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如何讓功率分析儀測試變得更具有抗干擾性
來源:電子產(chǎn)品世界
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作者:pmtf0ad90
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發(fā)布時(shí)間: 2019-03-26
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在測試環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜的今天，很多因素都會對測量結(jié)果產(chǎn)生比較大的影響，如何將測試中的干擾降到最低也是各測試工程師的難題。本文將簡單的介紹一些功率分析儀測試時(shí)常見的干擾現(xiàn)象及處理方式。
對于現(xiàn)階段的測試系統(tǒng)來說，除待測信號以外，理論上還會有很多種信號出現(xiàn)在測試系統(tǒng)中。這些信號都會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。往往這些信號都屬于外界干擾，例如機(jī)械干擾信號、熱干擾信號、光干擾信號、化學(xué)干擾信號、電磁干擾信號等等。
在實(shí)驗(yàn)室測試時(shí)，測試環(huán)境比較優(yōu)異，機(jī)械干擾、熱干擾、光干擾都會比較小，但是鑒于實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備，電場、電磁都會比較多，電磁干擾還是很有可能發(fā)生的。電磁干擾對于檢測系統(tǒng)來說，也是最為普遍并且也是影響最為嚴(yán)重的干擾。因此，電磁干擾也是我們在測試時(shí)的注意點(diǎn)。
經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的干擾就包括：靜電耦合形成干擾、電磁耦合形成干擾、輻射電磁場耦合形成干擾等等。我們一般解決干擾會從三個(gè)方向著手：
1. 解決干擾源
舉個(gè)例子，在電源測試時(shí)，我們會發(fā)現(xiàn)被測系統(tǒng)里有很多繼電器、接觸器和斷路器的電觸點(diǎn)，上下電時(shí)的這些電觸點(diǎn)的火花是很強(qiáng)的干擾源。如果我們此時(shí)正在測試電觸點(diǎn)附近的電路則很容易發(fā)現(xiàn)測試值有些波動(dòng)異常。此時(shí)我們多會選擇檢查電觸點(diǎn)，加電容或者換更換零部件去解決這種干擾。
2. 隔絕干擾途徑
隨著新能源汽車的發(fā)展，新能源電機(jī)的測試也成為不可忽視的項(xiàng)目，電機(jī)測試的時(shí)候我們也會發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常有一些脈沖信號的測試波形非常差，原因也多是脈沖被測信號線過于接近大電流線，進(jìn)而產(chǎn)生了干擾。此時(shí)，測試多會采取的方法是移動(dòng)兩種信號的位置，或者在電流線上加一些磁環(huán)類的配件，除去一些干擾。
3. 優(yōu)化干擾接收器
接收信號的設(shè)備的‘抵抗力’也會決定干擾最后的作用。比如，高輸入阻抗比低輸入阻抗易受干擾，模擬電路比數(shù)字電路易受干擾，無隔離設(shè)計(jì)的設(shè)備比有隔離設(shè)計(jì)的設(shè)備易受干擾。
如果我們使用功率分析儀測試的時(shí)候遇到了干擾要這么辦?
