简介
我早些时候意识到,在过去的一年里,我的评论已经涵盖了MIL-STD-461测试方法的大部分,所以我决定准备这篇文章来捕获那些在以前的文章中被省略的项目。beplay官方免费下载由于这是一个系列的结尾,主题几乎没有共同点,所以我将逐个讨论,而不是使用共同点来分组多个测试方法。
CS115 -脉冲激励
CS115测试的目的是评估一个设备的能力,以容忍电磁能量的开关瞬态,可以耦合到设备的线路。测试参数建立波形模拟耦合和设备性能决定验收标准。设备性能规范应确定可接受或不可接受的设备标准操作的可量化的通过/失败偏差。
CS115测试在1993年MIL-STD-461D发布后成为标准测试,适用于飞机和航天系统,但在指定时也可用于其他系统。本测试使用大电流注入施加瞬态,取代MIL-STD-462通知6中规定的“抖振继电器”RS06测试。这一变化建立了更稳定的测试参数,是标准化的一大步。我们注意到修订版“D”也删除了CS06测试,以支持在电线上使用CS115。在“D”版本发布后,许多采购继续调用等效于CS06的测试,修订版“F”中包含了类似的CS106测试,但修订版“G”删除了它,理由是测量表明CS115通过注入CS106瞬态实现了交叉耦合。
现行标准修订版“G”的适用性包括指定的地面系统和船舶。多年来,随着修订的发布,CS115测试一直保持相对不变。
CS115测试设备
同轴充电线脉冲发生器用于产生指定的波形(见图1),其中开路同轴电缆将获得充电,然后在开关连接充电线时放电到连接到电流探头的输出电路。开关由脉冲率控制器和继电器控制。由于电感耦合,波形目标很少达到,因此期望看到类似图1左侧可接受的波形。请注意,波形参数在校准过程中满足,在测试电缆时高度扭曲。
耦合变压器使用至少500mhz的电流注入探头,测试时使用电流监测探头。高频性能是满足所需的2ns跃迁时间所必需的。用于数据缩减的探测因子b应该是175 MHz的因子,以包含正弦频率以创建脉冲持续时间和转换时间。
驱动电缆指定为50Ω阻抗,0.5 dB或更少的插入损耗在500MHz和2米的长度被叫。电缆长度会影响脉冲持续时间,所以选择接近2米的电缆。如果波形校准正确,驱动器电缆的长度应该是好的,但注意过多的插入损失。
图1:CS115波形(上为目标)(下为可接受)
形成具有50 Ω阻抗的同轴传输线的校准夹具,支持在波形校准过程中放置电流注入探头。
一种具有必要带宽的示波器,在不改变波形的情况下显示转换时间。电流监测探头和校准夹具依赖于50 Ω的测量阻抗,因此通过示波器选择或外部终止器提供正确的阻抗,但不能同时两者。
可能需要衰减器、同轴负载、lisn和其他配套硬件来完成测试。
CS115校准
与大多数MIL-STD-461G测试一样,指定信号完整性检查或校准以检查设备功能/准确性或建立测试级别设置和波形参数。在CS115的情况下,或校准过程验证产生测试电流所需的波形和脉冲发生器设置。
如图2所示,使用将在测试中使用的组件配置测试设备。对所选电缆进行衰减,以确保校准中使用的电缆将支持测试配置中的探头放置。请注意,在图中,我放置了一个50 Ω终止符,以提醒这是必需的。衰减器可能是必要的,用于代替10X示波器探头,以提供50 Ω终止。
以30 Hz脉冲重复频率以重复模式启动脉冲发生器,并将脉冲幅度调整到测试极限电流水平。验证波形参数的脉冲持续时间,脉冲重复和过渡时间。如果有任何参数不满足,请解决问题并完成校准。保留脉冲重复设置,并记录脉冲发生器振幅设置,以在测试期间用作驱动电平。捕获波形的示波器记录/图片,用于测试报告。根据注射探针的位置,可能会出现负脉冲。如果发生这种情况,可以将探头翻转,或者任何脉冲发生器都有极性选择器,以提供标准指示的脉冲。脉冲极性对测试来说并不重要,但显示脉冲为阳性,可以防止审查人员提出问题。
图2:CS115校准
CS115测试
一旦校准完成,配置测试设备如图3所示,当前监测探头位于距离被测设备(EUT)所选连接器5厘米处,除非连接器金属外壳长于5厘米。如果后壳为5厘米或更长,则将探头放置在电缆与后壳相遇的位置,但不要超过后壳。MIL-STD-461G指出,每个接口连接器构成一条电缆,但是,如果安装从单个连接器在不同方向布线,耦合将不相等,因此共模测试将不能模拟安装时的电势差模问题。
确认EUT工作正常,启动脉冲发生器并将脉冲发生器振幅调整到校准期间建立的设置。监测EUT操作的敏感性,同时应用瞬态一分钟。测量被测电缆的电流并记录波形。由于特性阻抗,电流可能高于或低于所建立的测试极限。所以,记录电流与脉冲发生器的校准设置,无论电流在电缆中流动。波形可能会扭曲,因为电缆受到来自接线端子和相对于地平面的物理位置的各种反应元件的影响。在测试过程中,电缆排列应保持在标准配置,以尽量减少寄生电抗的变化。
如果注意到敏感性,使用MIL-STD-461第4节中描述的敏感性阈值确定方法降低振幅。
在校准过程中注意到的衰减器不在测试配置图中,因为监测探头不太可能需要它。然而,如果信号过载示波器,衰减器被用来代替10X探头来维持50 Ω终止。
请注意,电源线是在束上测试的,有中性点和接地的电源,没有中性点或接地的相位引线。基于此,三相电力电缆将同时测试a - b - c相,而不是单独测试。
