CN114636879A - 高低温环境电磁兼容测试方法 - Google Patents

高低温环境电磁兼容测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高低温环境电磁兼容测试方法，包括以下步骤：S1：将待测试设备放置于电波暗室的环境模拟装置内；S2：系统控制器控制环境模拟装置将其内部密封腔的温度调节至待测温度；S3：系统控制器控制电磁测试装置开启，电磁测试装置对设备进行EMC测试，并将EMC测试值保存于数据库内；S4：重复S2‑S3，直至待测试设备在所有的待测温度下均进行了EMC测试。本发明采用在电波暗室内设置环境模拟装置的方式进行高低温测试，不破坏原有的电波暗室，不会降低电波暗室的使用寿命和原有的测试可行性。采用本发明的高低温环境电磁兼容综合试验系统对上述设备在高低温环境下进行EMC测试，更全面的对设备的抗干扰性能进行试验。

Description

高低温环境电磁兼容测试方法
技术领域
本发明属于电磁试验技术领域，具体涉及一种高低温环境电磁兼容测试方法。
背景技术
一般的电子设备都要分别进行电磁兼容和高低温环境试验，而现有的电磁兼容测试都是在标准规定的温湿度环境下进行试验的，其实很多电器产品并不是在这种标准环境中使用的，例如：光伏风电设备会安装在高寒高原、飞机会在非常恶劣的气候条件下航行、南北极探险设备都是在极寒条件进行运用的等等，同一产品在不同的气候环境下所产生的电磁干扰现象是否会有不同，都是属于电磁兼容领域需要研究的方向。但是，现阶段还未有一种试验系统将气候环境和电磁兼容环境相结合考虑。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种高低温环境电磁兼容测试方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
高低温环境电磁兼容测试方法，包括以下步骤：
S1：将待测试设备放置于电波暗室的环境模拟装置内；
S2：系统控制器控制环境模拟装置将其内部密封腔的温度调节至待测温度；
S3：系统控制器控制电磁测试装置开启，电磁测试装置对设备进行EMC测试，并将EMC测试值保存于数据库内；
S4：重复S2-S3，直至待测试设备在所有的待测温度下均进行了EMC测试。
在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：
作为优选的方案，N个待测温度T1,T2,T3…,TN保存在第一次测试表格中，第一次测试表格保存于数据库内。
作为优选的方案，还包括以下步骤：
S5：按照T1至TN的顺序，将得到的N个EMC测试值E1,E2,E3…,EN依次保存在第一次测试表格中，N个EMC测试值与N个待测温度一一对应。
作为优选的方案，还包括以下步骤：
S6：将每组邻近的k个EMC测试值取平均值，得到N-k+1个平均值V1,V2,V3…,VN-k+1，寻找最小平均值Vmin和最大平均值Vmax，并找到对应最小平均值Vmin的k个温度值和对应最大平均值Vmax的k个温度值。
作为优选的方案，还包括以下步骤：
S7：取对应最小平均值Vmin的k个温度值中的最大值和最小值，形成第一测温区间；
取对应最大平均值Vmax的k个温度值中的最大值和最小值，形成第二测温区间。
作为优选的方案，还包括以下步骤：
S8：将第一测温区间进行均分，得到M1个待测温度P1,P2,P3…,PM1，M1＞k；
将第二测温区间进行均分，得到M2个待测温度Q1,Q2,Q3…,QM2，M2＞k；
S9：重复S2-S3，直至待测试设备在M1个待测温度P1,P2,P3…,PM1和M2个待测温度Q1,Q2,Q3…,QM2下均进行了EMC测试，并将EMC测试值一一对应保存于第二次测试表格中，第二次测试表格保存于数据库内。
作为优选的方案，还包括天线塔倾斜角度对EMC测试的影响分析方法，天线塔能够进行0°到45°范围内的倾斜，M3个倾斜角度X1,X2,X3…,XM3保存在第三次测试表格中，具体包括以下步骤：
