CN110168385A

CN110168385A - 用于进行emc测试测量的装置

Info

Publication number: CN110168385A
Application number: CN201780053174.6A
Authority: CN
Inventors: 阿妮塔·西尔维娅·茨威格-舒斯特
Original assignee: Zwerger Schuster Anita Silvia
Current assignee: Zwerger Schuster Anita Silvia
Priority date: 2016-09-01
Filing date: 2017-09-01
Publication date: 2019-08-23
Also published as: WO2018042020A1; EP3507608B1; DE202016104835U1; US20190195928A1; EP3507608A1

Abstract

提供了一种用于进行EMC测试测量的装置(1)，其包括配置为可移动箱的测量单元，其中‑所述箱(1)包括在一侧的开口，所述开口可以至少部分地打开和再次关闭，其中所述开口配置为使得待检查系统能够通过其被引入所述箱的内部，‑所述箱的内部被细分为两个区域，优选被细分为上部区域(O)和下部区域(U)，‑测量装置(70)能够被布置在所述区域的任一个(U；装置区域)中，并且待检查系统能够被布置在对应的另一区域(O；测量区域)中，‑所述箱的内部经由板被细分为两个区域(U；O)，其中所述板包括吸收层和/或阻尼层和/或屏蔽层，以便在较大程度上防止所述测量装置(70)干扰所述待检查系统和/或所述待检查系统干扰所述测量装置(70)。

Description

用于进行EMC测试测量的装置

发明领域

本发明涉及用于进行EMC测试测量的装置，通过该装置，可以检查或核查技术装置的电磁兼容性。在下文中，将对其兼容性进行检查的技术装置被称为“待检查系统”。

发明背景

目前，通常在特定的固定EMC实验室中进行EMC测试测量。在此处，测量装置固定地布置在EMC实验室外侧。由此，大部分实验装置都非常复杂，原因是首先必须将待检查系统运送到EMC实验室，并且必须将测量装置正确地手动布置在EMC实验室内，从而需要耗费大量的时间及额外的成本。

此外，已知的是将待检查系统布置在某种测量单元内，以便降低环境对测量的影响。测量装置自身也位于盒体外侧，并且在需要的情况下必须与测量连接。然而，这样的系统不适合作为移动式EMC实验室，原因是必须分开运送测量单元和测量装置。另外，在此处，必须以正确的方式相对于彼此手动布置待检查系统和测量装置，从而需要耗费大量的时间。

在图1(a)中示出了现有技术已知的测量单元。测量单元基本上由伞状帐篷构成。帐篷可以在其侧面打开。在此处，也必须将测量装置额外地固定在测量单元外侧。

在图1(b)中示出了现有技术已知的另一测量单元。图1(b)所示测量单元中的屏蔽明显好于图1(a)所示测量单元中的屏蔽。然而，在此处，也必须将测量装置附接至测量单元外侧。

而且，现有技术已知的测量单元具有以下缺点：仅能实施某些类型的测量，使得根本不能达到EMC实验室的全部应用范围。

发明目的

因此，本发明的一个目的是至少部分地避免现有技术已知的缺点，并且提供一种用于进行EMC测试测量的装置，所述装置一方面能够用作移动式EMC测量系统而不必单独运送测量装置，并且还能够实现比常规测量单元大得多的应用范围。另外，屏蔽不会受此影响。

本发明解决方案

根据本发明，该目的通过根据独立权利要求的用于进行EMC测试测量的装置来实现。本发明的优选实施方案和进一步扩展方案在从属权利要求中限定。

相应地，提供了一种用于进行EMC测试测量的装置，其中所述装置包括配置为可移动箱的测量单元，其中：

-所述箱在一侧具有开口，所述开口能够被至少部分打开并且能够被再次关闭，其中所述开口配置为使得能够将至少一个待检查系统通过其送入所述箱的内部，

-所述箱的内部被划分成两个区域，优选被划分成上部区域和下部区域

-所述测量装置能够被布置在所述两个区域中的任一个区域(装置区域)中，并且所述待检查系统能够被布置在对应的另一区域(测量区域)中，和

-所述箱的内部通过板被细分为两个区域，其中所述板包括吸收层和/或阻尼层和/或屏蔽层，以便较大程度地防止所述测量装置干扰待检查系统和/或待检查系统自身干扰所述待检查系统。