图3:CS115测试配置
CS109 -结构电流
CS109测试的目的是评估设备在60 Hz到100 kHz频率范围内耐受电流流过设备机箱的能力。机箱电流会产生磁场,可能辐射到内部电路并影响设备性能。该测试适用于海军采购的工作频率为100khz或更低,灵敏度为1的设备µV或更小。测试方法程序起源于1980年MIL-STD-462通知4的发布,到目前为止一直保持相对不变。与大多数敏感性测试一样,器件性能规范应确定可接受的器件标准操作的可量化的通过/失败偏差。
CS109测试设备
带有放大器的覆盖测试频率范围的信号发生器,以产生所需的电流。
隔离变压器控制底盘接地到与待测底盘面相关的单点位置。
电流探头用于监测测试电路中的电流流动,0.5 Ω电阻用于防止短路导致信号源过载。测量接收机用于监测探头感应到的电流。记住,测量接收机应匹配电流探头50 Ω阻抗。
耦合变压器0.5 Ω二次匹配电路中的电阻。
CS109测试
首先,您注意到我省略了校准过程。此测试方法不使用校准,假设当前探头和测量接收机已校准。您可能还记得,MIL-STD-461G中的电流探头不需要定期校准,但在CS114校准期间,监测探头得到验证。您应该使用该方法来检查用于此测试的探针。
图4显示了测试配置,这值得讨论。请注意,图中指出了一个与EUT底盘面相关的单点地,在那里应用了测试电流。隔离变压器断开与电源输入电路相关的接地。在图中,没有显示其他连接器,但对于大多数设备,都有一个连接。您可能还必须为这些连接提供隔离,特别是如果它们为系统提供了接地,例如屏蔽电缆终端。最好是获得整体机箱隔离,然后附加所需的单点接地。这种隔离是必要的,以防止交流电路径会分割电流,导致欠测。
保持测试电路接线垂直于表面至少50厘米,有助于减少从电缆到内部电路的场耦合,防止更高水平的场影响测试。
选择测试面与安装有关。例如,如果设备安装在设备机架上,机箱的任何面都将受到机架机箱电流的影响,因此所有面都将受到测试。MIL-STD-461提供了选择测试对象的指导。
图4:CS109测试配置
一旦建立了配置,就可以验证EUT是否正常工作,并将信号应用到测试电路。在启动频率,调整振幅以产生测试电流,然后扫描测试频率范围,同时监控EUT性能。扫描速度必须大于MIL-STD-461中规定的最小值或EUT周期时间(EUT完成过程所需的时间)。为测试报告记录应用电流和任何敏感性指标。
RS105 -瞬态电磁场
RS105测试的目的是评估暴露在外部电磁环境中的设备耐受电磁脉冲(EMP)事件的能力。该测试与EUT外壳相关-电缆应由屏蔽导管保护,在此潜在环境适用。
RS105测试设备
横向电磁(TEM)单元,平行平板辐射系统或等效物,在施加测试脉冲电压的平板之间提供辐射场。
瞬态脉冲发生器具有单脉冲产生和每米板分离产生大于50kv电压幅值的能力。2米的平板分离至少需要100千伏电压。
将存储具有足够带宽(700 MHz或更多)的脉冲以捕获波形参数的示波器。数字化示波器需要高达每秒1千兆样本的采样。需要一个至少1ghz带宽的高压探头。
lisn放置在电源输入电路中,端子保护装置(tpd)用于保护配电免受测试产生的高电平瞬态电流的影响。
b点(磁场)或d点(电场)传感器用于感知和测量产生的场的时间变化率。
积分器将传感器的变化率输出转换为传感器的集成波形。
RS105校准
图5提供了一个基于平行板辐射系统的通用测试配置。如图所示配置设备,但在安装EUT之前,请将传感器放置在垂直平面的中心,即EUT正面所在位置。将传感器连接到示波器第二通道,以便同时测量传感器信号和高压探头波形。
产生一个脉冲,并调整发生器产生所需的峰值振幅。确认波形参数(即振幅、上升时间脉宽)符合要求。记录由示波器测量的驱动器脉冲波形。振幅必须至少为50千伏,但可超过6分贝或最高达100千伏。
重复校准过程,传感器位于EUT前端的四个角落,确保波形参数得到满足。如果振幅在任何校准点进行了调整,则在前面的点重复测量,以获得同时满足所有传感器点的发电机设置。
请记住,电压有可能是致命的,因此要密切注意所有安全预防措施,与实验室中其他设备的干扰是隔离或屏蔽测试位置的风险。
图5:RS105测试配置
RS105测试
校准完成后,拆卸传感器并将EUT安装在平行板上。电缆应朝向现场,并做好屏蔽。请注意,测试体积以板的长度和高度的1 / 2为界。
使EUT运行,并使其稳定。从峰值振幅的10%开始施加脉冲,并增加2或3的步长,直到达到峰值振幅。在监测EUT性能的敏感性指示时,以每分钟不超过一次的速率施加所需数量的脉冲。
在三个正交平面中的每个平面上使用EUT重复测试,记录所有指定的测量值,用于报告输入。
测试设备制造商的文献和培训将提供有关电极加压干燥室的设备使用和需求的重要信息。如前所述,使用的是致命电压,所以要保持安全防范措施。
总结
与所有MIL-STD-461测试一样,计划是一个基本元素,计划包括定义完成测试所需的硬件。确保您了解报告需求,这样您就可以在测试期间捕获必要的信息。
如果您有关于本次评审或任何其他与EMC、电气安全或环境测试或合规性设计相关的问题,请联系我。