A1：系统控制器控制环境模拟装置将其内部密封腔的温度调节至第一测温区间或第二测温区间内，天线塔根据倾斜角度；
A2：系统控制器控制电磁测试装置开启，电磁测试装置对设备进行EMC测试，并将EMC测试值保存于数据库内；
A3：重复A2-A3，直至待测试设备在M3个倾斜角度下均进行了EMC测试，并将EMC测试值一一对应保存于第三次测试表格中，第三次测试表格保存于数据库内。
作为优选的方案，还包括天线塔位移对EMC测试的影响分析方法，天线塔能够进行1-4m范围内的位移，M4个位移量Y1,Y2,Y3…,YM4保存在第四次测试表格中，具体包括以下步骤：
B1：系统控制器控制环境模拟装置将其内部密封腔的温度调节至第一测温区间或第二测温区间内，天线塔根据位移量位移；
B2：系统控制器控制电磁测试装置开启，电磁测试装置对设备进行EMC测试，并将EMC测试值保存于数据库内；
B3：重复B2-B3，直至待测试设备在M4个位移量下均进行了EMC测试，并将EMC测试值一一对应保存于第四次测试表格中，第三次测试表格保存于数据库内。
本发明公开一种高低温环境电磁兼容测试方法，在电波暗室内设置环境模拟装置，将待测试设备放置于温度能进行调控的环境模拟装置内，并采用电磁测试装置测试待测试设备进行EMC测试。
本发明采用在电波暗室内设置环境模拟装置的方式进行高低温测试，不破坏原有的电波暗室，不会降低电波暗室的使用寿命和原有的测试可行性。采用本发明的高低温环境电磁兼容综合试验系统对上述设备在高低温环境下进行EMC测试，更全面的对设备的抗干扰性能进行试验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的高低温环境电磁兼容测试方法流程图。
图2为本发明实施例提供的高低温环境电磁兼容测试方法的框图。
图3为本发明实施例提供的高低温环境电磁兼容综合试验系统的结构示意图。
图4为图3中A部局部放大图。
其中：11-电波暗室，12-电磁测试装置，13-系统控制器，14-环境模拟装置，21-第一环境箱，211-缺口，212-孔洞，22-第二环境箱，221-箱门，31-第一温度调节组件，311-温度调节源，312-供应管道，4-测试桌，40-凹槽，41-耐磨块，42-弹性块，43-磁性块，44-电磁铁，45-永磁铁，46-绝缘台，47-木板，48-钢板，5-绝缘支撑块，6-转台，7-冷凝水循环管道，8-待测试设备。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
另外，“包括”元件的表述是“开放式”表述，该“开放式”表述仅仅是指存在对应的部件或步骤，不应当解释为排除附加的部件或步骤。
为了达到本发明的目的，高低温环境电磁兼容测试方法的其中一些实施例中，如图1-2所示，高低温环境电磁兼容测试方法包括以下步骤：
S1：将待测试设备8放置于电波暗室11的环境模拟装置14内；
S2：系统控制器13控制环境模拟装置14将其内部密封腔的温度调节至待测温度；
S3：系统控制器13控制电磁测试装置12开启，电磁测试装置12对设备进行EMC测试，并将EMC测试值保存于数据库内；
S4：重复S2-S3，直至待测试设备8在所有的待测温度下均进行了EMC测试。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，6个待测温度T1,T2,T3…,T6保存在第一次测试表格中，第一次测试表格保存于数据库内。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，还包括以下步骤：
S5：按照T1至T6的顺序，将得到的6个EMC测试值E1,E2,E3…,E6依次保存在第一次测试表格中，6个EMC测试值与6个待测温度一一对应；
