CN218331805U - 一种电磁干扰测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电磁干扰测试系统，应用于车辆，所述系统用于测试车辆中干扰对象对测试对象的电磁干扰，所述系统包括依次连接的接线装置、信号采集装置和分析装置；所述接线装置，用于电连接干扰对象与测试对象；所述信号采集装置，用于在干扰对象处于工作状态时，采集所述干扰对象的干扰信号；所述分析装置，用于获取干扰信号并输出测试结果。通过在干扰对象与测试对象之间连接电磁干扰测试系统，使得系统中的信号采集装置可以在干扰对象工作时捕捉到其对测试对象的干扰信号。进一步地由分析装置对干扰信号进行分析，输出测试结果，从而测得车辆中多个电气设备同时工作时所产生的电磁干扰。

Description

一种电磁干扰测试系统

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种电磁干扰测试系统。

背景技术

电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility，EMC)包括两方面的衡量：电磁干扰度(Electromagnetic Interference，EMI)与电磁抗干扰度(ElectromagneticSusceptibility，EMS)。EMI是指某一电气设备对其他电气设备的电磁干扰程度，是否会影响其周围环境或同一电气环境内的其他电气设备的正常工作。而EMS则是指某一电气设备是否会受到其周围环境或同一电气环境内的其他电气设备的干扰而影响其自身的正常工作。

随着电动车的发展，越来越多的大功率电气设备应用于车辆，以丰富车辆的功能。车辆中各电气设备之间可能会相互造成的电磁干扰。然而在相关技术中，车辆往往作为一个整体进行EMC测试，包括通过整车的电磁辐射对车载天线进行EMI测试，以及通过外部发射电磁场对整车进行EMS测试。但却往往不清楚车辆的多个电气设备同时工作时相互的电磁干扰程度。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种电磁干扰测试系统，用以实现测试车辆中各个电气设备相互的电磁干扰的技术效果。

本申请实施例提供了一种电磁干扰测试系统，应用于车辆，所述系统用于测试车辆中干扰对象对测试对象的电磁干扰，所述系统包括依次连接的接线装置、信号采集装置和分析装置；

所述接线装置，用于电连接干扰对象与测试对象；

所述信号采集装置，用于在干扰对象处于工作状态时，采集所述干扰对象的干扰信号；

所述分析装置，用于获取干扰信号并输出测试结果。

在上述实现过程中，通过在干扰对象与测试对象之间连接电磁干扰测试系统，使得系统中的信号采集装置可以在干扰对象工作时捕捉到其对测试对象的干扰信号。进一步地由分析装置对干扰信号进行分析，输出测试结果，从而测得车辆中多个电气设备同时工作时所产生的电磁干扰。

进一步地，所述接线装置包括与所述干扰对象的信号输出端适配的第一接口，以及与所述测试对象的信号输入端适配的第二接口。

在上述实现过程中，接线装置分别与干扰对象的信号输出端以及测试对象的信号输入端适配，通过接线装置连接干扰对象与测试对象，不会影响干扰对象的正常工作，同时又能获取到干扰对象的信号，使得系统中的信号采集装置与分析装置均能获取到干扰信号进行进一步分析，得到测试结果。

进一步地，所述干扰对象通过车辆线束传输信号，所述干扰对象的信号输出端为车辆线束的端口。

在上述实现过程中，干扰对象包括车辆线束，通过车辆线束进行信号传输。接线装置将车辆线束的端口与测试对象的输出端口连接起来，使得测试对象与干扰对象之间可以正常地进行信号传输，不会影响干扰对象的正常工作，同时又能获取到干扰对象的信号，使得系统中的信号采集装置与分析装置均能获取到干扰信号进行进一步分析，得到测试结果。

进一步地，所述接线装置为断路测试盒；所述分析装置为上位机。

在上述实现过程中，利用断路测试盒连接干扰对象与测试对象，使得系统中的信号采集装置可以在干扰对象工作时捕捉到其对测试对象的干扰信号。进一步地由上位机对干扰信号进行分析，输出测试结果，从而测得车辆中多个电气设备同时工作时所产生的电磁干扰。

