模式調(diào)諧器位于干擾室的右側(cè)，干擾室的左側(cè)有一個(gè)CAN總線光纖發(fā)送器，放置于泡沫平臺(tái)上，該平臺(tái)的相對(duì)介電常數(shù)《 1.4且位于混響室的可用空間中。光纖發(fā)送器將ECU的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)化為光后進(jìn)入免受射頻干擾的光纖并通過(guò)波導(dǎo)從接近地板位置離開(kāi)混響室。用于測(cè)試的 ECU，以及發(fā)送和接收天線也位于混響室內(nèi)部，在本圖中沒(méi)有顯示出來(lái)。
圖1 配有模式調(diào)諧器（右）和光纖發(fā)送器（左）的混響室。天線和ECU沒(méi)有在圖中顯示，但也是存在的。
典型的測(cè)試方法是，到達(dá)混響室外的信號(hào)被數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集，并需要用戶自定義軟件來(lái)確定從ECU輸出的CAN總線信號(hào)，傳感器信號(hào)，或者PWM輸出是否滿足特定的需求。因?yàn)橛泻芏嘈盘?hào)需要測(cè)試，以及有許多測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，所以描述測(cè)試計(jì)劃中所有的測(cè)試需求的軟件開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本將是非常漫長(zhǎng)和昂貴的。將示波器用于EMI測(cè)試領(lǐng)域是一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)未被廣泛探索的方法，該方法可以將一個(gè)陣列的示波器放置于干擾室外，使用多臺(tái)示波器進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。因?yàn)槭静ㄆ饕呀?jīng)標(biāo)配了模板測(cè)試和參數(shù)門限測(cè)試能力，所以能夠一次性直接執(zhí)行許多測(cè)試需求，而不需要花費(fèi)大量的軟件開(kāi)發(fā)時(shí)間。
圖2 中，銅色的通往EMC干擾室的外部的門位于測(cè)試平臺(tái)的右側(cè)。在左側(cè)，攜帶功能測(cè)試結(jié)果的橘黃色光纖中的光信號(hào)被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后通過(guò)BNC線纜輸入到示波器通道上。
示波器中的波形模板用于分析相對(duì)于預(yù)定義的一致性需求的波形形狀。模板的尺寸取決于被測(cè)信號(hào)的功能標(biāo)準(zhǔn)，能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)在測(cè)試過(guò)程中進(jìn)行自動(dòng)化的調(diào)整。
在下圖3，4，5中，一臺(tái)示波器正用于監(jiān)控仿真ECU的輸出。鑒于保密原因使用仿真數(shù)據(jù)，其能非常接近的觀察典型ECU的輸出。通道1和通道2顯示的是仿真的PWM信號(hào)，用于控制一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器信號(hào)。仿真執(zhí)行器信號(hào)被捕獲在通道3上，CAN分離信號(hào)被捕獲在通道4上。
電磁兼容一致性測(cè)試
下圖3顯示的是關(guān)閉模板后示波器采集到的數(shù)據(jù)信號(hào)，每個(gè)信號(hào)的波形形狀可以被清晰的顯示和觀察。示波器基于通道2的邊沿觸發(fā)，所有4個(gè)波形同時(shí)被捕獲。
下圖4中，模板測(cè)試被打開(kāi)。模板的形狀可用于驗(yàn)證信號(hào)高電平，信號(hào)低電平，頻率，占空比，以及測(cè)試計(jì)劃中描述的其它規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。模板的厚度顯示了標(biāo)稱值附近的指定容限帶。而且模板驗(yàn)證了每一個(gè)采集到的波形是否偏離定義的標(biāo)稱值或者偏離該標(biāo)稱值的百分比。本例中，每個(gè)波形都滿足所有的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。特別重要的是示波器能夠使用預(yù)先定義好的模板標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)的進(jìn)行邊沿觸發(fā)，持續(xù)的監(jiān)控是否有錯(cuò)誤。示波器觸發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)是出現(xiàn)在通道2的一個(gè)邊沿，示波器可以被設(shè)置好用于識(shí)別和歸檔每次出現(xiàn)的錯(cuò)誤。
圖4 仿真的ECU輸出信號(hào)，通道1和2顯示的PWM信號(hào)，通道3顯示的執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)，通道4顯示的CAN分離信號(hào)均在定義的容限模板內(nèi)，通過(guò)模板測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
圖5中，仿真的ECU受到了干擾室內(nèi)的EMI影響，導(dǎo)致了幅度調(diào)制，降低的幅度，以及占空比和頻率的變化從而使得PWM信號(hào)和執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)的模板測(cè)試失敗。不像其它的三個(gè)信號(hào)，CAN分離信號(hào)沒(méi)有受到EMI的影響并繼續(xù)通過(guò)測(cè)試。此類型的模板測(cè)試方法允許同時(shí)進(jìn)行多種標(biāo)準(zhǔn)的快速測(cè)試。
圖5 當(dāng)施加EMI后，仿真的ECU輸出PWM信號(hào)和執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)均不能通過(guò)模板測(cè)試，示波器會(huì)提示操作人員有錯(cuò)誤出現(xiàn)
除了波形模板測(cè)試以外，Pass/Fail限定測(cè)試也適用于參數(shù)，可用于確保測(cè)量數(shù)值結(jié)果是否滿足特定的規(guī)定值。如圖5中的屏幕圖形，示波器在測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)下方使用紅色的“Fail”信息指示了三個(gè)失敗。當(dāng)模板測(cè)試或者參數(shù)限定測(cè)試失敗事件發(fā)生后，示波器也可自動(dòng)執(zhí)行一些動(dòng)作，比如保存波形數(shù)據(jù)用于直接比較和歸檔，保存屏幕圖像用于歸檔和評(píng)估，產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)用于輔助自動(dòng)化測(cè)試，以及發(fā)出一個(gè)警告通知測(cè)試操作員有問(wèn)題出現(xiàn)。
結(jié)論
雖然在抗干擾測(cè)試中，示波器能夠快速的執(zhí)行用于確定EMC偏離的參數(shù)測(cè)量，但由于過(guò)去缺乏重視和足夠的示波器通道數(shù)量，在抗干擾測(cè)試中示波器經(jīng)常被忽視。典型的，參數(shù)結(jié)果的分析需要開(kāi)發(fā)用戶自定義設(shè)計(jì)的軟件，而且很可能需要用戶自己設(shè)計(jì)硬件——這兩者都是費(fèi)時(shí)間而且價(jià)格昂貴的。然而，多臺(tái)帶有 pass/fail模板和參數(shù)限值測(cè)試能力的示波器組合起來(lái)能夠直接用于分析各部件的傳感器輸出。
在抗干擾測(cè)試中，示波器陣列是用于驗(yàn)證傳感器輸出是否符合要求的潛在的最具性價(jià)比的方法，因?yàn)榇蟛糠止δ芸梢允褂檬静ㄆ髦幸呀?jīng)具有的 pass/fail模板和參數(shù)限值測(cè)試功能完成，相對(duì)于花費(fèi)成本自己開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)采集軟件執(zhí)行同樣嚴(yán)格的EMI偏離測(cè)試，EMC工程師可以節(jié)省下大量的時(shí)間和精力。