所述板可由一个或多个分板组成。所述板和所述分板可以分别为铁素体板。或者，所述板和所述分板可以分别包括金属板，优选由铝制成，其上施加有Mu金属箔并且其上固定有铁素体板。

由此，待检查系统及测量装置可以布置在所述箱内。包括所述测量装置的所述箱可以被容易地运送。具有吸收层和/或阻尼层和/或屏蔽层的所述板确保了较大程度地防止测量装置对待检查系统的干扰和/或待检查系统自身对测量装置的干扰。由此，在测量期间测量装置也可以保留在所述箱内，使得不再需要像在现有技术中所需要的那样来布置所述测量装置。

所述箱的所述开口即所述测量区域的所述开口可以通过门帘或通过门关闭。

有利的是，除了将所述箱细分为两个区域的板之外，所述测量区域的壁(侧壁和顶壁或上壁)还包括吸收层和/或阻尼层和/或屏蔽层。

此外，有利的是，可以通过其关闭测量区域的门帘或门也包括吸收层和/或阻尼层和/或屏蔽层。

由此，可以将整个测量区域与外部屏蔽，并且可以防止对待检查系统的干扰和对测量的不期望影响。

在测量区域中，可以布置选自机器人臂、转板、摄像系统、EMC热成像摄像机、热成像摄像机、EMC天线、传感器、麦克风、照明、EMC扇及其组合。在下文中，这些一般被称为“组件”。

测量装置可以被可释放地布置在装置内，以使得能够容易且快速地交换测量装置。

布置在测量区域内的组件可以被可释放地布置在测量区域内，以使得能够容易且快速地交换组件。

由此，实现了EMC测量装置的完全模块化组合件，使得EMC测量装置可以适于多种实验设备。特别地，在EMC测量装置的运送期间，组件以及测量装置可以保持在EMC测量装置内，由此非常有利于运送。而且，因此还保护了组件和测量装置在运送期间免遭损坏。

优选的是，在所述箱的外壁、优选在左侧外壁和/或右侧外壁处布置有至少一个装置、优选一个或两个平面显示器，其可以被可操作地耦接到测量装置中组件和/或测量区域中的测量装置。由此，实现了耦接，使得它们不影响测量，即可能需要的电缆被引导至吸收层、阻尼层和/或屏蔽层外侧，或者被相应地屏蔽。

显示装置可以被可释放地布置在所述箱中，和/或其可以以枢轴方式布置在所述箱中。

所述测量装置可以至少选自分析仪和示波镜、电源单元、T网络复制、视频记录仪、及其组合。其他不同的测量装置也是可以的。由于根据本发明的装置具有模块化结构，所以可以根据与待执行测量有关的需要和要求来交换测量装置。

优选地，相对于转板来配置和布置机器人臂，使得可以通过其使至少一个传感器或至少一个测量装置相对于转板移动。优选地，可以通过机器人臂将作为近场传感器或近场探针的传感器前进至待检查系统。

机器人臂可从所述箱的外部进行控制，例如通过操纵杆、鼠标或其他输入装置来控制。

EMC天线和装置可以配置为可对准的，由此实现从所述箱内侧对准EMC天线，然而，优选的是从所述箱的外侧来对准。

摄像机系统可以包括至少一个、优选两个、尤其是优选四个摄像机，其中所述摄像机优选固定布置在测量区域内侧的角落区域中。

所述摄像机系统还可以包括至少一个热成像摄像机，其中所述热成像摄像机相对于转板可移动地布置在测量区域内。为此，可优选的是热成像摄像机配置为可收缩和可伸长的。

可以将待检查系统布置在转板处或转板上。转板可以从所述箱的外侧来控制，具体地，控制其旋转方向及其转速。

有利的是，转板包括用于待检查系统的端口。因此，例如，可以将待检查系统的数据传送到外侧，或者可以从外侧控制待检查系统。因此，关于作为待检查系统的可移动电话，例如，可以从外侧设定可移动电话的传输功率。例如，所使用的端口可以是USB端口。

