可靠性试验之“EMS试验”

硬件助手 2019-02-22 21:00

本文主要介绍EMC系列试验中的EMS试验,EMS试验主要包括RS、CS、ESD、EFT/B、surge、DIP/i、PMS七种,本文就针对这几种试验进行详细介绍,主要包括试验目的、标准、设备、方法、试验结果及判定。


1、RS

Radiate Susceptibility辐射敏感度


1.1、测试目的

测试设备的抗射频辐射电磁场干扰能力。


1.2、测试标准

IEC61000-4-3

GB/T17626.3


1.3、测试设备

RS的测试连接示意图如下图所示,主要的设备包括信号发生器、功率放大器、场强辐射装置、场强监视系统和功率监视系统等。



信号发生器的输出电压波形的调制度为80%±5%,调制频率为1KHz±10%,输出阻抗为50Ω,能覆盖标准中所规定的频段范围。


1.4、测试方法

测试布置分为落地式和台式设备两种,具体如下图所示:


被测设备与发射天线的距离优先采用3米,该距离是指被测设备表面到双锥天线的中心或对数周期天线的顶端的距离。RS试验在对测量结果有异议的情况下,优先采用3米距离测试。

RS试验前应当用场强探头检查所建立的场强是否满足测试要求,发射天线、吸波材料和电缆的位置是否与场校准的布置一致。验证合格后可以使用场校准中得到的数据来产生试验场强。

扫描频率范围一般为80~1000MHz,用1KHz的正弦波进行调制度为80%的幅度调制,扫描速率不超过1.5*10-3十倍频程/s,在频率增大的扫描中,扫描步长不超过基波的1%;

在每个频点应停留足够长时间,以便使被测设备对该频点的辐射电磁场发生反应。 

校准是一个非常复杂的过程,此文不在赘述。


1.5、测试等级

常规的测试等级如下表所示:


2、CS

Conduct Susceptibility传导敏感度


2.1、测试目的

测试设备对由射频场感应所引起的传导抗扰度。对于没有传导电缆(如电源线、信号线、地线等)的设备,不需要进行此项测试。


2.2、测试标准

IEC61000-4-6

GB/T17626.6


2.3、测试设备



射频信号发生器:带宽150kHz~230MHz,有调幅功能(测试中用1kHz的正弦波进行幅度调制,调幅深度为80%),能自动或手动扫描,扫描点上的驻留时间可设,信号幅度可自动控制。


2.4、测试方法

测试频率为150kHz~80MHz,在9~150kHz频率范围内,对来自射频发射机的电磁场所引起的感应骚扰不要求测量。


2.5、测试等级



3、ESD测试

Electro Static Discharge静电放电


3.1、测试目的

静电放电测试的目的是测试单个设备或系统的抗静电放电干扰的能力。它模拟操作人员或物体在接触设备时的放电、人或物体对邻近物体的放电。


3.2、测试标准

IEC 61000-4-2

GB/T 17626.2


3.3、测试设备

ESD测试主要是通过静电枪(静电放电发生器)进行模拟测试。



静电放电发生器的特性如下:

  • 储能电容为150pF(包括发生器和受试设备、接地参考平面以及耦合板之间的分布电容)。

  • 放电电阻为330Ω,用以代表人手握金属时的人体电阻。

  • 充电电阻为50~100MΩ。

  • 输出电压:对于绝缘表面采用空气放电时,最高电压可加至±15kV;对于金属表面采用接触放电时,最高电压可加至±8kV。


静电放电时的电流波形如下图所示:


3.4、测试方法

静电放电测试包括接触放电和空气放电,接触放电又包括直接放电和间接放电,放电点包括所有接触面。对于绝缘表面采用空气放电,对于金属表面采用接触放电。静电放电发生器的电极头应垂直于被测设备表面,测试次数分正、负极性,至少各放电10次,测试间隔一般约为1s,静电放电测试前后要同时检测待测设备功能是否正常。

台式设备连接示意图如下所示:


落地式设备连接示意图如下所示:


3.5、测试等级

试验等级如下表所示:


4、EFT/B

Electronic Fast Transient/Burst电快速瞬变脉冲群抗扰度


4.1、测试目的

验证电气和电子设备对诸如来自切换瞬态过程(比如切断感性负载,继电器触点的弹跳等)的各种类型瞬变骚扰的抗扰能力。其主要特点是高幅值,短上升时间,高重复率及低能量。


4.2、测试标准

IEC61000-4-4

GB17626.4


4.3、测试设备




4.4、测试方法

EFT/B有两种类型的测试:实验室内的型式测试、设备安装完毕后的现场测试。优先采用实验室测试。




电源端口测试电压经耦合/去耦网络直接耦合到电源上,交流电源包括7种状态:L, N, PE, L+N, L+PE, N+PE, L+N+PE

信号/控制端口测试电压使用容性耦合钳将测试电压施加到信号/控制端口。


4.5、测试等级



5、SURGE

surge 浪涌


5.1、测试目的

评价电气和电子设备遭受浪涌(冲击)时的性能。


5.2、测试标准

IEC61000-4-5:2014

GB/T17626.5


5.3、测试设备

浪涌测试要分别模拟在电源线上和在通信线路上的浪涌。由于线路的阻抗不一样,浪涌在这两种线路上的波形也不一样,电源线上的测试采用1.2/50μs浪涌电压发生器,而通信线路上的测试采用10/700μs浪涌电压发生器。

1.2/50μs浪涌电压发生器得结构如下图所示:


开路电压波形如下图所示:


短路电流波形如下图所示:


10/700μs浪涌电压发生器的结构如下图所示:


开路电压波形如下图所示:


短路电流波形如下图所示:


  • 1.2/50us冲击电压:雷击时户内走线线缆上产生的感应过电压的模拟波形,用于设备端口过电压耐受水平测试,主要测试范围:通信设备的电源端口和建筑物内走线的信号线测试。

  • 10/700us冲击电压:雷击时户外走线线缆上产生的感应雷过电压的模拟波形。用于设备端口过电压耐受水平测试时用的波形,主要测试范围:建筑物外走线的信号线(如用户线类电缆)的测试。

  • 8/20us冲击电流:雷击时线缆上产生的感应过电流模拟波形,设备的雷击过电流耐受水平测试用标准波形,主要用于通信设备的电源口、信号口、天馈口。

  • 10/350us冲击电流:直击雷电流模拟波形。目前通信设备端口的防雷测试较少使用。

  • 1.2/50us(8/20us)混合波:是浪涌发生器输出的一种具有特定开路/短路特性的波形。发生器输出开路时,输出波形是1.2/50us的开路电压波;发生器输出短路时,输出波形是8/20us的短路电流波。具有这种特性的浪涌发生器主要用于设备端口过电压耐受水平测试,主要测试范围:通信设备的电源端口和建筑物内走线的信号线测试。


5.4、测试方法

由于浪涌测试的电压和电流波形相对较缓,从频域上看,浪涌信号频率较低,分布参数对测试结果影响较小。

电源线上的测试都是通过耦合/去耦网络(CDN)来完成的。


5.5、测试等级


 

6、DIPs

Voltage dips, short interruptions and voltage variations immunity电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度


6.1、测试目的

测试与低压供电网连接的电气和电子设备对电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度。


6.2、测试标准

IEC61000-4-11/29

GB17626.11

 

6.3、测试设备

发生器应该有防止其产生骚扰发射的措施,否则这些骚扰注入供电网络,有可能会影响试验结果。发生器的输出阻抗主要呈阻性,即使在过渡过程中也必须呈低阻抗。

同时,发生器的特性还必须进行校验。







6.4、测试方法

EUT应按每一种选定的试验等级和持续时间组合,顺序进行三次电压暂降或中断试验,最小间断10s(两次试验之间的间隔)均应在每个典型的工作模式下进行试验。

对于电压暂降,电源电压的变化发生在电压过零处,和由有关专业标准化技术委员会或个别产品规范中认为需要附加测试的几个角度,每相优先选择45°、90°、135°、180°、225°、270°、和315°。对于短时中断,由有关专业标准化技术委员会根据最坏情况来规定角度,如果没有规定,建议任选一相,在相位角为0°时进行测试。

