CN113917213B - 一种用于核查传导骚扰抗扰度测试系统的电压表 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于核查传导骚扰抗扰度测试系统的电压表，包括分体设置的电压表发射模块和电压表接收模块，两模块之间通过光纤相连，光纤的长度在1米以上；电压表发射模块包括信号输入接口，功率检波器，发射端光电转换器和发射端供电模块，功率检波器的输入端与信号输入接口相连，输出端与发射端光电转换器相连，发射端光电转换器的输出端与光纤相连；信号输入接口为同轴电缆接头；电压表接收模块包括接收端光电转换器、毫伏表和接收端供电模块，接收端供电模块与毫伏表和接收端光电转换器分别相连，接收端光电转换器的输入端与光纤的另一端相连，输出端与毫伏表相连。本发明能准确测量测试系统输出的干扰电平信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于核查传导骚扰抗扰度测试系统的装置。
背景技术
传导骚扰抗扰度测试系统可以在150kHz~80MHz频率范围内产生指定幅度的干扰信号，并将此干扰注入电子电气产品的电源线，从而检测电子电器产品在使用过程中是否可以抵御此类电磁干扰。
为了确保检测结果的有效性，需要定期对测试系统输出的干扰信号电平进行确认，特别在系统重新组装后，更需要对测试系统输出的干扰信号电平进行确认。
虽然可以采用示波器、频谱仪或测量接收机对干扰信号的电平进行测量，但这些仪器较为笨重，并且操作步骤较为繁琐。
就示波器而言，为了读取测试系统输出的干扰信号电平，需要根据干扰信号的频率、幅度和调制方式，在示波器上选择输入通道，设置输入阻抗，时基，纵轴坐标，触发电平，触发方式等，选取测量量，从而得到干扰信号的电平，当干扰信号的频率或幅度发生更换时，需要相应的对示波器的参数做出重新调整，效率极低，不利于测试系统的快速确认。
以频谱仪或测量接收机测量测试系统的干扰信号也存在同样问题。为了读取测试系统输出的干扰信号电平，需要根据干扰信号的频率、幅度和调制方式，设定测量中心频率、扫描带宽，频率范围，选取测量量，从而得到干扰信号的电平，当干扰信号的频率或幅度发生更换时，需要相应的对频谱仪或测量接收机的参数做出重新调整，效率也极低，同样不利于测试系统的快速确认。
使用特制的电压表可以实现测试系统的快速确认。图1为相关特制电压表的电路原理框图，其由射频电阻负载、电流钳、功率检波器、毫伏表和电池构成。传导骚扰抗扰度测试系统产生的干扰信号是一种射频信号(射频信号就是经过调制的，拥有一定发射频率的电信号)，电压表通过电流钳采集流过射频电阻的干扰信号电流，并将该干扰信号电流转换为射频电压传输至功率检波器，功率检波器将该射频电压转化为直流电压，毫伏表测得该电压后显示在电压表前面板的屏幕上。电池为功率检波器和毫伏表提供工作电源。
上述电压表也存在几个不足之处：
1)测试系统输出的干扰信号直接通过普通电缆注入射频电阻。干扰信号在30MHz～80MHz这个频段内较为容易产生空间辐射发射，从而导致流过射频电阻的干扰信号电流有所损耗。所以由电流钳测量得到的只是测试系统产生的部分干扰信号的能量。
2)因为电流钳测量原理是测量穿过电流钳圆环的导线上产生的磁场来感知导线上的电流的，采用电流钳测量射频电阻上的射频电流可能引入外界的其他干扰，也就是说电流钳测到的不仅是穿过导线产生的磁场，还包括外界产生的磁场。
3)功率检波器将射频电压转化为直流电压，正负输出端分别与毫伏表的正负输入端相连，形成回路，干扰信号易通过该回路耦合进入，使得毫伏表最终测得的实则为上述直流电压与干扰信号的叠加。另外，毫伏表距离干扰信号较近，也容易受到干扰。
4)上述电压表采用铁氧体环，环体较大，输出端口为N型同轴电缆接头，并且采用器件级功率检波器，这类检波器独立封装，带有独立的供电模块和输入输出口，其输入输出口采用SMA型同轴电缆接头。所以，这种电压表，除独立的接口占据体积外，信号由电流钳到检波器，还需要带转换头的同轴电缆进行转接，又进一步加大了该电压表的整体体积，并最终导致搬移携带不便。
发明内容
本发明的发明目的是，提供一种能准确测量测试系统输出的干扰电平信号的电压表。
本发明的发明目的的实现方案如下：一种用于核查传导骚扰抗扰度测试系统的电压表，包括分体设置的电压表发射模块和电压表接收模块，两模块之间通过光纤相连，所述光纤的长度在1米以上；
所述电压表发射模块包括信号输入接口，功率检波器，发射端光电转换器和发射端供电模块，所述发射端供电模块与所述功率检波器和所述发射端光电转换器分别相连，所述功率检波器的输入端与所述信号输入接口相连，输出端与所述发射端光电转换器相连，所述发射端光电转换器的输出端与所述光纤相连；
所述信号输入接口为同轴电缆接头；
所述电压表接收模块包括接收端光电转换器、毫伏表和接收端供电模块，所述接收端供电模块与所述毫伏表和接收端光电转换器分别相连，所述接收端光电转换器的输入端与所述光纤的另一端相连，输出端与所述毫伏表相连。
所述光纤的长度通常为1-2米。
作为优选方案：所述功率检波器选用芯片级器件，所述信号输入接口和所述发射端光电转换器分别与所述芯片的相应端子连接。
