电磁兼容EMC测试中的电流探头测量
EMC测试的具体说明(关于BCM设计相关的)
EMC测试供应商:XXX电气系统有限公司零件名称:XXX零件号:XXX日期:2010-12-22EMC测试审核人施喆晗审核时间2010-12-22测试地点:上海XX科技有限公司的实验室EMC简介:EMC(Electro Magnetic Compatibility)——电磁兼容,是指电子、电气设备或系统在预期的电磁环境中,按设计要求正常工作的能力,也是电子、电气设各或系统的一项重要的技术性能。
电磁兼容性问题已经形成一门新的学科,也是一门以电磁场理论为基础,包括信息、电工、电子、通信、材料、结构等学科的边缘科学,同时也是一门实践性比较强的学科,需要产品工程师具有丰富的实践知识。
电磁兼容的中心课题是研究如何控制和消除电磁干扰,使电子设备或系统与其他设备联系在一起工作时,不导致设备或系统的任何部分的工作性能的恶化或降低。
一个设计理想的电子设备或系统应该既不发射任何不希望的能量,又应该不受任何不希望有的能量的影响。
当然,在电子设备或系统出厂前,衡量其EMC J眭能好坏的主要依据就是FMC测试结果。
这些测试,就是模拟产品在实际工作环境中发生的一些骚扰和干扰,如图所示。
图中为举例说明用电器在实际工作环境中发生的一些骚扰和干扰目前,衡量一个产品的EMC跬能主要从以下两个方面来考虑。
(1)EMI(Electro Magnetic Interference)——电磁干扰性能。
即处在一定环境中的设备或系统正常运行时,不应产生超过相应标准所要求的电磁能量于扰。
(2)EMS(Electro Magnetic Susceptibility)——电磁抗扰度性能。
即处在一定环境中的设各或系统正常运行时,设各或系统能承受各种类型的电磁能量干扰。
EMC测试审核人施喆晗审核时间2010-12-22测试地点:上海XX科技有限公司的实验室EMC实验模块:众泰P01的保险丝盒总成与车身控制模块的实验项目有如下四个。
暗室法(RE),电压法(CE),大电流注入法(BCL),自由场法(RL)。
EMC测量方法介绍
E M C测量方法介绍本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March电磁兼容测量方法和测量设备介绍一基本概念二电磁兼容基本测量方法和测量标准三电磁干扰诊断典型方法举例四 EMC测量需要的仪器设备一基本概念什么叫电磁干扰什么叫电磁兼容(EMC)电磁干扰必须同时具备的三个条件:a. 干扰源——能产生电磁干扰的元器件;b. 接收器——对干扰敏感的元器件和电路;c.电磁干扰传播途径分为两种:“传导”和“辐射”。
电磁发射(电磁骚扰):是指从一个电磁源发散出的电磁能量,它包括两种形式:a. 辐射发射——是指通过空间传播的有用或无用的电磁能量;b. 传导发射——是指沿导线(如电源线、控制线或互连线)传输的电磁能量。
电磁敏感度(电磁抗扰性):设备暴露在电磁辐射下所呈现的不希望有的响应程度,它也分为两种形式:a. 辐射敏感度——对造成设备降级的辐射干扰的度量;b. 传导敏感度——当引起设备不希望有的响应或造成其性能降低时,对电源线、控制线或信号线上干扰信号的电流或电压的度量。
EMC测量分为:认证测量和诊断测量EMC认证测量需要的条件:1.测量依据的标准和规范;2.测量设备;3.测量场地。
EMC诊断测量需要的条件:1.测量设备2.一般实验室或屏蔽室二电磁兼容基本测量方法(一) EMC测量标准介绍:电磁兼容测量项目很多,军标分得比较细,所以依军标152A为例,同时结合几个常用的民用标准来讲一下基本的测量内容和测量方法。
不管军标还是民标基本测量方法是相同或类似的。
一台设备的EMC要从四个方面进行测量:辐射发射、辐射敏感度、传导发射、传导敏感度。