由于可以从所述箱的外侧控制测量区域中以及在需要的情况下待检查系统中的所有组件，所以可以进行包括几个单独检查步骤的全自动EMC检查，其中在每个检查步骤中，可以相对于待检查系统改变传感器或测量系统的布置。为此，不必打开所述箱。可以通过也可以布置在装置区域内的计算机或微控制器来实现控制。可以以快得多的速度来实施完整的EMC测试以及误差分析，例如通过摄像机和/或近场探针。

所述箱的侧壁可由金属、特别是铝、特别优选经阳极电镀的铝构成。

根据本发明的一个实施方案，所述箱可以具有300×240×260、优选240×140×160、特别优选140×60×80(L×W×H，以cm计)的最大尺寸。本发明也涵盖更大的箱，只要其包括容纳于其中的测量装置的总量适于可移动应用即可。

附图说明

结合附图，从以下说明中可以获得本发明的细节和特征、特别是优选实施例和进一步扩展方案，附图中：

图1显示根据现有技术的EMC测量单元的两个例子；

图2显示根据本发明的EMC测量装置的概图；

图3显示处于打开状态的根据本发明的EMC测量装置；

图4显示其中布置有EMC天线的根据本发明的EMC测量装置(根据两个不同的实施例和位置)；

图5显示其中布置有机器人臂的根据本发明的EMC测量装置；

图6显示其中布置有热成像摄像机的根据本发明的EMC测量装置；和

图7显示其中布置有视频摄像机的根据本发明的EMC测量装置。

具体实施方式

关于本发明，涉及一种可移动装置(在下文也称为测量单元、EMC测量单元、或者箱)，通过其可以实施EMC测量和/或误差分析。测量所需的测量装置并不位于测量单元外侧，如根据现有技术所常见的，而是集成在设计成箱的测量单元中。测量装置的发射干扰(例如干扰信号)并不导致干扰测量，原因是在进行测量的测量区域和装置区域之间布置有吸收层和/或屏蔽层和/或阻尼层。吸收层和/或屏蔽层和/或阻尼层是板的一部分，其将所述箱的内部细分为两个区域，即测量区域和装置区域。

另外，可以将吸收层和/或屏蔽层和/或阻尼层附接至测量区域的外板，使得其有效确保来自外部的干扰不影响测量。

通过根据本发明的装置，可以进行从开发支持到生产以及误差分析的所有类型的EMC测试测量。

与现有技术已知的系统相比，根据本发明的装置具有实质性优点：

1.作为测量装置、驱动装置和控制装置，用于测量所必须的所有组件在此处都直接集成到所述箱内，而不是单独定位和/或位于外侧。

2.所有的组件都可以被立即使用而不用额外的努力。省去了用于附接组件的额外努力。

3.在运送期间，所有的组件都不单独运送，而是一起运送，没有重新搭建或分拆措施。而且，有效地保护了组件免受运送损坏。

4.由于所有的组件都被集成到所述箱中，所以可以进行快速组装和分解以及改变整个测量装置的位置。

5.在不用额外努力的情况下就能实施所有类型的接线测量。

6.在没有额外努力的情况下可以实施所有类型的“辐射发射测量”(辐射发射测量)。

7.对于接线测量，可以对待检查系统进行即时误差分析。

8.可以立即定位(例如通过热成像摄像机)待检查系统的磁场。

图2(a)显示处于关闭状态的根据本发明的装置。

在此处，所述箱由长度为140cm、宽度为60cm和高度为80cm的金属箱构成。其他尺寸也是可以的。在纵向侧面处设置有可以滑动打开的盖。代替滑盖，也可以设置枢轴式盖或两个枢轴式门/盖。

所述箱被分为两个区域，如在图2(b)中可见的，其中根据本发明的装置显示为打开状态。测量装置70、驱动器和控制单元位于下部区域U中，在此处其长度为140cm，宽度为20cm。具有转板20、天线30、机器人臂40、摄像机50、照明(此处未显示)和麦克风(此处未显示)的实际测量室(M)位于上部区域O中。摄像机可以包括监视摄像机和热成像摄像机55。