对于三相系统的短时中断试验,三相应同时进行试验。

对于单相系统的电压暂降试验,需要进行一系列的试验。

对于具有中线的三相系统的电压暂降试验,每次单独测量一个电压(相一线,相一相),这意味着进行六个不同系列的试验)。

对于不具有中线的三相系统的电压暂降试验,每次单独对相-相电压进行试验,这意味着进行三个不同系列的试验。

对EUT进行每种规定的电压变化试验,应在最典型的运行方式下进行三次试验,其间隔10s。


6.5、测试等级




7、PMS

Power frequency Magnetic field Susceptibility工频磁场抗扰度


7.1、测试目的

为了测试运行在住宅区和商业区、工矿企业和发电厂、中压/高压变电所的设备对环境中的工频磁场的抗扰度。


7.2、测试标准

IEC61000-4-8

GB17626.8


7.3、测试设备

工频磁场抗扰度试验仪器包括一个用以产生磁场的感应线圈,一台用以供给感应线圈电流的工频励磁电源。

感应线圈有三种形式:(1)方形单感应线圈,标准边长为1m,场强允差在±3.0dB以内;(2)方形双感应线圈又称赫姆霍兹线圈,标准边长为1m,两线圈距离0.4m,场强均匀度优于±0.2dB;(3)对于大型柜式设备根据试品尺寸定制线圈。

典型的工频励磁电源由连接到电网的电压调整器和一台降压变压器组成。变压器为线圈和控制电路供电,以满足不同试验要求。(1)对连续试验,输出电流为1A~100A;(2)对短时试验,输出电流为300A~1000A。持续时间可设定范围为1s~3s。



7.4、测试方法

 

 

7.5、测试等级



 

8、测试结果及判定

试验结果分为四类,分类如下:

  • Class A:在规定的限值内功能和性能正常;

  • Class B:功能或性能暂时丧失或降低,但在骚扰停止后能自行恢复,不需人为干预;

  • Class C:功能或性能暂时丧失或降低,但需人为干预才能恢复;