军标GJB152A是军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求和测量方法。
它的测量项目按照英文字母和数字混合编号命名的:C(conduct)—传导, E(emission)—发射, R(radiat)—辐射,S(susceptibility)—敏感度CE——传导发射 CS——传导敏感度 RE——辐射发射 RS——辐射敏感度a. 传导发射测量(CE)CE101 25Hz ~10kHz电源线传导发射CE102 10kHz~10MHz电源线传导发射CE106 10kHz~40GHz天线端子传导发射CE107 电源线尖峰信号(时域)传导发射b. 辐射发射测量(RE)RE101 25Hz ~ 100kHz磁场辐射发射RE102 10kHz ~ 18GHz电场辐射发射RE103 10kHz ~ 40GHz天线谐波和乱真输出辐射发射c. 传导敏感度测量(CS)传导敏感度测量可分为3类9项:有关电源线、互连线(信号线、控制线)传导敏感度测量:CS101 25Hz~50kHz电源线传导敏感度CS106 电源线尖峰信号传导敏感度CS114 10kHz~400MHz电缆束注入传导敏感度CS115 电缆束注入脉冲激励传导敏感度CS116 10kHz~100MHz电缆和电源线阻尼正弦瞬变传导敏感度有关接收机和调谐放大器的传导敏感度测量:CS103 15kHz~10GHz天线端子互调传导敏感度CS104 25Hz~20GHz天线端子无用信号抑制传导敏感度CS105 25Hz~20GHz天线端子交调传导敏感度有关壳体(如飞机、潜艇和仪器设备等壳体)传导敏感度测量:CS109 50Hz~100kHz壳体电流传导敏感度d. 辐射敏感度测量(RS)RS101 25Hz~100kHz磁场辐射敏感度RS103 10kHz~40GHz电场辐射敏感度RS105 瞬变电磁场辐射敏感度(2) 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法(GB9254)主要测量内容:a. 电源端子和电信端口的传导骚扰限值和测量方法b. 辐射骚扰和测量方法(3) 信息技术设备抗扰度的基础系列标准(GB/T17626-1998)主要测量内容该标准包括以下分标准:GB/ 抗扰度试验总论(IEC61000-4-1)GB/ 静电放电抗扰度试验(IEC61000-4-2 )GB/ 射频电磁场抗扰度试验(IEC61000-4-3)GB/ 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(IEC61000-4-4)GB/ 浪涌(冲击)抗扰度试验(IEC61000-4-5)GB/ 射频场感应的传导骚扰抗扰度(IEC61000-4-6)GB/ 供电系统及相连设备的谐波、谐间波的测量和测量仪器导则(IEC61000-4-7)GB/ 工频磁场抗扰度试验(IEC61000-4-8)GB/ 脉冲磁场抗扰度试验(IEC61000-4-9)GB/ 阻尼振荡磁场抗扰度试验(IEC61000-4-10)GB/ 电压跌落、短期中断和电压渐变抗扰度试验(IEC61000-4-11)GB/ 振荡波抗扰度试验(IEC61000-4-12)为减少技术贸易壁垒,加强各国间贸易往来,国际上各大标准组织之间加强协调与合作,有许多标准趋于一致,如:IEC CISPR标准外国国家或区域性标准我国家标准CISPR22 EN55022,FCC PART15,VDE0878 GB9254-98IEC61000-3-2 EN61000-3-2 GB17625-98IEC61000-4-4 EN61000-4-4 GB/CISPR14 EN55014 GB4343-95(二)EMC测量方法:1 电磁辐射发射测量系统(RE)(电磁骚扰或辐射骚扰)辐射发射测量目的:是测量被测设备辐射的电磁能量是否超过标准要求,以便控制设备和系统辐射的电磁能量。