进一步地，所述测试对象包括所述车辆的电子控制单元ECU，所述干扰对象包括所述车辆中除ECU以外的其他设备。

在上述实现过程中，车辆的ECU是车辆的行车大脑，ECU作为测试对象，可以测得车辆中其他电气设备对ECU的电磁干扰，排除影响ECU正常工作的电气设备。

进一步地，所述系统在车辆上电且静止时进行电磁干扰测试，或者在车辆行驶时进行电磁干扰测试。

在上述实现过程中，电磁干扰测试可以在车辆上电后进行，也可以在车辆行驶时进行，可测得干扰对象在实际使用中对测试对象的电磁干扰，测试结果更具指导意义。

进一步地，所述干扰对象在测试过程中按照预设的频率改变工作状态，以最大化对所述测试对象的电磁干扰。

在上述实现过程中，通过不断改变干扰对象的工作状态，以最大化干扰对象对测试对象的电磁干扰，使得信号采集装置能采集到最大干扰下产生的干扰信号，分析装置根据最大干扰下产生的干扰信号所得到的测试结果更具指导意义。

进一步地，所述信号采集装置在所述干扰对象输出的信号满足触发条件时采集所述干扰信号；所述触发条件包括峰峰值触发、上升沿触发、和下降沿触发中的一种或多种。

在上述实现过程中，通过设置信号采集的触发条件，能有针对性在干扰对象对测试对象造成干扰时采集干扰信号，有效节约信号采集装置与分析装置的运算资源。

进一步地，所述信号采集装置，还用于在干扰对象未处于工作状态时，采集背景信号；

所述分析装置，用于对扣除背景信号后的干扰信号进行分析，输出测试结果。

在上述实现过程中，信号采集装置在干扰对象未工作时采集背景信号，而分析装置在分析干扰信号时，扣除了背景信号的影响，使得输出的测试结果具有更高的准确度。

进一步地，所述干扰信号为时域信号；所述分析装置，用于将所述时域信号转化为频域信号后，确定频域信号中强度大于预设阈值所对应的频段为干扰频段，得到测试结果。

在上述实现过程中，分析装置将信号采集装置采集的时域信号转化为频域信号，通过与预设阈值进行对比，可以测试出具体的干扰频段，从而可进一步针对干扰频段采取屏蔽措施。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请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申请的某些实施例，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为本申请实施例提供的一种电磁干扰测试系统的示意图；

图2为本申请实施例提供的时域干扰信号的示意图；

图3为本申请实施例提供的频域干扰信号的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility，EMC)包括两方面的衡量：电磁干扰度(Electromagnetic Interference，EMI)与电磁抗干扰度(ElectromagneticSusceptibility，EMS)。EMI是指某一电气设备对其他电气设备的电磁干扰程度，是否会影响其周围环境或同一电气环境内的其他电气设备的正常工作。而EMS则是指某一电气设备是否会受到其周围环境或同一电气环境内的其他电气设备的干扰而影响其自身的正常工作。

随着电动车的发展，越来越多的大功率电气设备应用于车辆，以丰富车辆的功能。车辆中各电气设备之间可能会相互造成的电磁干扰。然而在相关技术中，车辆往往作为一个整体进行EMC测试，包括通过整车的电磁辐射对车载天线进行EMI测试，以及通过外部发射电磁场对整车进行EMS测试。但却往往不清楚车辆的多个电气设备同时工作时相互的电磁干扰程度。

为此，本申请提出了一种电磁干扰测试系统，应用于车辆，该系统用于测试车辆中干扰对象对测试对象的电磁干扰。如图1所示，电磁干扰测试系统100包括依次连接的接线装置110、信号采集装置120和分析装置130。

其中，接线装置110用于电连接干扰对象与测试对象。信号采集装置120用于在干扰对象处于工作状态时，采集干扰对象对测试对象的干扰信号。分析装置130用于获取干扰信号并输出测试结果。

如此，通过在干扰对象与测试对象之间连接电磁干扰测试系统，使得系统中的信号采集装置可以在干扰对象工作时捕捉到其对测试对象的干扰信号。进一步地由分析装置130对干扰信号进行分析，输出测试结果，从而测得车辆中多个电气设备同时工作时相互之间的电磁干扰。

在一些实施例中，如图1所示，接线装置110包括第一接口111与第二接口112。其中，第一接口111与干扰对象的信号输出端适配；第二接口112与测试对象的信号输入端适配。

示例性地，若干扰对象的信号输入端与信号输出端集成在同一个端口，则第一接口111与该集成的端口适配。同理，若测试对象的信号输入端与信号输出端集成在同一个端口，则第二接口112与该集成的端口适配。

示例性地，干扰对象可以与测试对象适配，也即在车辆正常工作时，干扰对象与测试对象电连接，通过两者的信号输入端与信号输出端进行信号传输。如此，第一接口111同样与第二接口112适配。例如，若干扰对象的信号输出端所在的接口为公接口，则测试对象的信号输入端所在的接口为母接口，第一接口111为母接口，第二接口112为公接口。若干扰对象的信号输出端所在的接口为母接口，则测试对象的信号输入端所在的接口为公接口，第一接口111为公接口，第二接口112为母接口。

