P管道變得越來越復雜,有一個或多個CPU、多個電壓調節器、無線電系統、內部和外部通信鏈路、傳感器和用戶界面。如果免疫測試對人體內部有任何影響,如果是的話,影響多少,那么從外部判斷就變得越來越難了。電壓調節器可以漂移值,兩個CPU之間的通信可能被中斷,傳感器讀數可能被抵消。
其中一件或多件事可能發生,除非測試是為了顯示效果,否則你可能永遠也不會知道。測試可能會抵消傳感器,但是,除非實際傳感器輸出加上偏移量到達系統將其注冊為超出界限錯誤的點,或者它以其他方式影響操作,否則在測試期間您可能不知道。
然而,在現場,除了測試中使用的值之外,一個活動傳感器可能會導致系統關閉,或者更糟糕的是,會引起危險的反應。如果電壓調節器在測試過程中偏離規格,系統可能會正常運行,但在實際使用中,不同溫度下的不同單元可能無法可靠運行。我們生產的產品越復雜,我們在測試中需要的細節就越多。
在iec 61000-4-3下的大多數抗輻射測試中,被測設備(Eut)被放置在一個小室中,射頻(RF)信號從天線、放大器和信號發生器發送。信號發生器由計算機控制,計算機設置頻率,將信號提升到所需的級別,暫停指定的駐留時間,然后向下傾斜,將頻率增加到下一步,并重復該序列。
關于輻射免疫測試,IEC 61000-4-3指出:
“每一頻率的停留時間應不少于行使緊急情況并能夠作出反應所需的時間。”
太多的測試只是停留在每一個頻率上幾秒鐘,除非我們知道每個內部過程何時開始和結束,否則我們如何知道系統的每個部分是否有時間在每一步進行響應?如果一個擾動不足以在測試條件下引起一些外部可見的反應,我們如何知道是否有擾動?
圖1:開環免疫
閉環免疫
幸運的是,我們可以做一些事情來改進這個測試。IEC 61000-4-3還指出:
“應設法在試驗期間充分行使人體免疫功能,并詢問為免疫試驗選擇的所有關鍵鍛煉方式。建議采用特別的鍛煉方案。“
如果我們更改測試設置,如圖2所示,并且在eut中有允許外部系統命令單個函數的測試并對測試結果進行答復的軟件,則可以進行徹底的測試并將其記錄在案。
圖2:備用輻射免疫測試裝置
EUT監視器是一臺位于測試室外的計算機,它可以從EUT命令測試,并接收和記錄測試結果。它和eut之間的接口將取決于eut的設計。如果現有的有線或無線接口已經是EUT的一部分,則可以將其用作通信鏈路,其使用可以作為測試的一部分。
如果沒有現有的通信接口,那么簡單的光纖鏈路是最好的,因為它不會通過增加導體來改變測試設置。如果這是不可能的,可以使用有線鏈路,但在其設計時必須小心,以確保它的存在不會改變測試。
測試命令的設計完全取決于EUT設計人員。它可以簡單到只記錄一個測試,也可以是一個完整的系統測試套件。而且,隨著時間的推移,它甚至可以被改變以實現項目所需要的東西。在eut中執行的測試命令應該設計成與在產品代碼中的功能完全一樣,因此產品中使用的任何篩選或錯誤檢查也在測試代碼中,并且沒有在產品代碼中使用的任何篩選或錯誤檢查都不會在測試代碼中使用。
這樣,測試將準確地顯示實際產品在測試期間的響應情況。然而,為了更好地理解rf的影響,附加的測試命令可以允許讀取原始數據來了解rf引起的干擾的程度。
ENT監視器與測試控制計算機之間的接口是一個簡單的3線RS-232鏈路,運行于9600波特。這在兩臺計算機之間使用了一個簡單的基于ASCII的協議.測試控制計算機設置測試頻率,提高射頻功率。
當電源上升和水平時,它會向EUT監視器發送一個字符串“Frequencyxx.xxMHz就緒”。然后,EUT監視器記錄這個頻率,執行任何需要的測試,并記錄測試結果,然后將一條消息發送回測試控制計算機“Frequencyxx.xxMHz Complete”。然后測試控制計算機降低RF,切換到下一個頻率,提升RF,并將下一個“FrequencyxxxMhzReady”消息發送到eut監視器。