一种新的电磁兼容性故障检测方法
电磁兼容 ( E l e c t r o m a g n e t i c C o m p a t i b i l i t y ,E MC)一般
选 型 、P C B 板层划分 、布局 、布线 、接地 、局部屏蔽 和滤 波等 )降低干扰源 的干扰信 号强度 ;电子装备 的金 属机箱 结构尽管理论上有很 高的屏蔽效能 ,但 由于机箱缝 隙 、孔 洞及接插件等 电磁 泄漏 因素的存在 ,使得机箱屏 蔽效能显 著降低 。因此 ,分析 、定位 、排除R E1 0 2 电场辐射 发射超 标现象较为棘手 。若采 取在 电磁 兼容实验室测试一 整改一 测 试 的传统方法 ,将费 时费力 。
相 对来说 比较 高的 。文章 主要 对 卷接机 在 电气控制 工作 当中 出现 的最 多的 问题进 行 分析 研 究 ,并且 提 出几点
可行 性的建议 。
关键 词 :烟草 电气 ;设备控 制 ;电气控制 中图分类号 :TM3 0 1 文献标 识码 :A
文章编号 :1 0 0 9 — 2 3 7 4( 2 0 1 3)2 5 - 0 0 6 4 — 0 2
问题整改提供有效验证手段 。
2 电磁兼容检测手段
目前 ,军 民品电磁兼容性检测 通常在满足相应 国标或
国军标 的电磁兼 容实验室进行 检测 。电磁兼容实验 室由半
电波暗 室、屏蔽室测试场地 和专用 的电磁兼容测试 系统组 成 。电磁兼 容实验室建设 、维 护费用较高 ,通 常具 有一定 实力和规模的企事业单位才会单独拥有电磁兼 容实验室 。
摘要:随着电子信息技术的飞速发展 ,, E t f - 产品的电磁兼容性问题 日益严峻。文章在传统电磁兼容检测手段
的基础上 ,提 出一种新 的 电磁辐射 发射检测 方法 ,并通过 试验进行验 证。
怎么进行电磁兼容的测试?
怎么进行电磁兼容的测试?【导读】电磁骚扰源任何形式的自然或电能装置所发射的电磁能量,能使共享同一环境的人或其它生物受到伤害,或使其它设备、分系统或系统发生电磁危害,导致性能降低或失效,即称为电磁骚扰源,下面针对电磁兼容测试的条件与方法及要素来一一列举。
一、电磁骚扰源的特性1. 规定带宽条件下的发射电平2. 频谱宽度按照电磁骚扰能量的频率分布特性,可以确定其频谱宽度。
连续波骚扰中,交流声骚扰的频谱宽度最窄,而脉冲骚扰中,单位脉冲函数的频谱宽度最宽。
3. 波形电磁骚扰有各种不同的波形。
波形是决定电磁骚扰频宽度的一个重要因素。
4. 出现率电磁骚扰场强或功率随时间的分布与电磁骚扰的出现率有关。
按电磁骚扰的出现率可分为周期性骚扰、非周期性骚扰和随机骚扰三种类型。
5. 辐射骚扰的极化特性极化特性指在空间给定点上,骚扰场强矢量的方向随时间变化的特性,取决于天线的极化特性。
当骚扰源天线和敏感设备天线极化特性相同时,辐射骚扰在敏感设备输入端产生的感应电压最强。
6. 辐射骚扰的方向特性骚扰源朝空间各个方向辐射电磁骚扰,或敏感设备接收来自各个方向的电磁骚扰的能力是不同的,描述这种辐射能力或接收能力的参数称为方向特性。
7. 天线有效面积这是表征敏感设备接收骚扰场强能力的参数,显然,天线有效面积越大,敏感设备接收电磁骚扰的能力也越强。
二、电磁骚扰源的分类按电磁骚扰源分类,可分为自然骚扰源人为骚扰源和瞬态骚扰源三类。
1.自然骚扰源自然骚扰源以其不可控制为特点,自然骚扰源根据其不同的起因和物理性质可分为电子噪声、天电噪声、地球外噪声以及沉积静电等其它自然噪声共四类。
