CN110646668A - 一种采用线阵列探头的汽车emi诊断装置及诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用线阵列探头的汽车EMI诊断装置及诊断方法，所述诊断装置具有一台架，所述台架包括支脚和设置于所述支脚上端的两条导轨，两条导轨之间跨设有运动模块，所述运动模块上安装有至少一个探头模组，即多个近场探头呈线阵列方式分布于所述运动模块上构成一个探头模组，所述台架的各支脚和两条导轨之间构成用于容纳待检测产品的间隔，所述探头模组上各近场探头面向下方设置，所述运动模块能够沿所述导轨运动，并且使所述运动模块沿平行于待检测产品表面的平面或曲面移动。本发明实现对大型产品近场噪声的自动化EMI诊断。

Description

一种采用线阵列探头的汽车EMI诊断装置及诊断方法

技术领域

本发明涉及一种采用线阵列探头的汽车EMI诊断装置及诊断方法。

背景技术

随着电子技及的发展和广泛应用，电动汽车市场化进程发展迅速，整车的电磁兼容问题日益突出。在电动汽车研究开发阶段，进行整车近场噪声的EMI诊断测试，会经常出现数据超出标准规定线值的现象，故EMI诊断技术起着至关重要的作用。其中，EMI全称是Electroma gnetic Interference，中文译名为电磁干扰。

目前采用探头进行EMI诊断的技术主要有以下方式：

1.人工检测法，探头通过射频线缆连接到频谱分析仪，测试人员手持探头在电路板周围或整车进行近场信号的检测，找出信号泄漏较大的地方；这种探测方式只能采用估计探测的方式找取信号泄漏点，测试过程中容易遗漏测试点，测试所需周期长，效率低；

2.公告号为CN207557381U的中国专利公开了一种《近场探头及探测系统》，它的探头至少具有耦合边和两个支撑边；其耦合边用于与待探测PCB走线的表面贴合，两个支撑边位于耦合边的同一侧且与所述耦合边的两端一一对应连接，耦合边和两个支撑边构成用于耦合待探测PCB走线中噪声源电流所产生磁力线的耦合域。采用该专利中的探测系统只能使用单探头对PCB板中的走线磁感应进行诊断，并且只能用于平面探测。

在对汽车等大型产品的作近场噪声的EMI诊断时，因为产品体型较大，并且可能具有曲面结构，上述测试方式因不能实现自动化扫描，也不能实现位置溯源，现有的EMI诊断方式以及探测系统均不适用于大型产品的EMI探测。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种采用线阵列探头的汽车EMI诊断装置。

本发明的目的之二在于提供一种采用上述诊断装置的汽车EMI近场噪声诊断方法。本发明的装置和方法可用于汽车等大型产品的近场噪声诊断，实现信号泄漏点的位置溯源以及检测过程的自动化。

本发明的目的之一采用的技术方案：

一种采用线阵列探头的汽车EMI诊断装置，其特征在于，所述诊断装置具有一台架，所述台架包括支脚和设置于所述支脚上端的两条导轨，两条导轨之间跨设有运动模块，所述运动模块上安装有至少一个探头模组，即多个近场探头呈线阵列方式分布于所述运动模块上构成一个探头模组，所述台架的各支脚和两条导轨之间构成用于容纳待检测产品的间隔，所述探头模组上各近场探头面向下方设置，所述运动模块能够沿所述导轨运动，并且使所述运动模块沿平行于待检测产品表面的平面或曲面移动。

优选地，所述运动模块的两端设有滚轮，所述滚轮与所述导轨之间滚动连接，并且所述滚轮连接有步进电机，由步进电机控制运动模块的运动过程。

优选地，所述导轨包括底板、侧挡边和端挡边，所述侧挡边竖立于所述底板内侧并与所述底板相连接，所述底板的两端设置两个所述端挡边。

优选地，所述运动模块还包括设于两个滚轮之间的一根滑杆，所述滑杆上安装所述探头模组，所述探头模组的每个近场探头包括探头本体和连接块，所述连接块与所述滑杆之间通过紧固件固定连接。

优选地，所述滑杆为直线型滑杆或者曲线型滑杆。

优选地，所述台架设有四个支脚，其中两个支脚为一组构成一个高度可调节的支脚架，一个支脚架的两端与另一支脚架的两端之间分别由两条所述的导轨相连接。

优选地，所述台架的两个支脚架高度相等或者其中一个支脚架的高度大于另一支脚架的高度。

优选地，每个支脚架的两个支脚的高度相等或者其中一个支脚高度大于另一支脚的高度。

优选地，所述导轨为直线型导轨或者曲线型导轨。

本发明的目的之二在于提供一种采用上述EMI诊断装置的EMI诊断方法，包括以下步骤：

S1：根据待检测产品的尺寸和外形选择台架的尺寸、导轨的形状以及运动模块的形状；

S2：根据待检测产品的尺寸和噪声点位置精度要求，设置所述运动模块上探头模组的近场探头数量以及各近场探头之间的间距，该间距为2cm～20cm，然后固定各近场探头；

S3：通过步进电机设置所述运动模块的单次移动步长，运动总行程；

S4：连接频谱分析仪，设定测试频段、测试点数量、以及各测试点的驻留时间；

S5：通过频谱分析仪逐个读取初始位置各近场探头的EMI测试值，然后所述运动模块按步骤S3设定的所述单次移动步长进行一次移动，读取移动后各近场探头的EMI测试值，重复该过程直至达到步骤S3设置的所述运动总行程最终获取待检测产品整个测试面的EMI测试值。

