测量,判断平均值数据是否低于平均值限值,若低于平均值限值,则通过测试,若高于平均值限值则不通过测试,完成测试报告。

说明书全文

一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统及测试

方法

技术领域

[0001] 本发明属于电磁兼容测试领域,具体涉及一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统及测试方法

背景技术

[0002] 电磁兼容性EMC一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态,即要求在同一电磁环境中的上述设备都能正常工作又互不干扰,达到兼容状态。它包含两方面的含义,一方面是设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备的电磁发射导致或受到不允许的降级;另一方面也不会使同一电磁环境中其他设备因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级。
[0003] 目前国内的电动拖拉机的电磁兼容还在初期阶段,而且国际标准和国内标准中还没有对电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统提出明确的试验方法和指标要求,许多的整车场对于电磁兼容性能没有规范的试验和应对措施,因此急需规范的测试设备和正确的测试方法,来进行电磁兼容的测试,提高电动拖拉机的品质。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统及测试方法,以实现电动拖拉机电气零部件的电磁兼容的测试。
[0005] 为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统,包括电波暗室和位于电波暗室一侧的操作室,所述电波暗室与操作室两者相邻的侧壁上贯穿设置有第一壁板接收器和第二壁板接收器,所述操作室内设置有模拟器监测系统和接收机,电波暗室内设置有电磁干扰模拟系统,电磁干扰模拟系统分别与第一壁板接收器的一端和被测电气零部件相连,第一壁板接收器的另一端与模拟器监测系统相连;所述第二壁板接收器的一端通过第一光电转换器和光纤后与天线相连,天线的接收端正对被测电气零部件;第二壁板接收器的另一端依次通过放大器、带阻滤波器和第二光电转换器后与接收机相连。
[0006] 进一步的,所述电磁干扰模拟系统包括电源、50Ω负载人工网络、电压变换器以及负载模拟器,电源、50Ω负载人工网络、电压变换器以及负载模拟器依次相连后连接至被测电气零部件。
[0007] 进一步的,所述的被测电气零部件与负载模拟器之间、50Ω负载人工网络与电源之间以及负载模拟器与第一壁板接收器之间均通过屏蔽电缆相连。
[0008] 进一步的,所述模拟器监测系统与设置在操作室内的计算机相连。
[0009] 进一步的,所述被测电气零部件放置在支撑板的顶部,所述的支撑板、负载模拟器、电压变换器、50Ω负载人工网络以及电源均设置在测试平台的上端面。
[0010] 进一步的,所述的负载模拟器、电源、50Ω负载人工网络以及被测电气零部件均通过导线连接至测试平台上实现单点接地。
[0011] 进一步的,所述支撑板由低介电常数材料制成。
[0012] 进一步的,所述电波暗室的外壁由多层吸波材料制成,由外到内依次为结构层、材料层、含苯板层和白色泡沫塑料板层,所述结构钢层与铁氧材料层之间以及铁氧材料层与含碳苯板层之间均设置有粘合板层。
[0013] 进一步的,所述屏蔽电缆为多层结构,由外到内依次为耐磨层、防腐蚀层、防火层、屏蔽层和导体。
[0014] 一种使用电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统的测试方法,包括以下步骤:S1:确定被测电气零部件的测试频率并选取合适的天线;
S2:对电波暗室内的环境进行噪声测量,储存环境噪声曲线;
S3:使用峰值检波器进行第一轮测量,判断峰值数据是否低于平均值限值,若低于平均值限值则通过测试,否则跳转至步骤S4;
S4:使用准峰值检波器进行第二轮测量,判断准峰值数据是否低于准峰值限值,若高于准峰值限值则不通过测试,若低于准峰值限值则跳转至步骤S5;
S5:使用平均值检波器测量,判断平均值数据是否低于平均值限值,若低于平均值限值,则通过测试,若高于平均值限值则不通过测试,完成测试报告。
[0015] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明提供一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统及测试方法,其中,测量系统的结构简单、电磁屏蔽效果好,适合大范围推广使用;同时,本发明的测试方法采用辐射骚扰限值法,避免了去判断被测电气零部件是宽带骚扰还是窄带骚扰,简化了试验要求,减少应使用的检波器数量,不再去判断是宽带还是窄带信号,而都是最终以平均值数据是否低于平均值限值作为通过的标准。附图说明
[0016] 图1为一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统的俯视布置图;图2为电磁干扰模拟系统与天线的位置关系示意图;
图3为本发明中屏蔽电缆的结构示意图;
图4为本发明中电波暗室的外壁的局部放大图;
图5为一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统的测试方法的流程示意图;
附图标记:1、计算机,2、电源,3、50Ω负载人工网络,4、负载模拟器,5、模拟器监测系统,6、第一壁板接收器,7、屏蔽电缆,8、电波暗室,9、测试平台,10、被测电气零部件,11、支撑板,12、天线,13、第一光电转换器,14、第二壁板接收器,15、光纤,16、放大器,17、带阻滤波器,18、第二光电转换器,19、接收机,20、电压变换器,21、操作室;71、耐磨层,72、防腐蚀层,73、防火层,74、屏蔽层,75、导体,81、白色泡沫塑料板层,82、含碳苯板层,83、粘合板层,
84、铁氧材料层,85、结构钢层。