  • Class D:因设备硬件或软件损坏,或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低。


以上就是针对EMS相关试验的一个简单介绍,详细的可参见相关标准及测试厂家的相关资料。

硬件助手 将艺术融于技术,将技术融于生活。 Art in tech, tech in life.
评论 (0)
  • 医疗影像设备(如CT、MRI、超声诊断仪等)对PCB的精度、可靠性和信号完整性要求极高。这类设备需要处理微伏级信号、高频数据传输,同时需通过严格的EMC/EMI测试。制造此类PCB需从材料选择、层叠设计、工艺控制等多维度优化。以下是关键技术与经验分享。 1. 材料选择:高频与生物兼容性优先医疗影像设备PCB常采用 Rogers RO4000系列 或 Isola FR4高速材料,以降低介电损耗并保证信号稳定性。例如,捷多邦在客户案例中曾为某超声探头厂商推荐 Rogers RO4350B
    捷多邦 2025-04-07 10:22 52浏览
  • 【拆解】+沈月同款CCD相机SONY DSC-P8拆解 这个清明假期,闲来无事,给大伙带来一个老古董物品的拆解--索尼SONY DSC-P8 CCD相机。这个产品是老婆好几年前在海鲜市场淘来的,由于显示屏老化,无法正常显示界面了,只有显示背光。但是这也无法阻止爱人的拍照。一顿盲操作依旧可以拍出CCD古董相机的质感。如下实拍: 由于这个相机目前都在吃灰。我就拿过来拆解,看看里面都是怎样个设计,满足下电子爱好者的探索。 首先给大伙展示下这台老相机的全貌。正视图  后视图 
    zhusx123 2025-04-06 17:38 61浏览
  • 及时生产 JIT(Just In Time)的起源JIT 起源于 20 世纪 70 年代爆发的全球石油危机和由此引发的自然资源短缺,这对仰赖进口原物料发展经济的日本冲击最大。当时日本的生产企业为了增强竞争力、提高产品利润,在原物料成本难以降低的情况下,只能从生产和流通过程中寻找利润源,降低库存、库存和运输等方面的生产性费用。根据这种思想,日本丰田汽车公司创立的一种具有特色的现代化生产方式,即 JIT,并由此取得了意想不到的成果。由于它不断地用于汽车生产,随后被越来越多的许多行业和企业所采用,为日
    优思学院 2025-04-07 11:56 61浏览
  • 在追求环境质量升级与产业效能突破的当下,温湿度控制正成为横跨多个行业领域的核心命题。作为环境参数中的关键指标,温湿度的精准调控不仅承载着人们对舒适人居环境的期待,更深度关联着工业生产、科研实验及仓储物流等场景的运营效率与安全标准。从应用场景上看,智能家居领域要求温湿度系统实现与人体节律的协同调节,半导体洁净车间要求控制温湿度范围及其波动以保障良品率,而现代化仓储物流体系则依赖温湿度的实时监测预防各种产品的腐损与锈化。温湿度传感器作为实现温湿度监测的关键元器件,其重要性正在各行各业中凸显而出。温湿
    华普微HOPERF 2025-04-07 10:05 49浏览
  • 引言:POPO声的成因与影响在语音芯片应用中,WT588F08A作为一款支持DAC+功放输出的高集成方案,常因电路设计或信号处理不当,在音频播放结束后出现POPO声(瞬态噪声)。这种噪声不仅影响用户体验,还可能暴露电路设计缺陷。本文将基于实际案例,解析POPO声的成因并提供系统化的解决方案。一、POPO声的根源分析1. 功放电路状态切换的瞬态冲击当DAC输出的音频信号突然停止时,功放芯片的输入端若处于高阻态或无信号状态,其内部放大电路会因电源电压突变产生瞬态电流,通过喇叭表现为POPO声。关键因
    广州唯创电子 2025-04-07 09:01 52浏览
  •   安全生产预警系统作为现代工业与安全管理的重要组成部分,正以前所未有的技术引领力,创新性地塑造着未来的安全管理模式。这一系统通过集成多种先进技术,如物联网、大数据、人工智能、云计算等,实现了对生产环境中潜在危险因素的实时监测、智能分析与及时预警,为企业的安全生产提供了坚实的技术保障。   技术引领:   物联网技术:物联网技术使得各类安全监测设备能够互联互通,形成一张覆盖全生产区域的安全感知网络。传感器、摄像头等终端设备实时采集温度、压力、气体浓度、人员位置等关键数据,为预警系统提供丰富的
    北京华盛恒辉软件开发 2025-04-05 22:18 39浏览
  • 伴随无线技术的迅速发展,无线路由器市场商机日益庞大。现代消费者在选购无线路由器(Wi-Fi AP)时,通常依赖的是该产品在无干扰的实验室环境中,量测得到的数据报告。然而,这些数据往往是在受控的RF隔离环境中进行测试,无法完全反映真实使用场景。这种情况导致许多消费者抱怨,他们购买的产品效能与宣称的数据不符。在实际应用中,消费者常因Wi-Fi讯号不稳定、传输速度不如预期或设备过热而产生客诉。产品仰赖实验室的数据够吗?无线路由器(Wi-Fi AP)ODM供货商遇到什么挑战?一家台湾知名的无线路由器(W
    百佳泰测试实验室 2025-04-05 00:12 16浏览