之前的电压表，电流钳和功率检波器所占体积较大，本发明方案中，取消了电流钳，并通过选用芯片级功率检波器，解决了器件空间占比的问题。
对于之前电压表不同器件之间连接需要较大空间的问题，本发明采取不为功率检波器设置独立的信号输入、输出端口，功率检波器芯片的相应输入、输出端子直接与所述信号输入端口和所述发射端光电转换器相连，使电压表各部件之间更加紧凑，从而使其整体体积得到较大幅度的减小。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明能准确核查传导骚扰抗扰度测试系统输出的干扰信号，主要体现在：
本发明的电压表通过同轴电缆连接传导骚扰抗扰度测试系统的耦合去耦网络获取输入信号，利用同轴电缆保真性强的特点，完整获取测试系统输出的干扰信号，并且获取的干扰信号直接输出到功率检波器进行测量，相比于通过电流钳获取感应信号，能很好地避免外界干扰信号的影响。另外，功率检波器输出的信号经光电转换器转化成光信号，经光纤由发射端输出到接收端，在接收端再次经光电转换后，输出到毫伏表获得测量结果。由于光纤传输信号衰减少，且不受电磁干扰信号影响，本发明利用其隔开电压表的发射模块与接收模块，避免干扰信号混入毫伏表的接收端，影响测量结果的准确性。
附图说明
图1是现有技术中用于核查传导骚扰抗扰度测试系统的电压表的电路原理框图；
图2是本发明优选实施例的用于核查传导骚扰抗扰度测试系统的电压表的电路原理框图。
具体实施方式
如图2所示，本实施例的用于核查传导骚扰抗扰度测试系统的电压表，包括分体设置的电压表发射模块和电压表接收模块，两模块之间通过光纤相连，光纤的长度在1米以上，通常为1-2米。
电压表发射模块包括信号输入接口，功率检波器，发射端光电转换器和发射端供电模块。本实施例中，信号输入接口采用N型同轴电缆接头，当然，也可以采用BNC或SMA型同轴电缆接头，与传导骚扰抗扰度测试系统的输出适配为佳。功率检波器选用芯片级器件，该芯片上的输入端子、输出端子和电源接入端子分别与信号输入接口、发射端光电转换器和发射端供电模块相连。发射端光电转换器的输出端与光纤相连。本实施例的功率检波器、发射端光电转换器由发射端供电模块统一供电。
电压表接收模块包括接收端光电转换器、毫伏表和接收端供电模块。接收端供电模块与毫伏表和接收端光电转换器分别相连。接收端光电转换器的输入端与光纤的另一端相连，输出端与毫伏表相连。
从图2可见，本实施例的发射端供电模块、接收端供电模块均由电池和为其充电的充电模块构成。
本实施例的工作过程如下：
如图2所示，干扰信号由传导抗扰度测试系统的N型同轴电缆接头(与背景技术中的电压表选择的传导抗扰度测试系统的输出端口不同)输出，经同轴电缆后，再经电压表的信号输入接口直接输出到功率检波器芯片，功率检波器将该射频信号转化为直流电压，输出到光电转换模块进行光电转换，再通过光纤进行传输。接收端光电转换模块将光信号转换为电信号，并输出到毫伏表测量显示。
本实施例具有如下特点：本实施例通过同轴电缆连接传导骚扰抗扰度测试系统的耦合去耦网络(CDN)获取信号，使得测试系统产生的干扰信号可以无损耗的传输至电压表，避免高频信号辐射出去，解决了电压表接收的干扰信号部分缺失的问题。
本实施例取消射频电阻和电流钳，干扰信号输入后直接输出到功率检波器，解决了干扰信号由电流钳进入功率检波器时受到外界干扰的问题。
本实施例利用光纤隔离电压表的发射端与接收端，避免干扰信号进入毫安表输入端，解决了其测试结果准确性的问题。
本实施例取消了电流钳，采用芯片级功率检波器，并且功率检波器芯片不设置专门的信号输入、输出端口，而是直接通过相应的输入、输出端子与所述信号输入接口和所述发射端光电转换器相连。上述措施，使本实施例电压表整体体积可得到较大幅度的减小，使其搬移携带更为方便。
在上面的描述中，阐述了很多具体细节，以便于充分理解本发明。但本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，所以，本发明保护范围不应被上面公开的具体实施例所局限。
Claims (3)
1.一种用于核查传导骚扰抗扰度测试系统的电压表，其特征在于，包括分体设置的电压表发射模块和电压表接收模块，两模块之间通过光纤相连，所述光纤的长度在1米以上；
所述电压表发射模块包括信号输入接口，功率检波器，发射端光电转换器和发射端供电模块，所述发射端供电模块与所述功率检波器和所述发射端光电转换器分别相连，所述功率检波器的输入端与所述信号输入接口相连，输出端与所述发射端光电转换器相连，所述发射端光电转换器的输出端与所述光纤相连；
所述信号输入接口为同轴电缆接头；
所述电压表接收模块包括接收端光电转换器、毫伏表和接收端供电模块，所述接收端供电模块与所述毫伏表和接收端光电转换器分别相连，所述接收端光电转换器的输入端与所述光纤的另一端相连，输出端与所述毫伏表相连。
2.根据权利要求1所述的电压表，其特征在于，所述光纤的长度为1-2米。
3.根据权利要求1所述的电压表，其特征在于，所述功率检波器选用芯片级器件，所述信号输入接口和所述发射端光电转换器分别与所述芯片的相应端子连接。
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