S6：将每组邻近的3个EMC测试值取平均值，得到4个平均值V1,V2,V3,V4，寻找最小平均值Vmin和最大平均值Vmax，并找到对应最小平均值Vmin的3个温度值和对应最大平均值Vmax的3个温度值；
S7：取对应最小平均值Vmin的3个温度值中的最大值和最小值，形成第一测温区间；如：Vmin＝V1，则第一测温区为[T1,T3]；
取对应最大平均值Vmax的3个温度值中的最大值和最小值，形成第二测温区间；如：Vmax＝V3，则第二测温区为[T3,T5]；
S8：将第一测温区间进行均分，得到10个待测温度P1,P2,P3…,P10；
将第二测温区间进行均分，得到10个待测温度Q1,Q2,Q3…,Q10；
S9：重复S2-S3，直至待测试设备8在10个待测温度P1,P2,P3…,P10和10个待测温度Q1,Q2,Q3…,Q10下均进行了EMC测试，并将EMC测试值一一对应保存于第二次测试表格中，第二次测试表格保存于数据库内。
采用上述的方法可以快速得出EMC测试峰值所在的温度，对后期进行温度对EMC测试的影响分析提供便利。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，还包括天线塔倾斜角度对EMC测试的影响分析方法，天线塔能够进行0°到45°范围内的倾斜，12个倾斜角度X1,X2,X3…,X12保存在第三次测试表格中，具体包括以下步骤：
A1：系统控制器13控制环境模拟装置14将其内部密封腔的温度调节至第一测温区间或第二测温区间内，天线塔根据倾斜角度；
A2：系统控制器13控制电磁测试装置12开启，电磁测试装置12对设备进行EMC测试，并将EMC测试值保存于数据库内；
A3：重复A2-A3，直至待测试设备8在12个倾斜角度下均进行了EMC测试，并将EMC测试值一一对应保存于第三次测试表格中，第三次测试表格保存于数据库内。
采用上述的方法可以快速得出EMC测试峰值所在的天线塔角度，对后期进行天线塔角度对EMC测试的影响分析提供便利。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，还包括天线塔位移对EMC测试的影响分析方法，天线塔能够进行1-4m范围内的位移，20个位移量Y1,Y2,Y3…,Y20保存在第四次测试表格中，具体包括以下步骤：
B1：系统控制器13控制环境模拟装置14将其内部密封腔的温度调节至第一测温区间或第二测温区间内，天线塔根据位移量位移；
B2：系统控制器13控制电磁测试装置12开启，电磁测试装置12对设备进行EMC测试，并将EMC测试值保存于数据库内；
B3：重复B2-B3，直至待测试设备8在20个位移量下均进行了EMC测试，并将EMC测试值一一对应保存于第四次测试表格中，第三次测试表格保存于数据库内。
采用上述的方法可以快速得出EMC测试峰值所在的天线塔的位置，对后期进行天线塔位移对EMC测试的影响分析提供便利。
本发明公开一种高低温环境电磁兼容测试方法，在电波暗室11内设置环境模拟装置14，将待测试设备8放置于温度能进行调控的环境模拟装置14内，并采用电磁测试装置12测试待测试设备8进行EMC测试。
本发明采用在电波暗室11内设置环境模拟装置14的方式进行高低温测试，不破坏原有的电波暗室11，不会降低电波暗室11的使用寿命和原有的测试可行性。采用本发明的高低温环境电磁兼容综合试验系统对上述设备在高低温环境下进行EMC测试，更全面的对设备的抗干扰性能进行试验。
本发明所公开的高低温环境电磁兼容测试方法可用于高低温环境电磁兼容综合试验系统上，如图3-4所示，高低温环境电磁兼容综合试验系统包括：电波暗室11、电磁测试装置12、系统控制器13以及设置于电波暗室11内的一组环境模拟装置14，环境模拟装置14具有用于放置待测试设备8的密封腔，密封腔内的温度能够调节，密封腔内的温度能够在-40～80℃之间调节。