测量单元的上部区域O和测量单元的下部区域U被吸收层和/或阻尼层和/或屏蔽层分割，使得装置的干扰不影响待检查系统的测量结果。吸收层和/或阻尼层和/或屏蔽层可以由金属板形成，其上敷设有铁素体片，例如厚度为60mm。或者，可以将Mu金属箔敷设到金属板上，其上进而布置有铁素体片。该吸收层和/或阻尼层和/或屏蔽层也可以由几个分段形成。

上部区域O(测量区域)的壁(侧壁和顶壁或上壁)和盖或门10也包括吸收层和/或阻尼层和/或屏蔽层，使得将上部区域O的内部空间与外部完全屏蔽，并且可以有效防止待检查系统的干扰。为此，可以将屏蔽箔或Mu金属箔作为EMC箔附接至内壁和顶壁，其实可以敷设有吸收层。作为吸收层，可以使用聚氨酯泡沫，其优选覆盖约30MHz至10GHz的频率范围。或者，与测量单元的上部区域O类似，可以从测量单元的下部区域U屏蔽壁。

在测量单元的侧面，附接了两个用于监视器60的托架，通过所述监视器60可以显示测量和实验设备。

图3显示处于打开状态的根据本发明的箱1，其中还没有布置测量装置。在此处，可以看见设置在下部区域U中用于测量装置70的滑入单元。在此处，所述箱的外壳由铝框支撑。在此处，侧部和门10由经涂覆的铝板制成。

图4显示根据本发明的装置1，其具有布置在下部区域U中的测量装置70和布置在上部区域O中的转板20和EMC天线30。EMC天线显示为两种不同的设计，且为放大图。EMC天线30可以以可移动方式配置。

另外，根据图5，在上部区域O中布置有机器人臂40，其另外还以放大图示出。

根据图6，在上部区域O中布置有热成像摄像机55。另外，在此处，还可以布置有机器人臂40和/或其他组件，然而它们在此处并未显示。

根据图7，布置有四个摄像机50(每个角落一个)，优选视频摄像机，其中在此处，仅能看见右侧的两个摄像机50。另外，在此处，还可以布置有机器人臂和/或热成像摄像机和/或其他组件。

在下文中，详细描述了根据本发明的装置1的各组件。根据本发明，通常，所有的组件都可以以彼此结合的方式来布置。

转板20

转板20配置为容纳待检查系统。在此处，转板的直径为约50cm，并且由电机驱动。优选地，转板可以沿两个方向绕360°旋转。旋转的速度、加速和持续时间可以通过软件程序自动控制。在转板处，优选地，在转板中间可以设置有各种端口，作为用于连接待测量系统的USB、LAN、AC和/或DC端口，由此放置端口发生缠绕。这些端子可以经由滑动触点和与其连接的电缆连接引导至外侧。在此处，优选相对于EMC屏蔽电缆连接。

转板可以通过布置在测量区域外侧的气动驱动器或电机(电动机)移动，即其可以被旋转并且可以被调节高度。例如，可以将设置用于驱动转板的电动机可以布置在下部区域U中的转板正下方。

EMC天线30

EMC天线30可以被调节至与位于转板20上的待测量系统相距固定的限定距离。例如，该距离可以为1米。EMC天线可以配置为可移动。例如，可以调节到测量区域按钮的距离(例如10cm至50cm)。而且，其可以设置为围绕其竖直轴调节转角(例如约±90°)。围绕水平轴的旋转(例如，约±90°)也可以设置为使得可以使EMC天线从对准变为竖直对准。

或者，EMC摄像机可以移动式布置在测量区域中。在需要的情况下，其可以以可更新方式对准。为了能够不影响或干扰EMC天线30测量期间的测量，可以枢轴式移开EMC摄像机或可以将其缩回测量单元的下部U中。

机器人臂40

优选地，将机器人臂40布置在转板20附近。通过机器人臂，可以在盖10关闭的情况下将作为近场探针和/或其他传感器的测量装置精确推进至待检查系统。可以通过鼠标经由软件程序从外部来控制机器人臂。