它们所产生的电磁骚扰,其统计特性变化很大,有时呈频谱平坦的高斯分布,有时又呈现偶尔发生的脉冲骚扰。
这类骚扰是一种客观存在,只有掌握其分布及变化规律,才能提供电磁环境电平。
(1)电子噪声源电子噪声主要来自设备内部的元器件,是决定接收机噪声系数的重要因素,常见的电子噪声源包括热噪声、散弹噪声、分配噪声、1/f噪声和天线噪声等。
emc电流法流程
emc电流法流程EMC电流法流程。
一、什么是EMC电流法呀?EMC电流法呢,其实就是一种在电磁兼容(EMC)领域中很重要的测试方法。
就好像我们要了解一个人的健康状况,得做各种检查一样,在电子设备的世界里,EMC电流法就是一种检查设备电磁兼容性是否良好的手段。
它可以告诉我们电子设备在正常工作的时候,电流的一些特性,像是电流的大小、频率这些东西有没有在一个合理的范围内,会不会对其他设备造成干扰,或者自己是不是容易被外界干扰。
这就像在一个大家庭里,每个成员都有自己的活动空间和方式,不能因为自己的行为影响到其他人,也不能太脆弱老是被别人影响,电子设备在电磁环境里也是这个道理哦。
二、开始测试前的准备工作。
在进行EMC电流法测试之前,我们要把很多东西都准备好呢。
首先就是测试设备啦,这个就像是厨师做菜前要准备好锅碗瓢盆一样重要。
像电流探头,这可是个关键的小玩意儿,它就像一个敏锐的小侦探,能够准确地探测到电流的情况。
还有频谱分析仪,这个东西可神奇了,它能把电流的频率情况分析得清清楚楚,就像一个超级大脑一样。
除了这些设备,我们还要准备好被测试的电子设备。
这个设备得保证是正常工作状态的哦,要是设备本身就有毛病,那测试出来的结果肯定不对呀。
就好比一个人生病了去体检,那体检结果肯定不能反映他健康时候的状态嘛。
而且要把这个设备放在一个合适的环境里,不能周围有太多乱七八糟的电磁干扰,就像我们考试的时候得找个安静的环境一样,这样才能保证测试结果的准确性。
三、测试中的步骤。
1. 连接设备。
把电流探头连接到被测试的电子设备的电路上,这一步可一定要小心哦。
就像给一个小娃娃打针一样,要准又不能太用力,不然可能会把设备或者探头弄坏呢。
连接好之后,再把电流探头的另一端连接到频谱分析仪上,这样它们就能互相传递信息啦。
2. 设置频谱分析仪。
接下来就要给频谱分析仪做一些设置了。
要根据我们想要测试的频率范围来设置它,就像我们看电视要调到自己喜欢的频道一样。
电磁兼容基础知识详解,电磁干扰的危害
电磁兼容基础知识详解,电磁干扰的危害什么是电磁兼容电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
因此,EMC包括两个方面的要求: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干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。
电磁干扰源种类电磁干扰源种类繁多,可按不同的方法进行分类。
对测量环境中直接影响测量及测量设备的干扰来源可分为自然干扰源和人为干扰源。
自然干扰源包括:(1)大气噪声干扰:如雷电产生的火花放电、属于脉冲宽带干扰,其覆盖从数Hz到100MHz 以上.传播的距离相当远。
(2)太阳噪声干扰:指太阳黑子的辐射噪声。
在太阳黑子活动期.黑子的爆发.可产生比平稳期高数千倍的强烈噪声.致使通信中断。
(3)宁宙噪声:指来自宇宙天体的噪声。
(4)静电放电:人体、设备上所积累的静电电压可高达几万伏直到几十万伙.常以电晕或火花方式放掉,称为静电放电。
静电放电产生强大的瞬间电流和电磁脉冲,会导致静电敏感器件及设备的损坏。
静电放电属脉冲宽带干扰、频谱成分从直流一直连续剑中频频段。
人为干扰源指而电气电子设备和其他人工装置产生的电磁干扰。
这里所说的人为干扰源都是指无意识的干扰。