环境模拟装置14包括：第一环境模拟组件，第一环境模拟组件包括：设置于电波暗室11内测试桌4上的第一环境箱21以及用于调节第一环境箱21内温度的第一温度调节组件31，第一环境箱21为顶部密封且底部具有开口的环境罩，在测试桌4上设有绝缘支撑块5，环境罩与升降驱动装置传动连接，升降驱动装置与系统控制器13电连接；升降驱动装置驱动环境罩下降，环境罩底部与绝缘支撑块5接触，环境罩内部形成密封腔。
在第一环境箱21(即：环境罩)内安装有温度传感器，温度传感器与系统控制器13无线通信连接，温度传感器对第一环境箱21内的温度进行实时检测，并将检测的温度值反馈给系统控制器13，系统控制器13进行实时调控。
第一环境箱21为能够自动升降的环境罩，当需要单独进行EMC测试时，可将第一环境箱21升高，并不影响其测试。当需要在高低温环境下进行EMC测试时，可将第一环境箱21下降，形成密封腔。
第一环境箱21由特殊的EMC透波材质制成，可以一直保留在电波暗室11内，不影响电波暗室11的EMC性能。环境罩可以起吊2.5m高度左右，起吊后下方的空间足够测试人员进行一般的EMC测试。
第一温度调节组件31包括：温度调节源311以及供应管道312，供应管道312的输入端与温度调节源311连通，其输出端通过放置于测试桌4上的绝缘支撑块5进行支撑；环境罩底部的侧壁上具有一缺口211，环境罩底部的缺口211与绝缘支撑块5形成孔洞212，供应管道312的输出端伸入该孔洞212。第一温度调节组件31结构简单，采用供应管道312提供热源或冷源，保证环境罩内密封腔的温度可以进行实时调节。
通过供应管道312输送热气/冷气的方式给环境罩内进行加温/降温处理，可以实现环境罩内部温度达到-40℃～80℃的测试环境。温度调节源311的制热或制冷机与系统控制器13电连接，系统控制器13可以实时控制温度调节源311的输出温度。
在测试桌4上设有用于承载待测试设备8的转台6，转台6与转动驱动装置传动连接，转动驱动装置与系统控制器13电连接。转台6带动待测试设备8进行转动，对待测试设备8的位置进行变动，进行多方位的测试，提高试验的全面性。
在测试桌4上设有凹槽40，转台6安装于该凹槽40内，且转台6的承载面与测试桌4的桌面处于同一水平面上。测试桌4的桌面与转台6的承载面为一个平面，当不进行高低温测试时，可以在测试桌4上对大尺寸的待测试设备8进行测试，不会因为转台6的设置而发生干涉。
凹槽40的侧壁表面依次附有弹性块42和磁性块43，在磁性块43的内部设有电磁铁44，在转台6的内部靠近侧壁的位置设有永磁铁45，且磁性块43的侧壁和转台6的侧壁之间留有间隙。当转台6需要进行转动时，磁性块43内的电磁铁44具有与永磁体相同的磁性，弹性块42被压缩，磁性块43和转台6之间留有一定间隙，间隙可以为0.5～2mm之间，转台6自由转动，不会与磁性块43发生干涉，降低磨损。
而无当需转台6进行转动时，磁性块43内的电磁铁44具有与永磁体相反的磁性，弹性块42被拉伸，磁性块43的侧壁和转台6的侧壁紧密接触，提高环境罩底部的密封性能。
为了进一步加速密封腔的降温处理，可以在环境罩的内壁上安装有至少一圈冷凝水循环管道7。
测试桌4包括：绝缘台46、设置在绝缘台46外侧并与其连接的木板47以及覆盖在木板47和绝缘台46表面的钢板48，钢板48的厚度为2～4mm。
上述凹槽40设置在绝缘台46上，且绝缘台46、绝缘支撑块5以及环境罩的材料相同，均为EMC透波材料制成，该材料可以耐受高低温及高湿度环境且自身自带隔热保温。测试桌4的机械强度高，便于清洁打理，绝缘效果好，且不会对电波暗室11的EMC性能造成影响。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
本发明的控制方式是通过人工启动和关闭开关来控制，动力元件的接线图与电源的提供属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和接线布置。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.高低温环境电磁兼容测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将待测试设备放置于电波暗室的环境模拟装置内；
