符合美國A2LA/AEMCLPR規范的汽車(chē)電子EMC實(shí)驗室的建立
A2LA全稱(chēng)是American Assoc-iation for Laboratory Accreditation, 是美國實(shí)驗室認可協(xié)會(huì )的縮寫(xiě),它是美國第三方實(shí)驗室質(zhì)量體系認證機構。A2LA成立于1978年,作為一家非盈利性的公益服務(wù)會(huì )員單位,致力于測試及校準實(shí)驗室,檢測機構,精密測試供應商和相關(guān)材料制造商資格的正式認可。A2LA依據ISO17025:2005的要求對實(shí)驗室質(zhì)量體系進(jìn)行審核。
出于對申請AEMCLRP的需要,Intertek汽車(chē)實(shí)驗室于2005年首先獲得A2LA認可。
AEMCLRP
AEMCLRP全稱(chēng)是Automotive EMC Laboratory Recognition Program。AEMCLRP是由通用、福特和戴姆勒-克萊斯勒共同開(kāi)發(fā)的EMC實(shí)驗室技術(shù)能力的評估項目。實(shí)驗室開(kāi)展具體EMC測試的資質(zhì)由兩部分的評估決定:
第一部分:現場(chǎng)評審,要求實(shí)驗室就有關(guān)特定測試程序方面的一系列標準化問(wèn)題作出回答。
第二部分:通過(guò)通用、福特和戴姆勒-克萊斯勒的EMC實(shí)驗室相關(guān)測試,要求實(shí)驗室證明其在從事EMC測試時(shí)所應具備的專(zhuān)業(yè)程度。
符合規范的EMC實(shí)驗室的組成
成為三大車(chē)廠(chǎng)的認可實(shí)驗室,出具具有權威性的,可被三大車(chē)廠(chǎng)接受的測試報告,必須首先具備A2LA/AEMCLPR的資質(zhì)。
Intertek汽車(chē)實(shí)驗室中有兩個(gè)電波暗室,七個(gè)屏蔽室,具備輻射抗擾度(RI)、輻射/傳導發(fā)射測量(RE)、大電流注入(BCI)、瞬變干擾抗擾度(CI)、靜電放電(ESD)、混響室(Reverberation room)、TEM小室、平行帶(Strip line)等測試能力。
輻射抗擾度(RI)
對于通用(GM)標準,輻射抗擾度的頻率范圍需要覆蓋400MHz~2GHz;對于福特(Ford)標準,需要覆蓋400MHz~3.1GHz;對于戴姆勒-克萊斯勒(DC)標準,需要覆蓋400MHz-3.2GHz。實(shí)驗室需要具備200V/m以上的測試能力,特別是在雷達波段,GM和Ford要求實(shí)驗室具備600V/m的能力。為了達到這個(gè)能力,除了需要符合標準的電波暗室(Intertek 擁有一個(gè)3m法的標準暗室)之外,功率放大器和天線(xiàn)的組合決定了一個(gè)實(shí)驗室是否能用合理的代價(jià)具備這個(gè)能力。眾所周知,高頻的大功率功放和高增益的天線(xiàn)是非常昂貴的。Ford在自己的標準中列出了一些推薦的天線(xiàn),這些天線(xiàn)在全世界的EMC實(shí)驗室中使用證明是有效的天線(xiàn)。
在做輻射抗擾度才測試的過(guò)程中,需要給標準的正弦波信號,加上各種調制,同時(shí),在被測試樣品偏離正常功能時(shí)需要找出臨界點(diǎn)。所以一款好的測試軟件是必要的。如果這款測試軟件還有二次開(kāi)發(fā)的功能,可以給測試實(shí)驗室提供可能性取集成監測被試樣品功能的監測設備,很大程度上的提高測試的自動(dòng)化程度和效率。Intertek實(shí)驗室就在已有軟件的基礎上做了大量的二次開(kāi)發(fā)的工作,為客戶(hù)提供了一種定制服務(wù)。為了更好的開(kāi)發(fā)軟件,實(shí)驗室還配備了專(zhuān)門(mén)的軟件工程師。
輻射/傳導發(fā)射測量(RE)