除了近场探针和/或传感器之外或作为其替代方案，机器人臂40还可以容纳热成像摄像机、EMC摄像机、或其他光学和/或声学测量传感器。

为了在EMC测量期间不干扰EMC天线或测量过程，机器人臂可以设置为枢轴式配置到测量单元的下部U中或可缩回至其中。或者，机器人臂可以配置可移动的。

热成像摄像机

通过热成像摄像机可以使待检查系统中的磁场变为可见。其可以被配置为可移动(可移动或可水平和/或竖直转动)，例如通过气动或电动驱动系统。在此处，可实现EMC测量的气动或电动驱动系统的组件优选布置在测量区域外侧，例如在下部区域U中。可以经由软件程序来实现控制。

摄像机50

关于此处显示的装置，摄像机50布置在测量区域的角落里，在此处即总共四个摄像机50。然而，也可以设置有多于或少于四个摄像机。利用这些摄像机，可以在盖10关闭的情况下对测量进行监测。摄像机可以连接至作为视频记录仪的存储装置，以存储或记录摄像机提供的图像，和/或将其显示在实验室外侧的监视器上。经由相应的软件从外部控制摄像机。此外，这些摄像机50也可以可移动地再次布置在测量区域中，以便能够能够调节器在测量区域中的位置和/或对准。

测量装置70

测量装置70布置在所述箱的下部区域U中。优选地，测量装置被可释放地布置在下部区域中，使得其在需要的情况下可以被移走或更换。作为箱下部区域中的测量装置或其他组件，可以设置以下装置或组件：分析仪、示波镜、电源单元、T网络复制、驱动装置(例如电动机)和/或用于驱动测量区域中的组件(例如转板20、机器人臂40)的加压空气发生器、和/或视频记录仪。

此外，在箱10的下部区域U中可以设置有各种端子。由此，可以打开和关闭测量单元和/或各装置，或者可以对其供给AC/DC和/或LAN和/或加压空气。而且，在此处，在盖10关闭的情况下，也可以利用各种端子直接连接至转板端子和电源插座。

风扇

可以在上部区域O中和/或下部区域U中布置一个或多个风扇以允许进行冷却。在图中没有显示风扇。在上部区域O中，有利的是提供专用EMC滤扇，其提供了好得多的电磁场屏蔽效果和阻尼作用，由此提供更高的EMC可靠性。

麦克风

此外，可以在测量区域中设置图中并未显示的麦克风。麦克风可以位于转板20附近。由此，可以在盖10关闭的情况下对测量进行监测。可以经由前置放大器将经由扬声器传送的声音传送至外部。

照明

可以在测量区域的内部中设置照明装置，以便获得照明，这对于摄像机50而言是最佳的。根据本发明的一个优选实施例，该照明可以由一个或多个LED提供。使用所谓的LED面板是优选的，其布置在测量区域的顶壁(并且需要的话在侧壁)处。通过LED面板获得区域照明，其同时使阴影最小。

电源插座和其他端子

此外，在测量区域的内部还可以设置有电源插座和其他端子以用于功率和信号传输。优选地，它们布置在测量区域的底部中，使得其优选不影响EMC测量。根据本发明的一个实施例，可以使用所谓的地板电源插座用于该目的。

通过根据本发明的装置可以进行以下测量：

1.可以在无需额外努力的情况下实施所有类型的接线测量。

2.可以在无需额外努力的情况下实施所有类型的辐射发射测量。

在提供相应的测量装置时，通过根据本发明的装置还可以实施待检查系统的误差分析，例如使用热成像摄像机进行的误差分析、或通过接线测量进行的误差分析。

附图标记：

1 箱(EMC测量单元)

10 盖(滑动式、折叠式)