示例性地，干扰对象可以与测试对象不适配，或者说，干扰对象的信号输出端所在的接口，与测试对象的信号输入端所在的接口不适配。也即在车辆正常工作时，干扰对象与测试对象不连接。如此，第一接口111与第二接口112不适配。

示例性地，接线装置110包括可拆卸的转接线。转接线包括第一接口111、第二接口112与第三接口113。其中，第三接口113为转接线与接线装置110连接的接口。如此，针对不同的测试对象与干扰对象，可以选择包括不同类型的第一接口111与第二接口112的转接线进行连接。

示例性地，干扰对象包括车辆线束，干扰对象通过车辆线束来传输信号。若干扰对象与测试对象适配，则干扰对象通过车辆线束与测试对象进行信号传输。如此，干扰对象的信号输出端为车辆线束的端口。也即接线装置110的第一接口111与车辆线束适配。

示例性地，接线装置可以是断路测试盒，也即BOB(Break-Out Box)接线盒。BOB接线盒可以方便对测试对象每一路信号的独立提取，以便对信号进行分析。当然，还可以是其他具有接线功能的装置，本申请在此不做限制。

在本实施例中，通过接线装置120连接干扰对象与测试对象，不会影响干扰对象与测试对象之间的正常工作，同时又能获取到干扰对象的信号，使得系统中的信号采集装置120与分析装置130均能获取到干扰信号进行进一步分析，得到测试结果。

在一些实施例中，信号采集装置120可以是示波器。可选地，示波器可以具有编程控制功能，以丰富信号采集装置120的功能与适用场景。

在一些实施例中，分析装置130获取干扰信号，可选地，信号采集装置120采集的干扰信号可以通过USB接口等方式发送至分析装置130。此外，分析装置130安装有信号分析软件。信号分析软件中可以集成有信号分析算法与判断逻辑，以对获取的干扰信号进行分析，输出检测结果。示例性地，分析装置130可以包括但不限于个人数字助理(PDA)、膝上计算机、台式计算机、上位机等任何能提供数据处理能力的电子装置。

在一些实施例中，测试对象可以是车辆的电子控制单元(Electronic ControlUnit，ECU)。ECU又称汽车的“行车电脑”，它利用各种传感器和总线的数据来判断车辆状态和获取司机的意图，并通过执行器来控制汽车行驶以及实现其它各种行车功能。总的来说，正因为ECU的存在，车辆中各个部件才能协同工作，使车辆正常工作。因此，ECU的正常工作对车辆的正常运行具有重要意义，将ECU作为测试对象，可以测试车辆中其他电气设备对ECU的电磁干扰程度，从而做出相应的电磁屏蔽和/或过滤措施，保证ECU的正常工作。

干扰对象可以是车辆中除ECU以外的其他设备，如发动机、吸尘器、车载雷达等等。作为例子，干扰对象可以是车辆中任意电气设备。作为例子，干扰对象可以是车辆中大功率运行的电气设备。

关于电磁干扰测试的测试环境，在一些实施例中，可以在车辆上电且静止时，或者在车辆行驶时利用上述任一实施例提供的电磁干扰测试系统进行测试。车辆上电包括低压上电和/或高压上电。当车辆上电后，或者在车辆行驶时，测试对象与干扰对象均处于工作状态，由此测试结果可以反映干扰对象在工作状态下实际使用中对测试对象的电磁干扰程度，测试结果更具指导意义。

关于电磁干扰测试的测试过程，在一些实施例中，干扰对象可以在测试过程中按照预设的频率改变工作状态，以最大化对测试对象的电磁干扰。

其中，干扰对象的工作状态包括工作电流和/或工作电压。可选地，按照预设的频率改变干扰对象的工作状态，可以是按照预设的频率改变干扰对象的工作电流和/或工作电压。可选地，工作电流、工作电压的改变，可以是升高或降低，也可以是将工作电流和/或工作电压从额定值降低为0，然后从0恢复至额定值。示例性地，在测试过程中，可以通过软件或硬件装置自动改变干扰对象的工作电流和/或工作电压。在干扰对象的工作电流和/或工作电压的改变时刻，会对测试对象产生电磁干扰，因此通过不断改变干扰对象的工作电流和/或工作电压，可以使信号采集装置捕获到干扰信号。