本发明具有以下显著效果：

1.本发明可实现自动化的EMI诊断：将近场探头以线阵列的形式分布于运动模块上，运动模块安装于导轨之上，可由步进电机等进行运动模块的自动化控制。

2.本发明可以准确将泄漏点的位置溯源：通过台架、导轨和运动模块可以定位探头模组上每个近场探头的空间坐标，即近场探头的高度可由导轨、运动模块的高度获得，近场探头的水平位置可由步进电机的转动圈数以及近场探头在运动模块的安装位置获得。

3.本发明的适用性强，通过改变台架中各子台架的高度、改变导轨以及滑杆的形状，既可以用于平面产品的EMI诊断，也可用于曲面产品的EMI诊断。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

图1为本发明实施例一中EMI诊断装置的立体图；

图2为本发明近场探头的结构图；

图3为本发明中支脚架的高度调节结构图；

图4为本发明中导轨与支脚架的连接结构图；

图5为本发明中滚轮与导轨的连接结构图；

图6为本发明实施例二中EMI诊断装置的立体图；

图7为本发明实施例三中EMI诊断装置的立体图；

图8为本发明实施例四中EMI诊断装置的立体图。

具体实施方式

实施例一：

如图1～5所示，一种采用线阵列探头的汽车EMI诊断装置，所述诊断装置具有一台架，所述台架包括支脚和设置于所述支脚上端的两条导轨3，两条导轨3之间跨设有运动模块，所述运动模块上安装有一个探头模组，如图1所示，即九个近场探头7呈线阵列方式分布于所述运动模块上构成一个探头模组，所述台架的各支脚和两条导轨3之间构成用于容纳待检测产品的间隔，所述探头模组上各近场探头7面向下方设置，所述运动模块能够沿所述导轨运动，并且使所述运动模块沿平行于待检测产品表面的平面或曲面移动。

所述台架设有四个支脚，其中两个支脚为一组构成一个高度可调节的支脚架，具体地，如图1所示，开口向下“匚”型架2的两个支杆21分别连接在两个支脚座1上构成一个支脚架，两个支脚架的腹杆22之间连接有两条导轨3，即一个支脚座1连接“匚”型架的一个支杆21构成台架的一个支脚，一个支脚架的两端与另一支脚架的两端之间分别由两条导轨3相连接。另外，支脚座1上开设有一列第一定位孔11，支杆21开设有一列第二定位孔211，由定位销12同时伸入第一定位孔11和第二定位孔211即可将支杆21和支脚座1固定连接，支杆21与支脚座1连接时，第一定位孔11和第二定位孔211有多种组合，使得支脚架的高度可以调节。

所述运动模块的两端设有滚轮6，滚轮6与导轨3之间滚动连接，并且滚轮6连接有步进电机4，导轨3包括底板、侧挡边31和端挡边32，侧挡边31竖立于底板内侧并与所述底板相连接，用于滚轮6的横向限位，所述底板的两端设置两个端挡边32，用于限制滚轮6在导轨3两端的移动位置。所述运动模块还包括设于两个滚轮6之间的一根滑杆5，滑杆5上安装所述探头模组，如图2所示，探头模组的每个近场探头7包括探头本体74和连接块71，连接块71开设有卡槽72，滑杆5置于卡槽72内后通过螺栓73等紧固件将近场探头7和滑杆5固定连接。

本实施例中，两个支脚架的高度相同，每个支脚架中两支脚的高度也相同，导轨3为直线型导轨，滑杆5为直线型滑杆。采用本实施一的EMI诊断装置可以作一般平面产品的近场EMI噪声诊断。

在实际应用中，产品的形状比较自由，实施例一中的结构不适用于一些特殊的曲面形状产品的EMI诊断。本发明给出了更多的技术方案，可对不同曲面形状产品做EMI诊断。具体技术内容参见下面的实施例。

实施例二：

本实施例中，台架中支脚架的形状、滑杆的形状与实施例一相同，可以改变支脚架的高度，改变台架中各支脚的间距，改变滑杆的尺寸以及改变滑杆上探头模组中近场探头的数量和间距以适应待检测产品的尺寸。不同的是，本实施例中的导轨3为如图6所示的曲线型导轨结构，使得本实施二的EMI诊断装置用于一种曲面形状产品的近场EMI噪声诊断。