20 转板

30 天线

40 机器人臂

50 摄像机

55 热成像摄像机

60 显示器

70 测量装置

M 测量室/测量区域

O 箱的上部区域

U 箱的下部区域

Claims

1.一种用于进行EMC测试测量的装置(1)，其中所述装置包括配置为可移动箱的测量单元，其中

-所述箱(1)包括在一侧的开口，所述开口可以至少部分地打开和再次关闭，其中所述开口配置为使得待检查系统能够通过其被引入所述箱的内部，

-所述箱的内部被细分为两个区域，优选被细分为上部区域(O)和下部区域(U)，

-测量装置(70)能够被布置在所述区域的任一个(U；装置区域)中，并且待检查系统能够被布置在对应的另一区域(O；测量区域)中，

-所述箱的内部经由板被细分为两个区域(U；O)，其中所述板包括吸收层和/或阻尼层和/或屏蔽层，以便在较大程度上防止所述测量装置(70)干扰所述待检查系统和/或所述待检查系统干扰所述测量装置(70)。

2.根据前一权利要求所述的装置，其中在所述测量区域(O；M)中，可以布置有选自机器人臂(40)、转板(20)、摄像机系统(50)、EMC天线(30)、传感器、麦克风、照明、热成像摄像机EMC热成像摄像机、EMC风扇、及其组合。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述测量装置(70)能够被可释放地布置在所述装置区域(U)中，以允许简单且快速地交换所述测量装置。

4.根据前述两项权利要求中任一项所述的装置，其中布置在所述测量区域(O；M)中的组件可释放地布置在测量区域中，以允许简单且快速地交换所述组件和实现无干扰测量。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中在所述箱的外部处设置有至少一个显示装置(60)，优选平面显示器，其能够被耦接到测量区域(O；M)中的组件和/或所述测量区域(U)中的测量装置(70)。

6.根据前一权利要求所述的装置，其中所述显示装置(60)可释放地布置在所述箱中，和/或其中所述显示装置枢轴式布置在所述箱中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述测量装置(70)至少选自分析仪和示波器、DC电源单元、T网络复制、视频记录仪及其组合。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的装置，其中所述机器人臂(40)相对于所述转板(20)进行配置和布置，使得至少传感器和/或至少测量装置能够通过其相对于所述转板移动。

9.根据权利要求2-8中任一项所述的装置，其中所述布置在所述测量区域(O；M)中的组件(20；30；40；50)可由所述箱的外部控制，例如通过操纵杆、鼠标或任意其他输入装置来控制。

10.根据权利要求2-9中任一项所述的装置，其中所述EMC天线(30)配置为可在所述测量区域(O；M)中对准，其中所述EMC天线的对准由所述箱的外部完成。

11.根据权利要求2-10中任一项所述的装置，其中摄像机系统(50)包括至少一个、优选两个、特别优选四个摄像机，其中所述摄像机固定或可移动地布置在所述测量区域(O；M)内部的角落区域中。

12.根据权利要求2-11中任一项所述的装置，其中所述摄像机系统(50)包括至少一个热成像摄像机，其中所述热成像摄像机布置为可相对于所述转板(20)和所述测量区域(O；M)移动。

13.根据权利要求2-12中任一项所述的装置，其中所述转板(20)能够从所述箱的外部控制，特别地，控制其转向和其转速。

14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述箱的所述侧壁由金属制成，特别由铝制成。

15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述箱具有300×240×260、优选200×140×160、特别优选140×60×80(L×W×H，以cm计)的最大尺寸。

16.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述测量装置(O；M)的壁(侧壁和顶壁或上壁)包括吸收层和/或阻尼层和/或屏蔽层，以将所述测量区域的内部空间与外部屏蔽开以及防止干扰待检查系统。

17.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述开口能够被门帘(10)或门(10)关闭，其中所述门帘或门包括吸收层和/或阻尼层和/或屏蔽层。

18.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述板的所述吸收层和/或阻尼层和/或屏蔽层由金属板形成，其上敷设有铁素体片的层。

19.根据前述权利要求16-18中任一项所述的装置，其中所述壁的所述吸收层和/或阻尼层和/或屏蔽层包括内壁处的EMC箔，其上敷设有优选在20MHz至15GHz的频率范围内有效的聚氨酯。

20.根据前述权利要求2-19中任一项所述的装置，其中布置在所述测量区域(O；M)中的可移动配置的组件可通过驱动系统移动，其中所述驱动系统至少部分地布置在所述装置区域(U)中或所述测量区域(O；M)的外侧。