电磁兼容性测试系统和方法与流程

本发明涉及一种电磁兼容性测试系统和方法，尤其涉及一种利用串口数据的电磁兼容性测试系统和方法。

背景技术：

电磁兼容性(emc：electromagneticcompatibility)是指设备或系统在其电磁环境中能够正常运行，并不对该环境中的任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。电磁兼容性一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁骚扰不能超过一定的限值；另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁骚扰具有一定程度的抗扰度。

利用电波暗室对被测产品的电磁兼容性进行测试研究工作时，需要对被测产品端口的输出信号进行检测，用以判定被测产品的功能是否符合设计要求。然而，以往的测试系统利用示波器呈现测试结果，存在无法保存数据且系统搭建及调试复杂度高的问题。

技术实现要素：

示例实施例提供一种电磁兼容性测试系统，包括功率源、电磁屏蔽腔以及光电转换模块。功率源可以被配置成用于向电磁兼容性测试系统供电。电磁屏蔽腔的内部可以包括至少一个采集模块、至少一个模数转换器、处理器以及电光转换模块。该至少一个采集模块可以被配置成用于从位于电磁屏蔽腔的外部的待测设备采集采样信号。该至少一个模数转换器可以与至少一个采集模块一一对应，并被配置成用于将从对应的采集模块接收的采样信号转换为数字信号。处理器可以被配置成用于将从至少一个模数转换器接收到的数字信号合并并转换为串口数据并将串口数据发送到电光转换模块。电光转换模块可以被配置成用于将数字信号转换为光信号。此外，光电转换模块可以与电光转换模块光耦合，并被配置成用于将来自电光转换模块的光信号转换为串口数据并传送到计算设备。

示例实施例还提供一种电磁兼容性测试方法，包括：在电磁屏蔽腔的内部，从待测设备采集至少一个通道的采样信号、将采集到的采样信号转换为数字信号、将数字信号合并并转换为串口数据、以及将串口数据转换为光信号；以及在电磁屏蔽腔的外部，将光信号转换为串口数据、以及将数字信号传送到计算设备。

附图说明

附图一般通过示例的方式而不是限制的方式来图示在本文档中所讨论的各实施例。在附图中(这些附图不一定是按比例绘制的)，相同的数字可以描述不同视图中的类似的组件。具有不同的字母后缀的相同的数字可以表示类似组件的不同实例。

图1是图示出根据实施例的示例电磁兼容性测试系统100的框图；

图2图示出根据实施例的示例电磁兼容性测试方法200的流程图；并且

图3是图示出根据实施例的示例电磁兼容性测试系统300的框图；并且

图4图示出根据实施例的示例电磁兼容性测试方法400的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地表述，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例都将落入本发明的保护范围。

说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用表明所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例不一定都包括该特定的特征、结构或特性。此外，此类短语不一定是指同一个实施例。此外，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，认为结合无论是否被明确描述的其他实施例而影响此类特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围之内的。

应注意，术语“构成”、“构成有”、“具有”、“具备”、“包括”、“包括有”、“包含”、“含有”或它们的任何其它变型旨在覆盖非排他性的包括，使得构成、具有、包括、包含要素的列表的过程、方法、物品或装置不仅包括那些要素，还可包括对这种过程、方法、物品或装置未明确列出的或固有的其它要素。以“构成有一”、“具有一”、“包括一”、“包含一”开头的要素，在没有更多约束条件的情形下，不排除在构成有、具有、包括、包含该要素的过程、方法、物品或装置中有另外的相同要素存在。术语“一”和“一个”被定义为一个或更多个，除非本文中另有明确声明。

在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

在附图中，为了易于描述，示出了示意性要素的特定布置或次序，示意性要素诸如表示设备、模块、指令块和数据要素的那些示意性要素。然而，本领域技术人员应当理解，附图中的示意性要素的特定排序或布置并非旨在暗示要求特定的处理次序或顺序、或过程的分离。此外，在附图中包括示意性要素并不意味着暗示在所有实施例中都要求此类要素，或者在一些实施例中由此类要素表示的特征可以不被包括在其他要素中或与其他要素组合。

此外，在附图中，在使用诸如实线或虚线或箭头的之类连接要素来说明两个或更多个其他示意性要素之间的连接、关系或关联的情况下，不存在任何此类连接要素并不意味着暗示没有连接、关系或关联可以存在。换句话说，要素之间的一些连接、关系或关联未在附图中示出，以免使本公开模糊。另外，为了易于说明，使用单个连接要素来表示要素之间的多个连接、关系或关联。例如，在连接要素表示信号、数据或指令的通信的情况下，本领域技术人员应当理解，此类要素如可根据需要来表示一个或多个信号路径(例如，总线)以影响通信。