S2：系统控制器控制环境模拟装置将其内部密封腔的温度调节至待测温度；
S3：系统控制器控制电磁测试装置开启，电磁测试装置对设备进行EMC测试，并将EMC测试值保存于数据库内；
S4：重复S2-S3，直至待测试设备在所有的待测温度下均进行了EMC测试。
2.根据权利要求1所述的高低温环境电磁兼容测试方法，其特征在于，N个待测温度T1,T2,T3…,TN保存在第一次测试表格中，第一次测试表格保存于数据库内。
3.根据权利要求2所述的高低温环境电磁兼容测试方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S5：按照T1至TN的顺序，将得到的N个EMC测试值E1,E2,E3…,EN依次保存在第一次测试表格中，N个EMC测试值与N个待测温度一一对应。
4.根据权利要求3所述的高低温环境电磁兼容测试方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S6：将每组邻近的k个EMC测试值取平均值，得到N-k+1个平均值V1,V2,V3…,VN-k+1，寻找最小平均值Vmin和最大平均值Vmax，并找到对应最小平均值Vmin的k个温度值和对应最大平均值Vmax的k个温度值。
5.根据权利要求4所述的高低温环境电磁兼容测试方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S7：取对应最小平均值Vmin的k个温度值中的最大值和最小值，形成第一测温区间；
取对应最大平均值Vmax的k个温度值中的最大值和最小值，形成第二测温区间。
6.根据权利要求5所述的高低温环境电磁兼容测试方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S8：将第一测温区间进行均分，得到M1个待测温度P1,P2,P3…,PM1，M1＞k；
将第二测温区间进行均分，得到M2个待测温度Q1,Q2,Q3…,QM2，M2＞k；
S9：重复S2-S3，直至待测试设备在M1个待测温度P1,P2,P3…,PM1和M2个待测温度Q1,Q2,Q3…,QM2下均进行了EMC测试，并将EMC测试值一一对应保存于第二次测试表格中，第二次测试表格保存于数据库内。
7.根据权利要求5或6所述的高低温环境电磁兼容测试方法，其特征在于，还包括天线塔倾斜角度对EMC测试的影响分析方法，天线塔能够进行0°到45°范围内的倾斜，M3个倾斜角度X1,X2,X3…,XM3保存在第三次测试表格中，具体包括以下步骤：
A1：系统控制器控制环境模拟装置将其内部密封腔的温度调节至第一测温区间或第二测温区间内，天线塔根据倾斜角度；
A2：系统控制器控制电磁测试装置开启，电磁测试装置对设备进行EMC测试，并将EMC测试值保存于数据库内；
A3：重复A2-A3，直至待测试设备在M3个倾斜角度下均进行了EMC测试，并将EMC测试值一一对应保存于第三次测试表格中，第三次测试表格保存于数据库内。
8.根据权利要求5或6所述的高低温环境电磁兼容测试方法，其特征在于，还包括天线塔位移对EMC测试的影响分析方法，天线塔能够进行1-4m范围内的位移，M4个位移量Y1,Y2,Y3…,YM4保存在第四次测试表格中，具体包括以下步骤：
B1：系统控制器控制环境模拟装置将其内部密封腔的温度调节至第一测温区间或第二测温区间内，天线塔根据位移量位移；
B2：系统控制器控制电磁测试装置开启，电磁测试装置对设备进行EMC测试，并将EMC测试值保存于数据库内；
B3：重复B2-B3，直至待测试设备在M4个位移量下均进行了EMC测试，并将EMC测试值一一对应保存于第四次测试表格中，第三次测试表格保存于数据库内。
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