具体实施方式

[0017] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0018] 一种电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统,如图1和图2所示,包括电波暗室8和位于电波暗室8一侧的操作室21,所述电波暗室8与操作室21两者相邻的侧壁上贯穿设置有第一壁板接收器6和第二壁板接收器14,所述操作室21内设置有模拟器监测系统5和接收机19,电波暗室8内设置有电磁干扰模拟系统,电磁干扰模拟系统分别与第一壁板接收器6的一端和被测电气零部件10相连,第一壁板接收器6的另一端与模拟器监测系统5相连,所述模拟器监测系统5与设置在操作室21内的计算机1相连。
[0019] 所述第二壁板接收器14的一端通过第一光电转换器13和光纤15后与天线12相连,天线12的接收端正对被测电气零部件10;第二壁板接收器14的另一端依次通过放大器16、带阻滤波器17和第二光电转换器18后与接收机19相连。
[0020] 所述被测电气零部件10放置在支撑板11的顶部,所述的支撑板11、负载模拟器4、电压变换器20、50Ω负载人工网络3以及电源2均设置在测试平台9的上端面。
[0021] 所述电磁干扰模拟系统包括电源2、50Ω负载人工网络3、电压变换器20以及负载模拟器4,电源2、50Ω负载人工网络3、电压变换器20以及负载模拟器4依次相连后连接至被测电气零部件10。所述的被测电气零部件10与负载模拟器4之间、50Ω负载人工网络3与电源2之间以及负载模拟器4与第一壁板接收器6之间均通过屏蔽电缆7相连;其中,电压变换器的20的输出端有低压电线束和高压电线束两个输出电线,根据所需要的电压选择合适的输出电线束,能够提高本发明测试结构的通用性。
[0022] 如图3所示,所述屏蔽电缆7为多层结构,由外到内依次为耐磨层71、防腐蚀层72、防火层73、屏蔽层74和导体75,所述耐磨层71的材料是树脂,轻质耐磨是树脂材料的特性,能有效提高电缆的耐磨性;所述防腐蚀层72的材料是过氯乙烯树脂,过氯乙烯的添加增加了材料的防腐蚀效果,为电缆提供了第二层保护;所述防火层73的材料是聚酯材质,其防火性能好,能有效提高电缆的防火特性;所述屏蔽层74,所用材料是铁氧材料,它有很好的高频衰减性,可以起到较好的滤波效果;所述导体75是信号的耦合路径用以传输有效信号。
[0023] 进一步优化本方案,所述的负载模拟器4、电源2、50Ω负载人工网络3以及被测电气零部件10均通过导线连接至测试平台9上实现单点接地。
[0024] 本系统的工作原理如下:根据被测电气零部件10的测试频率,选取合适的天线12;设置在电波暗室8外的模拟器监测系统5通过第一壁板接收器6对负载模拟器4进行控制并提供合适的模拟负载,50Ω负载人工网络3向负载模拟器4提供稳定的插入阻抗,同时,电源
2经电压变换器20后向负载模拟器4提供合适的电压,被测电气零部件10在相应的模拟负载下辐射发射出信号;被测电气零部件10辐射发射出的信号经天线12接收后依次通过第一光电转换器13、第二壁板接收器14、放大器16、带阻滤波器17和第二光电转换器18后传输至接收机19;接收机19接收到信号后使用限值法对数据进行分析,并对不同频率下的辐射发射情况进行评价。