图1是图示出根据实施例的示例电磁兼容性测试系统100的框图。本实施例的电磁兼容性测试系统100用于对待测设备2的电磁兼容性进行测试，并将测试数据输出到外部的计算设备4以用于存储、处理、呈现或其它操作。

参照图1，该系统100总体上包括功率源1、电磁屏蔽腔3以及计算设备4。电磁屏蔽腔3例如可以由金属制成，并设置成接地。功率源1和待测设备2位于电磁屏蔽腔3的外部，并由功率源1供电。电磁屏蔽腔3可以包括采集模块32、处理器34以及电光转换器61。功率源1被配置成用于向电磁屏蔽腔3内的设备供电。

采集模块32可以被配置成用于从待测设备2处采集采样信号。采样信号例如是电压信号或电流信号。采样信号然后被传送到模数(ad)转换器342以便转换为数字信号。模数转换器342可以集成在处理器34内部，也可以独立于处理器34。经模数转换器342转换后的数字信号被传送到处理器34。

处理器34由功率源1供电，并且可以被配置成用于将从模数转换器342接收到的数字信号转换为串口数据。

串口也称串行通信接口，是采用串行通信方式的扩展接口。串口数据一位一位地顺序传送，能够实现远距离通信。串口例如可以基于rs-232标准(ansi/eia-232标准)。处理器34然后可以以ttl电平的形式将串口数据传送到电光转换器61。

处理器34例如可以是数字信号处理器(dsp)、微控制器、专用集成电路(asic)或微处理器等。

电光转换器61可以将从处理器34接收到的ttl电平形式的串口数据转换为光信号，并通过光纤63将该光信号传送到位于电磁屏蔽腔3外部的光电转换器62。光电转换器62将从电光转换器61接收到的光信号转换为电信号、即串口数据，然后将该串口数据传送到计算设备4以便存储、分析和/或呈现该串口数据。

计算设备4例如可以是个人计算机(pc)、平板pc、个人数字助理(pda)、移动电话等。

图2图示出根据实施例的示例电磁兼容性测试方法200的流程图。该方法200可以通过图1所示的系统100来实现。

如图2所示，方法开始于步骤202，其中可以通过采集模块32从由功率源1供电的待测设备2采集采样信号。采样信号可以是电压信号或者电流信号。过程然后进入步骤204。

在步骤204中，可以利用经模数转换器342将由采集模块32采集到的采样信号转换为数字信号。过程然后进入步骤206。

在步骤206中，可以利用处理器34将经模数转换器342转换后的数字信号转换为串口数据。过程然后进入步骤208。

在步骤208中，可以利用电光转换器61将来自处理器34的串口数据转换为光信号。过程然后进入步骤210。

在步骤210中，可以利用光电转换器62将从电光转换器61经由光纤63传输过来的光信号转换为电信号，即恢复成串口数据。过程然后进入步骤212。

在步骤212中，可以将来自光电转换器62的串口数据传送到计算设备4。

在上述过程中，步骤202、204、206以及208可以在电磁屏蔽腔3的内部进行，并且步骤210以及212可以在电磁屏蔽腔3的外部进行。

根据本实施例，处理器34将采样信号的数字信号转换为串口数据并通过电光转换器61和光电转换器62传送到计算设备4，因此能利用计算设备存储、保存和处理采样信号。此外，通过利用电光转换器61与光电转换器62的光耦合传输光信号，能够防止因电磁屏蔽腔3的内部和外部接地导致电信号无法传送的情况，并且能够增加信号传送的距离，降低传输损耗。使得光电转换器62和/或计算设备4能够设置在离电磁屏蔽腔3较远处。

图3是图示出根据实施例的示例电磁兼容性测试系统300的框图。本实施例的电磁兼容性测试系统300与图1所示的电磁兼容性测试系统100同样，能够对待测设备2的电磁兼容性进行测试，并将测试数据输出到外部的计算设备4以用于存储、处理、呈现或其它操作。

参照图3，该系统100总体上包括功率源1、电磁屏蔽腔3以及计算设备4。功率源1和待测设备2位于电磁屏蔽腔3的外部，并由功率源1供电。在本实施例中，功率源1与待测设备2之间设有lisn(lineimpedancestabilizationnetwork：线路阻抗稳定网络)滤波器5，用于隔离来自功率源1的电波干扰以便向待测设备2提供纯净的功率，提供稳定的测试阻抗，并起到滤波的作用。

本实施例中，电磁屏蔽腔3可以包括采集模块32a、32b、处理器34以及电光转换器61。功率源1被配置成用于向电磁屏蔽腔3内的设备供电。

采集模块32a可以被配置成用于从待测设备2采集电压信号，并且采集模块32b可以被配置成用于从待测设备2采集电流信号。电流信号的采集例如可以通过设置电流传感器来实现。此外，与采集模块32a和采集模块32b相对应地分别设置有模数转换器342。

