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嘉峪檢測網(wǎng) 2022-04-21 14:17
為什么類似馬達(dá)類的尖峰脈沖干擾PK值超標(biāo),工程師都會說輻射合格呢?
這是因為標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定30MHz~1000MHz輻射的限值是以QP值為準(zhǔn)。如果讀QP合格那么輻射就是合格。
那QP值限值(CISPR限值)的意義又是什么呢?
CISPR限值是指被推薦給國家有關(guān)部門并由其將限值納入國家標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)技術(shù)法規(guī)和官方技術(shù)規(guī)范性文件中的限值。也推薦國際組織采用這些限值。
一般規(guī)定的限值含義為:在統(tǒng)計基礎(chǔ)上,大量生產(chǎn)的設(shè)備至少有80%以不小于80%的置信度符合限值。
那么PK值為什么超標(biāo),而QP值卻不超標(biāo)呢?下面就要詳細(xì)了解下EMI接收機(jī)內(nèi)部的三種檢波器的異同了!
EMI測量的檢波器 — PK峰值檢波器、QP準(zhǔn)峰值檢波器、 AV平均值檢波器
采用準(zhǔn)峰值檢波是民用電磁騷擾發(fā)射測試特點,由于民用的電磁兼容產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)都是從CISPR標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化過來的,這些標(biāo)準(zhǔn)都是為了保證通信和廣播的暢通而編制的,因此騷擾對通信和廣播的影響最終是有人的主觀聽覺效果來判斷,平均值檢波和峰值檢波都不足以描述脈沖的幅度,寬度和頻度對視覺造成的影響,而必須用準(zhǔn)峰值檢波,只有準(zhǔn)峰值檢波才比較符合人耳對聲音的反應(yīng)規(guī)律。
幾種檢波方式的各自特點:
1、AV平均值檢波:其最大特點是檢波器的充放電時間常數(shù)相同,特別適用于對連續(xù)波的測量。AV值主要考量的是對于出現(xiàn)重復(fù)率高的脈沖測量值比較大!2、PK峰值檢波:它的充電時間常數(shù)很小,即使是很窄的脈沖也能很快充電到穩(wěn)定值,當(dāng)中頻信號消失后,由于電路的放電時間常數(shù)很大,檢波的輸出電壓可在很長一段時間內(nèi)保持在峰值上。峰值檢波的特點首先在軍用設(shè)備的騷擾發(fā)射試驗中被優(yōu)先采用,因為好多軍用裝備只要單次脈沖的激勵就可以造成爆炸或數(shù)字設(shè)備的誤動作,而無需像音響設(shè)備那樣講究時間的積累。PK值主要考量的是脈沖幅值或者峰峰值較大的脈沖測量值比較大!
3、QP準(zhǔn)峰值檢波:這種檢波器的沖放點時間常數(shù)介于平均值于峰值之 間,在測量周期內(nèi)的檢波器輸出既與脈沖幅度有關(guān),又與脈沖重復(fù)頻率有關(guān),其輸出與干擾對聽覺造成的效果相一致。QP值的大小對于脈沖的幅值以及脈沖的重復(fù)率都會考量,既往往會出現(xiàn)例如馬達(dá)特征的PK幅值特別高,但是輻射依舊合格那是因為馬達(dá)的騷擾信號同一頻率出現(xiàn)的脈沖重復(fù)率較低,所以一定情況下QP往往都會合格。所以,PK值超標(biāo)的,讀點QP卻不一定超標(biāo)的原因所在了。
4、準(zhǔn)峰值測試的主要問題與改進(jìn)措施
用準(zhǔn)峰值檢波方式進(jìn)行測試的主要問題是測量時間長。下面是準(zhǔn)峰值檢波和峰值檢波的測試時間比較。
采用準(zhǔn)峰值檢波測量50Hz干擾信號的最小掃描時間(測量周期為1s) |
||||
頻率范圍 |
帶寬 |
步長 |
步數(shù) |
最小掃描時間 |
150kHz~30MHz |
9kHz |
5kHz |
5970 |
5970s=1b40min |
30MHz~1000MHz |
120kHz |
50kHz |
19400 |
19400s=5b23min |
采用峰值檢波法正確測量50Hz干擾信號的最小掃描時間(測量周期為20ms) |
||||