示例性地，改变工作状态的预设频率可以包括多个。干扰对象的工作状态可以按照预设频率从低到高的顺序进行改变。例如，干扰对象首先按照第一频率改变工作状态，在信号采集装置采集到第一频率下的信号幅度最大的信号后，干扰对象按照比第一频率高的第二频率改变工作状态。重复上述步骤，直到升高预设频率后采集的信号幅度不再增大为止，则将信号幅度最大的信号作为干扰信号，停止改变干扰对象的工作状态，并由分析装置分析干扰信号，输出测试结果。如此，测试结果表征干扰对象对测试对象产生的最大电磁干扰，得到的测试结果更具指导意义。

在一些实施例中，信号采集装置120可以在干扰对象输出的信号满足触发条件时采集干扰信号。其中，触发条件包括峰峰值触发、上升沿触发和下降沿触发中的一种或多种。针对不同的信号类型可以选择不同的触发条件。信号类型可以包括交流信号和直流信号。具体的触发条件选择以及触发过程可以参考相关技术，本申请在此不作展开。

如在上述实施例中，通过不断改变干扰对象的工作状态，干扰对象会对测试对象产生电磁干扰，表现为干扰对象输出的信号会产生变化。如此，信号采集装置120在满足触发条件下触发采集信号，能有针对性在干扰对象对测试对象造成干扰时采集干扰信号，在没有干扰时可以不采集信号，有效节约信号采集装置与分析装置的运算资源。

在一些实施例中，信号采集装置120还用于在干扰对象未处于工作状态时，采集背景信号。分析装置130用于对扣除背景信号后的干扰信号进行分析，输出测试结果。

测试对象除了受到车辆中干扰对象导致的电磁干扰以外，还可能受到车辆以外的其他电气设备的电磁干扰。为了精确地测量出车辆中干扰对象对测试对象的电磁干扰，可以在干扰对象未处于工作状态时，采集背景信号。并干扰对象处于工作状态时采集干扰信号。将干扰信号扣除背景信号后发送至分析装置130进行信号分析，得到测试结果。

在一些实施例中，如图2所示，信号采集装置120采集的干扰信号为时域信号，也即时域的干扰信号。信号采集装置120将时域的干扰信号发送至分析装置130后，分析装置130可以将时域的干扰信号转化为如图3所示的频域信号，也即频域的干扰信号。可选地，可以通过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)的方法进行时域-频域转化。随后，分析装置130可以根据预设的测试标准判断频域干扰信号是否超出预设阈值，也即测试标准。若频域干扰信号中各频率的信号强度均小于测试标准，则干扰对象对测试对象的电磁干扰在允许范围内。若存在信号强度大于测试标准的频段，确定该频段为干扰频段，也即干扰对象对测试对象在该干扰频段下有电磁干扰，干扰频段作为测试结果输出。如图3所示，该信号在高频区域超出了测试标准，因此对应的干扰对象对测试对象存在高频的电磁干扰。随后，可以提醒用户，如技术人员等采取相应措施，如针对干扰频段进行屏蔽和/或过滤。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种电磁干扰测试系统，应用于车辆，其特征在于，所述系统用于测试车辆中干扰对象对测试对象的电磁干扰，所述系统包括依次连接的接线装置、信号采集装置和分析装置；

所述接线装置，用于电连接干扰对象与测试对象；

所述信号采集装置，用于在干扰对象处于工作状态时，采集所述干扰对象的干扰信号；

所述分析装置，用于获取干扰信号并输出测试结果。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接线装置包括与所述干扰对象的信号输出端适配的第一接口，以及与所述测试对象的信号输入端适配的第二接口。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述干扰对象通过车辆线束传输信号，所述干扰对象的信号输出端为车辆线束的端口。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接线装置为断路测试盒；所述分析装置为上位机。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试对象包括所述车辆的电子控制单元ECU，所述干扰对象包括所述车辆中除ECU以外的其他设备。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统在车辆上电且静止时进行电磁干扰测试，或者在车辆行驶时进行电磁干扰测试。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干扰对象在测试过程中按照预设的频率改变工作状态，以最大化对所述测试对象的电磁干扰。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号采集装置在所述干扰对象输出的信号满足触发条件时采集所述干扰信号；所述触发条件包括峰峰值触发、上升沿触发、和下降沿触发中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号采集装置，还用于在干扰对象未处于工作状态时，采集背景信号；

所述分析装置，用于对扣除背景信号后的干扰信号进行分析，输出测试结果。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干扰信号为时域信号；所述分析装置，用于将所述时域信号转化为频域信号后，确定频域信号中强度大于预设阈值所对应的频段为干扰频段，得到测试结果。

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