采样信号然后被传送到模数转换器342以便转换为数字信号。模数转换器342可以集成在处理器34内部，也可以独立于处理器34。经模数转换器342转换后的数字信号被传送到处理器34。

本实施例中，为了获得清晰且稳定的采样信号，可以在采集电压信号的采集模块32a与模数转换器342之间进一步设置放大电路35，并且在采集电流信号的采集模块32b与模数转换器342之间进一步设置放大转换电路36。放大转换电路36主要用于将来自采集模块32b的电流信号放大并转换成电压信号并输出到模数转换器342，因此有时也称为电流电压转换器。在一些实施例中，放大电路35以及放大转换电路36可以进一步具有滤波功能。

在本实施例中，采集模块32a向放大电路35提供三个通道的电压采样信号v1～v3，并且采集模块32b向放大转换电路36提供一个通道的电流采样信号i1。但应当理解，采样信号的种类、即电压、电流或其组合、通道数可以根据电磁兼容性测试的需要而任意变更，并且采集模块的数量也不限于两个，只要根据采集信号的种类的通道数量相应设置模数转换器342、放大电路35、放大转换电路36即可。

在一些实施例中，功率源1的输出电压可能较高以便获得质量更高的采样信号。然而处理器34要求的输入电压可能低于功率源1的输出电压。为此，可以在功率源1与处理器34之间设置ldo(lowdropoutregulator：低压差线性稳压器)模块37。ldo模块37是一种线性稳压器，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。经ldo模块37调节后的电压可以被提供给处理器34、放大电路35以及放大转换电路36。

例如在功率源1提供12v电压输出且处理器34要求的输入电压为5v的情况下，ldo模块37可以将功率源1的输出电压调节到5v后提供给处理器34。当然，根据不同的电压转换要求，也可以使用其它类型的直流降压转换器。

处理器34可以被配置成用于将从模数转换器342接收到的电压采样信号v1～v3以及电流采样信号i1打包并转换为串口数据，然后可以以ttl电平的形式将串口数据传送到电光转换器61。

电光转换器61可以将从处理器34接收到的ttl电平形式的串口数据转换为光信号，并通过光纤63将该光信号传送到位于电磁屏蔽腔3外部的光电转换器62。光电转换器62将从电光转换器61接收到的光信号转换为电信号、即串口数据。

在本实施例中，系统300包括两组电光转换器61和光电转换器62。其中一组可以用于向外部传送串口数据dat，另一组可以用于从外部接收指令数据cmd。指令数据cmd例如可用于指示获取采样信号的开始和结束、获取采样信号时的各种参数等。

由于串口数据dat为ttl电平的形式，因此可以进一步设置诸如usb-uart连接器之类的串口转换接口6，该串口转换接口6可以被配置成用于在ttl数据与usb(universalserialbus：通用串行总线)数据之间进行转换。经转换得到的usb数据可以经由usb连接器7输入到计算设备4以便存储、分析和/或呈现该串口数据，或进行其它操作。

图4图示出根据实施例的示例电磁兼容性测试方法400的流程图。该方法400可以通过图3所示的系统300来实现。

如图4所示，方法开始于步骤402，其中可以通过采集模块32a和采集模块32b从由功率源1供电的待测设备2采集采样信号。采样信号可以是电压信号和/或电流信号。过程然后进入步骤404。

在步骤404中，可以利用经模数转换器342将由采集模块32a和32b采集到的采样信号转换为数字信号。过程然后进入步骤406。

在步骤406中，可以利用处理器34将经模数转换器342转换后的数字信号打包并转换为串口数据。过程然后进入步骤408。

在步骤408中，可以利用电光转换器61将来自处理器34的串口数据转换为光信号。过程然后进入步骤410。

在步骤410中，可以利用光电转换器62将从电光转换器61经由光纤63传输过来的光信号转换为电信号，即恢复成串口数据。过程然后进入步骤412。

在步骤412中，可以利用串口转换接口6将来自光电转换器62的串口数据转换为usb数据并经由usb连接器7传送到计算设备4。

计算设备4然后可以存储、处理和/或呈现接收到的usb数据，或者根据需要执行其它操作。

在上述过程中，步骤402、404、406以及408可以在电磁屏蔽腔3的内部进行，并且步骤410以及412可以在电磁屏蔽腔3的外部进行。

根据实施例，电磁兼容性测试系统能够同时监控多个通道的电压和/或采样信号，能够有效减少系统搭建复杂度、减少调试时间，降低测试成本。此外，由于采用金属制的电磁屏蔽腔，因此能降低串口设备的电磁辐射，提高电磁兼容性测试的可信度。

以上详细描述了本发明的优选实施方式。但应当理解为本发明在不脱离其广义精神和范围的情况下可以采用各种实施方式及变形。本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本领域技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应属于由本发明的权利要求书所确定的保护范围内。