頻率范圍 |
帶寬 |
步長 |
步數(shù) |
最小掃描時間 |
150kHz~30MHz |
9kHz |
5kHz |
5970 |
119.4s=2min |
30MHz~1000MHz |
120kHz |
50kHz |
19400 |
388s=6min
|
由于準(zhǔn)峰值測量占用的時間比較長,測試的效率比較低,作為改進(jìn),實用中常用峰值檢波作第一輪測試,因為三種檢波當(dāng)中,用峰值檢波得到的測值應(yīng)當(dāng)最高,如果首輪測值比標(biāo)準(zhǔn)給定的準(zhǔn)峰值和平均值都要來得低的話,則以后的試驗不用進(jìn)行,便能判定試驗已經(jīng)通過。如果峰值測試中有部分測值高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定準(zhǔn)峰值和平均值,則就取超過部分的頻段補(bǔ)做準(zhǔn)峰值和平均值的測試,即使這樣,整個測試時間也短于全部用準(zhǔn)峰值和平均值檢波的測試。
PK 峰值檢波器
EMI測量的首先使用峰值檢波器進(jìn)行初步測量。峰值檢波模式的測量速度比其他模式都快。信號在頻譜分析儀或 EMC 分析儀上,通常都以峰值模式顯示。由于峰值模式下測得的信號,幅度永遠(yuǎn)大于或等于準(zhǔn)峰值或平均值模式下所測得的值,因此,只要掃描一次,然后將結(jié)果與限制線比較,是非常容易的。如果所有信號都低于限制線,則產(chǎn)品已經(jīng)符合規(guī)定,不需要做進(jìn)一步的測試。
峰值檢波器的特性
EMC分析儀的 IF 電路部分有一個包絡(luò)或者峰值檢波器,其時間常數(shù)能保證檢波器的輸出電壓一直跟蹤 IF 信號的峰值變化。也就是說,檢波器跟蹤 IF信號的包絡(luò)的變化,而不是 IF 正弦波的瞬時值。
QP 準(zhǔn)峰值檢波器
大部分輻射和傳導(dǎo)的測量限制線都是基于準(zhǔn)峰值檢波模式。準(zhǔn)峰值檢波器根據(jù)信號的重復(fù)頻率來給予不同的權(quán)重值,這也是測量其干擾因子的一種方法。隨著信號重復(fù)頻率增高,準(zhǔn)峰值檢波器沒有時間完全放電,導(dǎo)致輸出電壓增高。對于連續(xù)波信號,峰值檢波和準(zhǔn)峰值檢波的測量是相同的。既然準(zhǔn)峰值檢波的讀數(shù)永遠(yuǎn)小于或等于峰值檢波,為什么不都用準(zhǔn)峰值檢波呢 ? 這樣不是更容易通過 EMI 測試嗎 ? 的確這樣做更容易通過測試,但是,準(zhǔn)峰值檢波測量比峰值檢波測量速度慢了 2 至 3 個數(shù)量級。
準(zhǔn)峰值檢波器的特性
準(zhǔn)峰值檢波器的充電速度比放電速度快很多,因此,信號的重復(fù)率越高,準(zhǔn)峰值檢波器的輸出電壓也越高。準(zhǔn)峰值檢波器可以線性的響應(yīng)不同幅度的信號。幅度高,重復(fù)率低的信號可能與幅度低,重復(fù)率高的信號的輸出相同。
AV 平均值檢波器
某些傳導(dǎo)發(fā)射測量需要使用平均值檢波器搭配準(zhǔn)峰值檢波器。此外,高于 1 GHz 的輻射發(fā)射測量也利用平均值檢波器來進(jìn)行。平均值檢波器的輸出永遠(yuǎn)小于或等于峰值檢波器的輸出。
平均值檢波器的特性
平均值檢波在許多方面與峰值檢波類似。包絡(luò)檢波器的輸出是調(diào)制包絡(luò)。當(dāng)后檢測帶寬大于分辨帶寬時,就會進(jìn)行峰值檢波。如果要進(jìn)行平均值檢波,被檢測到的信號必須通過一個帶寬比分辨帶寬小很多的濾波器。該濾波器對包絡(luò)檢波器輸出的信號的高頻分量 ( 例如噪聲 ) 進(jìn)行平均。
RMS 平均值檢波器
RMS 平均值權(quán)重接收機(jī)采用的權(quán)重檢波器是均方根值檢波器 ( 適用于高于拐角頻率 fc 的脈沖重復(fù)頻率 ) 和平均值檢波器 ( 適用于低于拐角頻率 fc 的脈沖重復(fù)頻率 ) 的結(jié)合,從而獲得脈沖響應(yīng)曲線的下述特性 : 當(dāng)高于拐角頻率時 10 dB/decade ,且當(dāng)?shù)陀诠战穷l率時 20 dB/decade 。具體響應(yīng)特性見 CISPR 16-1-1 2010 。
來源:國際認(rèn)證技術(shù)論壇