[0025] 进一步优化本方案,所述电波暗室8的五个外壁均为吸波材料,电波传播时只有直射波和地面反射波。如图4所示,所述电波暗室8的外壁由多层吸波材料制成,由外到内依次为结构钢层85、铁氧材料层84、含碳苯板层82和白色泡沫塑料板层81,所述结构钢层85与铁氧材料层84之间以及铁氧材料层84与含碳苯板层82之间均设置有粘合板层83;结构钢层85作为搭建电波暗室8的结构支撑材料具有足够的硬度和刚度;铁氧材料层84作用是二次滤波,提高电波暗室8的屏蔽性能;含碳苯板层82是电波暗室8的吸波材料,形状是锥形,此角锥由数含碳苯板拼组而成,黏贴于铁氧体砖上,含碳苯板是指加入碳粉和阻燃剂的灰黑色泡沫塑料板,具有良好的吸波特性和阻燃特性,且质轻不易变形;白色泡沫塑料板层81戴在角锥顶部的凸台上,既美观又明亮,而且粉尘被隔离在白色苯板和墙壁之间的尖劈空隙内,并被抽掉,避免进入测试空间。电波暗室8的地板室电磁波的唯一的反射面,要求是:平整无凸凹。金属板焊接时,焊缝高度不得超过1mm;平面不平度应小于3mm,不能有超过最小工作波长1/10的缝隙,以便保持地板的导电连续性。为了保证电波暗室8的屏蔽效果在电波暗室8的侧壁上装有第一壁板接收器6和第二壁板接收器14,来进行电波暗室8的内外信号传输
[0026] 一种使用电动拖拉机用电气零部件的辐射发射测试系统的测试方法,包括以下步骤:S1:确定被测电气零部件10的测试频率并选取合适的天线12,所述天线12的使用类型不是固定的,根据不同的测试频率选用不同的天线,测试频率范围在0.15-30MHz使用1m垂直单极天线;测试频率范围在30-200MHz使用双锥天线;测试频率范围在200MHz-1GHz使用对数周期天线;测试频率范围在1000-2500MHz使用喇叭天线或对数周期天线;
S2:对电波暗室8内的环境进行噪声测量,储存环境噪声曲线;
S3:使用峰值检波器进行第一轮测量,判断峰值数据是否低于平均值限值,若低于平均值限值则通过测试,否则跳转至步骤S4;
S4:使用准峰值检波器进行第二轮测量,判断准峰值数据是否低于准峰值限值,若高于准峰值限值则不通过测试,若低于准峰值限值则跳转至步骤S5;
S5:使用平均值检波器测量,判断平均值数据是否低于平均值限值,若低于平均值限值,则通过测试,若高于平均值限值则不通过测试,完成测试报告。
[0027] 以上用于对比的数据均参照GB/T 18655-2018现行最新的骚扰限值图表。
[0028] 参阅图1和图2,电波暗室8的测试环境是模拟开阔试验场的传播条件,因此暗室尺寸应以开阔试验场的要求为依据:测试距离R选用10m,测试空间的长度为2R,宽度为 ,高度为 /2加上发射源的高度。由于测试时要对电波暗室8进行归一化场地衰减的测试评定,要求发射天线12的最大高度为2m,所以暗室高度为 /2+2m。被测电气零部件10距暗室侧壁1000mm;距天线1000±10mm,天线距暗室侧壁1000mm。由于材料的吸波性能与电磁波的入射角密切相关,所以垂直入射时,吸波性能最好,斜射时性能降低,前面的距离布置可以使电波到达暗室两端时是直射的,这时吸波效率最高,在入射角不超过60°时,暗室宽度与高度也可以适当减小。
[0029] 所述支撑板11使用低介电常数材料,其目的是减少被测电气零部件10辐射的电磁能量损耗,使得更多的电磁辐射可以被天线12接收。
[0030] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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