對于GM,頻率范圍覆蓋0.53MHz ~ 1583MHz;對于Ford和DC,頻率范圍覆蓋0.15MHz~2500MHz。三大車(chē)廠(chǎng)都采用了CISPR25作為參考標準,所以相應的電波暗室(Intertek擁有一個(gè)標準的CISPR25電波暗室)、接收機和阻抗穩定網(wǎng)絡(luò )都是必不可少的。同時(shí)DC還在傳導發(fā)射測量中采用的電流法作為電壓法的補充。所以要執行DC的標準,需要另外配備電流探頭。無(wú)論是CISPR25或是三大車(chē)廠(chǎng)的標準,所要求的限值都相當之低,相應的預放是不可或缺的,同時(shí)正確的使用預防都是非常重要的。
同樣的,一款好的軟件也是不可或缺的。在不同的檢波器,限值,檢波帶寬等的方便的組合,自動(dòng)的挑選測試者關(guān)心的頻率點(diǎn),重新測試,或者組合成跟自動(dòng)化的測試流程,這些工作都需要一個(gè)好的軟件的支持。由于標準本身也在發(fā)展,一款可以二次開(kāi)發(fā)的軟件,對一個(gè)實(shí)驗室從長(cháng)期來(lái)說(shuō)也是一個(gè)好的選擇。Intertek同樣在這個(gè)方面已經(jīng)做了大量的工作,并配備了專(zhuān)職的軟件工程師。
大電流注入(BCI)
GM,Ford和DC都要求1MHz-400MHz的BCI測試。GM和Ford的測試幾乎是一樣的。而DC的要求有些不同。GM和Ford都要求最大200mA的測試,電流注入探頭有三個(gè)測試位置,有共模、差模測試的區別。而DC最大要求500mA的測試,電流注入探頭只有兩個(gè)測試位置,只有共模的測試。
和輻射抗擾度一樣,需要給標準的正弦波信號,加上各種調制,同時(shí),在被測試樣品偏離正常功能時(shí)需要找出臨界點(diǎn)。所以同樣一款好的軟件也是必須的。而且很多輻射抗擾度的軟件都可以移植到BCI的測試中來(lái)。
瞬變干擾抗擾度(CI)
GM和DC在這個(gè)測試項目上比較接近,都采用了ISO7637-2和 ISO7637-3作為基礎標準。而Ford在這個(gè)測試項目上有一些特殊的要求。由于這項測試主要就是需要產(chǎn)生各種不同的特定脈沖或脈沖群,考核被測樣品是否能承受這種干擾。所以實(shí)驗室需要一套能涵蓋所有脈沖類(lèi)型的測試系統。Intertek實(shí)驗室在國內最先擁有一套完整的CI測試系統,除了能完成三大車(chē)廠(chǎng)的標準測試之外,還能完成Mazda,VW,FIAT等歐美車(chē)系甚至日系標準的CI測試。
靜電放電(ESD)
實(shí)驗室需要具備25kV的測試能力。
其他的測試方式
作為一個(gè)汽車(chē)電子的EMC實(shí)驗室,同時(shí)需要具備一些替代的測試方式,比如:
(1) 混響室,GM和Ford現在都采用混響室作為一種輻射抗擾度的另外一種可選的測試方式。這種測試可以有效降低測試的成本和時(shí)間,同時(shí)測試的方式也更接近現實(shí)的情形。
(2) TEM小室,DC采用TEM小室作為輻射發(fā)射和輻射抗擾度的可選的測試方式。
結語(yǔ)
除了相關(guān)的EMC專(zhuān)業(yè)測試設備之外,實(shí)驗室需要很多測試輔助設備用以監測樣品在測試過(guò)程中的功能和性能的表現,為客戶(hù)提供方便。這些輔助設備可能包含:
(1) 光電轉換系統;
(2) 音頻測試系統;
(3) 數據采集系統;
(4) 車(chē)載網(wǎng)絡(luò )系統。
這些輔助測試設備都需要和EMC測試軟件結合,完成自動(dòng)化的測試。
另外,一個(gè)實(shí)驗室除了擁有這些硬件設備,要使這些硬件設備發(fā)揮功能,必須要有一批有資質(zhì)的技術(shù)人員來(lái)保證測試的科學(xué)性。EMC測試不同于一般的測試實(shí)驗室,在測試過(guò)程中間可能影響測試結果的因素非常的繁雜,如何正確測試設備完成一個(gè)正確的測試,對任何工程師來(lái)說(shuō)都是一個(gè)挑戰。
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