  • 一、为什么流量可见性如此重要?在网络管理中,及时掌握流量状况至关重要,这不仅有助于快速排查故障、优化性能,还能提升安全防护能力。为了实现这一目标,企业通常依赖 SPAN 端口(交换机端口镜像)或 网络 TAP(测试接入点)来捕获和分析流量。然而,这两种方法在数据完整性、性能影响和监控能力上存在显著差异。如何选择合适的方案,以确保网络监控的精准性和高效性?本文将深入解析 SPAN 端口与网络 TAP 的核心区别,帮助你做出明智决策。二、SPAN 端口:简单易用,但有局限SPAN 端口也称为镜像端口
    艾体宝IT 2025-04-03 16:41 25浏览
  •     Corona 这个单词除了用于描述冠状病毒和啤酒品牌,在电力和电气领域表示一种局部放电(PD, Partial Discharge)的现象,中文翻译为电晕。    Corona 有两种形态。一是晕染状发光,二是树枝状发光。虽然是发光,但是发紫外光而不是可见光。        (图:ref 2)      除了发光,Corona 发生的时候还可以有声音、气味,并
    电子知识打边炉 2025-04-05 02:45 29浏览
  • 在科技浪潮奔涌的当下,云计算领域的竞争可谓是如火如荼。百度智能云作为其中的重要参与者,近年来成绩斐然。2024年,百度智能云在第四季度营收同比增长26%,这样的增速在行业内十分惹眼。回顾全年,智能云业务的强劲增长势头也十分明显,2024年第一季度,其收入达到47亿元,同比增长12%;第二季度营收51亿元,同比增长14%。从数据来看,百度智能云在营收方面一路高歌猛进,展现出强大的发展潜力。然而,市场对百度智能云的表现似乎并不完全买账。2024年,尽管百度智能云数据亮眼,但百度股价却在震荡中下行。在
    用户1742991715177 2025-04-06 20:25 45浏览
  • 在影像软的发展历程中,美图曾凭借着美图秀秀等一系列产品,在“颜值经济”的赛道上占据了领先地位,成为了人们日常生活中不可或缺的一部分,也曾在资本市场上风光无限,2016 年上市时,市值一度超过46亿美元,备受瞩目。 然而,随着市场的不断发展和竞争的日益激烈,美图逐渐陷入了困境。商业模式单一,过度依赖在线广告收入,使得其在市场波动面前显得脆弱不堪;多元化尝试,涉足手机、电商、短视频、医美等多个领域,但大多以失败告终,不仅未能带来新的增长点,反而消耗了大量的资源。更为严峻的是,用户流失问题日
    用户1742991715177 2025-04-05 22:24 35浏览
  • 引言:小型化趋势下的语音芯片需求随着消费电子、物联网及便携式设备的快速发展,产品设计对芯片的小型化、高集成度和低功耗提出了更高要求。厂家凭借其创新的QFN封装技术,推出WTV系列(如WTV380)及WT2003H系列语音芯片,以超小体积、高性能和成本优势,为紧凑型设备提供理想解决方案。产品核心亮点1. QFN封装技术赋能超小体积极致尺寸:WTV380采用QFN32封装,尺寸仅4×4毫米,WT2003H系列同样基于QFN工艺,可满足智能穿戴、微型传感器等对空间严苛的场景需求。高密度集成:QFN封装
    广州唯创电子 2025-04-07 08:47 33浏览
  • 【拆解】+南孚测电器拆解 之前在天猫上买了一盒南孚电池,他给我送了一个小东西—测电器。今天我们就来拆解一下这个小东西,看看它是怎么设计和工作的。 三颗指示灯显示电池剩余电量。当点亮3颗LED时,则表示点亮充足。当点亮2颗LED时,则表示还能用。当点亮1颗LED时,表示点亮地建议更换,当无法点亮LED时,则表示没电了。外壳上还印有正负极,以免用户将电池放反。 这个小东西拆解也很方便,一个螺丝刀稍微撬几下。外壳就下来了,它是通过卡扣连接。 开盖后,测电线路板清晰呈现在眼前。 让我们看看小小的线路板有
    zhusx123 2025-04-05 15:41 38浏览
  •     电子电气仪表会标注CAT,后面附带一个罗马数字 I/II/III/IV(1/2/3/4)。这个标志与人身安全相关,指示该仪器仪表可以承受的电压范围。        CAT 最早由 IEC 组织在 IEC 1010 中定义,全名是 Installation Category。在 GB 4793.1-2001 中被翻译为”安装类别“。安装,指的是被测对象在电气系统中的位置,而不是电气电子仪表的位置。见下图。  &
    电子知识打边炉 2025-04-05 22:32 26浏览
  • 文/杜杰编辑/cc孙聪颖‍2025年的3月,成功挺过造车至暗时刻的小米创始人雷军,接连迎来人生的高光。(详情见:雷军熬过黑夜,寄望小米SU7成为及时雨)在颜值即正义的舆论导向之下,全国两会期间,雷军凭借得体的衣着、挺拔的身姿赢得赞誉。面对雷军的压人表现,连行事一向沉稳、不愿跟风的海尔,都推出“leadership”组合拳,试图助力自家boss,不落下风。(详情见:两会声音|本届全国两会,周云杰为海尔省了多少广告费?)喜事接连不断,紧接着的3月18日,雷军重磅宣布小米 “史上最强年报”。雷军的公关
    华尔街科技眼 2025-04-03 20:30 25浏览
我要评论
0
9
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