实施三：

如图7所示，本实施例与实施例二的不同之处在于，本实施例两支脚架的高度不同,其中一个支脚架的高度大于另一支脚架的高度。

实施例四：

如图8所示，本实施例与实施例三的不同之处在于，本实施例的滑杆替换为曲线型滑杆。

实施例二至实施例四可对于不同类型的曲面产品结构做EMI诊断。在其他实施例中，可根据待检测产品的曲面形状来调整以及设计支脚架的高度，滑轨的曲线形状，滑杆的曲线形状，滑轨和滑杆也可以是其他曲线型结构，甚至同一支脚架上两个支脚的高度也可以不同。

采用该装置的EMI诊断方法：

S1：根据待检测产品的尺寸和外形选择台架的尺寸、导轨的形状以及运动模块的形状；

S2：根据待检测产品的尺寸和噪声点位置精度要求，设置所述运动模块上探头模组的近场探头数量以及各近场探头之间的间距，该间距为2cm～20cm，然后固定各近场探头；

S3：通过步进电机设置所述运动模块的单次移动步长，运动总行程；

S4：连接频谱分析仪，设定测试频段、测试点数量、以及各测试点的驻留时间；

S5：通过频谱分析仪逐个读取初始位置各近场探头的EMI测试值，然后所述运动模块按步骤S3设定的所述单次移动步长进行一次移动，读取移动后各近场探头的EMI测试值，重复该过程直至达到步骤S3设置的所述运动总行程最终获取待检测产品整个测试面的EMI测试值。

根据需要，本发明的近场探头可以选择R&S HZ-系列、EM5030系列的现有产品；频谱分析仪可选择FSV系列、ESR系列的现有产品。

本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用线阵列探头的汽车EMI诊断装置，其特征在于，所述诊断装置具有一台架，所述台架包括支脚和设置于所述支脚上端的两条导轨，两条导轨之间跨设有运动模块，所述运动模块上安装有至少一个探头模组，即多个近场探头呈线阵列方式分布于所述运动模块上构成一个探头模组，所述台架的各支脚和两条导轨之间构成用于容纳待检测产品的间隔，所述探头模组上各近场探头面向下方设置，所述运动模块能够沿所述导轨运动，并且使所述运动模块沿平行于待检测产品表面的平面或曲面移动。

2.根据权利要求1所述的采用线阵列探头的汽车EMI诊断装置，其特征在于，所述运动模块的两端设有滚轮，所述滚轮与所述导轨之间滚动连接，并且所述滚轮连接有步进电机。

3.根据权利要求2所述的采用线阵列探头的汽车EMI诊断装置，其特征在于，所述导轨包括底板、侧挡边和端挡边，所述侧挡边竖立于所述底板内侧并与所述底板相连接，所述底板的两端设置两个所述端挡边。

4.根据权利要求2所述的采用线阵列探头的汽车EMI诊断装置，其特征在于，所述运动模块还包括设于两个滚轮之间的一根滑杆，所述滑杆上安装所述探头模组，所述探头模组的每个近场探头包括探头本体和连接块，所述连接块与所述滑杆之间通过紧固件固定连接。

5.根据权利要求4所述的采用线阵列探头的汽车EMI诊断装置，其特征在于，所述滑杆为直线型滑杆或者曲线型滑杆。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的采用线阵列探头的汽车EMI诊断装置，其特征在于，所述台架设有四个支脚，其中两个支脚为一组构成一个高度可调节的支脚架，一个支脚架的两端与另一支脚架的两端之间分别由两条所述的导轨相连接。

7.根据权利要求6所述的采用线阵列探头的汽车EMI诊断装置，其特征在于，所述台架的两个支脚架高度相等或者其中一个支脚架的高度大于另一支脚架的高度。

8.根据权利要求7所述的采用线阵列探头的汽车EMI诊断装置，其特征在于，每个支脚架的两个支脚的高度相等或者其中一个支脚高度大于另一支脚的高度。

9.根据权利要求8所述的采用线阵列探头的汽车EMI诊断装置，其特征在于，所述导轨为直线型导轨或者曲线型导轨。

10.一种采用如权利要求1至9中任意一项EMI诊断装置的EMI诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据待检测产品的尺寸和外形选择台架的尺寸、导轨的形状以及运动模块的形状；

S2：根据待检测产品的尺寸和噪声点位置精度要求，设置所述运动模块上探头模组的近场探头数量以及各近场探头之间的间距，该间距为2cm～20cm，然后固定各近场探头；

S3：通过步进电机设置所述运动模块的单次移动步长，运动总行程；

S4：连接频谱分析仪，设定测试频段、测试点数量、以及各测试点的驻留时间；

S5：通过频谱分析仪逐个读取初始位置各近场探头的EMI测试值，然后所述运动模块按步骤S3设定的所述单次移动步长进行一次移动，读取移动后各近场探头的EMI测试值，重复该过程直至达到步骤S3设置的所述运动总行程最终获取待检测产品整个测试面的EMI测试值。

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