這個周期一直持續到最后一個測試頻率完成。結果是記錄在EUT監視器中的完整測試數據集,每個測試周期都標識為該周期中使用的頻率。
圖3:測試結構
在設計eut監視器和eut之間的鏈接時,應該了解到eut可能并不總是表現良好。應該在eut監視器中內置超時,這樣,如果eut沒有在合理的時間內響應,那么所用的時間就會被記錄下來,并且測試不會掛起。如果在eut監視器和eut之間有銅連接,則應保護eut監視器,以確保從腔外進行的任何RF不干擾eut監視器的操作。
RS-232是一個很好的選擇,因為它簡單,良好的支持和理解,并且不需要傳遞大量的數據,因此是歐洲在線監測系統與測試控制計算機接口的一個很好的選擇。只有兩個短的、簡單的ASCII字符串,所以速度和能力不是問題。
可以說,產品的完整測試必須只使用生產產品代碼。對于每個產品來說,這可能是真的,也可能不是。如果設計者認為這很重要,那么除了這個測試方法之外,還可以使用產品代碼來運行測試。這取決于產品設計者的選擇。
還可能是,在只使用產品代碼的測試過程中,或者一旦產品進入該領域,就會發現一些故障。在這種情況下,這種測試方法可以用來診斷故障,更全面地理解故障,并測試校正以確保不會失敗。
調試功能
在對EUT進行了測試并發現了一些問題之后,EUT監視器可以使用一些附加命令(參見表1)來控制其他測試,并更好地理解以前發現的問題。
來自EUT監視器 | 測控計算機響應 | 功能 |
設置頻率xx.xxMHz | 頻率xx.xxMHz就緒 | 由EUT監視器用于設置特定的測試頻率。當測試控制計算機設置了頻率時,電源就會上升,并使其回復。 |
射頻關斷 | 射頻關斷 | 用于在測試期間關閉RF電源,以完成某些功能不能在RF打開時完成,或者在關閉RF時看到EUT功能的變化。 |
其他測試
到目前為止,在這篇文章中,我只討論了在iec 61000-4-3下使用這種方法進行輻射免疫測試,但是這種方法可以用于任何類型的步進頻率測試。這可能包括進行免疫測試,帶材線,三板,大電流注入,DPI或其他.任何涉及計算機的測試,在測試EUT的免疫力的同時,增加信號發生器的頻率,都可以從這種方法中受益。與其對每個頻率使用固定的駐留時間,不如使用上面所述的EUT監視器和測試控制計算機之間的相同接口來控制每個頻率的時間,并允許記錄測試結果的頻率。
這并不直接適用于電子快速傳輸(EFT)或靜電放電(ESD)測試,但一些概念可以用來創造一個更穩健的測試。對于ESD測試,沒有測試控制計算機,但假設產品上有三點可以接收排放。在測試開始記錄基線之前,可以運行EUT監視器測試序列,可以在A點進行測試,測試序列可以標記為A到B的結果運行,然后在B點進行放電,然后再執行EUT監測測試序列和標記為B到C的結果。最后一組在C點排放后收集的數據。
結語
在上面描述的EUT監視器和測試控制計算機之間添加接口,可以進行更深入和完整的測試,并且可以在完成測試的過程中記錄測試。但是,為了使這種方法在商業測試實驗室中可用,這些接口需要包含在iec 61000-4-3和其他標準中。如果它們不在標準中,那么每個測試實驗室中的實現可能是不同的,因此難以或不可能實現或使用。
這并不是建議強制進行這種測試,應該在測試控制計算機的軟件中進行切換,以允許使用當前的駐留時間方法或在兩臺計算機之間添加握手的方法。然后,可以用任何一種方式進行測試。
這也不要求由EUT監視器控制的測試類型或深度,這將由EUT的設計人員定義,以滿足他們的需要。他們可以自由定義所需的任何測試,如何測試以及測試的深度或完整性。對iec 61000-4-3的更改只需要記錄EUT監視器和測試控制計算機之間的標準接口和協議,以控制和監視頻率變化。