常見的抗干擾技術(shù)有以下幾種，在使用功率分析儀測試遇到干擾時(shí)，也主要按照一下思路來解決異常。
1. 屏蔽;
干擾比較大時(shí)，可以考慮使用同軸電纜類的屏蔽性能較好的測試線。
2. 濾波;
選擇合適的濾波裝置，或者在設(shè)備上設(shè)置合適的濾波條件。
3. 接地;
接地技術(shù)相對比較復(fù)雜，但是無論在強(qiáng)電系統(tǒng)還是弱電系統(tǒng)中，接地都是一種比較好的屏蔽干擾的技術(shù)。(具體接地方法且聽下回分解)
當(dāng)然，如果使用架構(gòu)比較新的功率分析儀還有有一些設(shè)置能夠幫忙去掉干擾信號。例如PA系列功率分析儀，在測試電機(jī)機(jī)械信號時(shí)就可通過設(shè)置門限電平來屏蔽一些干擾小信號，更方便識別脈沖信號的頻率值。
總之，在電參數(shù)測試的復(fù)雜環(huán)境中，如果需要儀器的‘抗干擾性’更強(qiáng)，就要在設(shè)置、屏蔽技術(shù)、濾波技術(shù)上多注意一些。
對于現(xiàn)階段的測試系統(tǒng)來說，除待測信號以外，理論上還會有很多種信號出現(xiàn)在測試系統(tǒng)中。這些信號都會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。往往這些信號都屬于外界干擾，例如機(jī)械干擾信號、熱干擾信號、光干擾信號、化學(xué)干擾信號、電磁干擾信號等等。
在實(shí)驗(yàn)室測試時(shí)，測試環(huán)境比較優(yōu)異，機(jī)械干擾、熱干擾、光干擾都會比較小，但是鑒于實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備，電場、電磁都會比較多，電磁干擾還是很有可能發(fā)生的。電磁干擾對于檢測系統(tǒng)來說，也是最為普遍并且也是影響最為嚴(yán)重的干擾。因此，電磁干擾也是我們在測試時(shí)的注意點(diǎn)。
圖1
經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的干擾就包括：靜電耦合形成干擾、電磁耦合形成干擾、輻射電磁場耦合形成干擾等等。我們一般解決干擾會從三個(gè)方向著手：
1. 解決干擾源
舉個(gè)例子，在電源測試時(shí)，我們會發(fā)現(xiàn)被測系統(tǒng)里有很多繼電器、接觸器和斷路器的電觸點(diǎn)，上下電時(shí)的這些電觸點(diǎn)的火花是很強(qiáng)的干擾源。如果我們此時(shí)正在測試電觸點(diǎn)附近的電路則很容易發(fā)現(xiàn)測試值有些波動(dòng)異常。此時(shí)我們多會選擇檢查電觸點(diǎn)，加電容或者換更換零部件去解決這種干擾。
2. 隔絕干擾途徑
隨著新能源汽車的發(fā)展，新能源電機(jī)的測試也成為不可忽視的項(xiàng)目，電機(jī)測試的時(shí)候我們也會發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常有一些脈沖信號的測試波形非常差，原因也多是脈沖被測信號線過于接近大電流線，進(jìn)而產(chǎn)生了干擾。此時(shí)，測試多會采取的方法是移動(dòng)兩種信號的位置，或者在電流線上加一些磁環(huán)類的配件，除去一些干擾。
3. 優(yōu)化干擾接收器
接收信號的設(shè)備的‘抵抗力’也會決定干擾最后的作用。比如，高輸入阻抗比低輸入阻抗易受干擾，模擬電路比數(shù)字電路易受干擾，無隔離設(shè)計(jì)的設(shè)備比有隔離設(shè)計(jì)的設(shè)備易受干擾。
圖2
如果我們使用功率分析儀測試的時(shí)候遇到了干擾要這么辦?
常見的抗干擾技術(shù)有以下幾種，在使用功率分析儀測試遇到干擾時(shí)，也主要按照一下思路來解決異常。
1. 屏蔽;
干擾比較大時(shí)，可以考慮使用同軸電纜類的屏蔽性能較好的測試線。
2. 濾波;
選擇合適的濾波裝置，或者在設(shè)備上設(shè)置合適的濾波條件。
3. 接地;
接地技術(shù)相對比較復(fù)雜，但是無論在強(qiáng)電系統(tǒng)還是弱電系統(tǒng)中，接地都是一種比較好的屏蔽干擾的技術(shù)。(具體接地方法且聽下回分解)
圖3
當(dāng)然，如果使用架構(gòu)比較新的功率分析儀還有有一些設(shè)置能夠幫忙去掉干擾信號。例如PA系列功率分析儀，在測試電機(jī)機(jī)械信號時(shí)就可通過設(shè)置門限電平來屏蔽一些干擾小信號，更方便識別脈沖信號的頻率值。
圖4
總之，在電參數(shù)測試的復(fù)雜環(huán)境中，如果需要儀器的‘抗干擾性’更強(qiáng)，就要在設(shè)置、屏蔽技術(shù)、濾波技術(shù)上多注意一些。
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