至于为了达到某种目的而有意施放的干扰,如电子对抗等不属于本文讨论范围。
任何电子电气设备都可能产生人为干扰。
在此,只是提到一些常见的干扰测量环境的干扰源。
(1)无线电发射设备:包括移动通信系统、广播、电视、雷达、导航及无线电接力通信系统.如微波接力,卫星通信等。
因发射的功率大,其基波信号可产生功能性干扰;谐波。
电子器件电磁兼容性考核试卷
B.铜
C.铁氧体
D.纤维板
13.以下哪些测试设备在电磁兼容性测试中常用?()
A.频谱分析仪
B.网络分析仪
C.信号发生器
D.电磁场模拟器
14.以下哪些是电磁兼容性设计中常用的接地方式?()
A.单点接地
B.多点接地
C.漏电接地
D.浮地
15.以下哪些因素会影响电子设备的电磁兼容性表现?()
A.信号线的长度
()
3.请阐述在电子设备设计过程中如何考虑电磁兼容性问题,包括但不限于电磁干扰(EMI)的抑制和电磁敏感性(EMS)的提高。
()
4.假设你是一名电磁兼容性工程师,请设计一个简单的测试计划,用于评估一款新型无线通信设备的电磁兼容性,包括测试项目、测试标准和测试环境等。
()
标准答案
一、单项选择题
1. C
6.电场屏蔽磁场屏蔽电磁场屏蔽
7. 30 1
8.单点接地多点接地
9.频谱分析仪网络分析仪信号发生器
10.抑制干扰源保护敏感设备合理布局
四、判断题
1. ×
2. √
3. √
4. ×
5. ×
6. ×
7. ×
8. ×
9. ×
10. √
五、主观题(参考)
1.电磁兼容性是指电子设备在电磁环境中能正常工作并不干扰其他设备的能力。它至关重要,因为电磁干扰可能导致设备性能下降甚至失效,影响通信安全和设备可靠性。
B.电源线的布局
C.电子器件的安装位置
D.外部电磁环境
16.以下哪些测试标准适用于无线通信设备的电磁兼容性测试?()
A. EN 301 489
B. EN 55022
C. EN 62236
电流探头测量实例和使用技巧
电流探头测量实例和使用技巧电流探头的应用十分广泛,其基本原理是流经导线的电流会在周围产生磁场,电流探头把磁场转化成相应的电压信号,通过和示波器配合,观察对应的电流波形。
广泛应用于开关电源、马达驱动器、电子整流计、LED照明、新能源等领域。
本文将讲述常见的电流探头的分类、原理、重要技术指标,并通过实例分析了解探头之间的差别,让大家能够对探头有个基本的了解。
一、电流探头分成AC电流探头和AC/DC电流探头。
目前示波器上的电流探头基本分成两类:即AC电流探头和AC/DC电流探头,AC电流探头常见的是无源探头,成本低,但不能处理直流分量;AC/DC电流探头通常是有源探头,分为低频探头和高频探头,低频探头常见的带宽在几百KHZ以下,高频探头带宽一般在几MHZ以上。
二、电流探头重要指标2.1 精度精度:是指电流到电压转换的精度。
拿 AC/DC 电流嵌为例,一般开环系统的精度比较差一点,典型值在 3%左右;闭环系统的精度比较高,典型值在 1%左右。
我们的高频电流探头的精度就是1%。
2.2 带宽带宽:所有探头都有带宽。
探头的带宽是指探头响应导致输出幅度下降到70.7%(-3 DB)的频率,如图5所示。
在选择示波器和示波器探头时,要认识到带宽在许多方面影响着测量精度。
在幅度测量中,随着正弦波频率接近带宽极限,正弦波的幅度会变得日益衰减。
在带宽极限上,正弦波的幅度会作为实际幅度的70.7% 进行测量。
因此,为实现最大的幅度测量精度,必需选择带宽比计划测量的最高频率波形高几倍的示波器和探头。
这同样适用于测量波形上升时间和下降时间。
波形转换沿(如脉冲和方形波边沿)是由高频成分组成的。
带宽极限使这些高频成分发生衰减,导致显示的转换慢于实际转换速度。
为精确地测量上升时间和下降时间,使用的测量系统必需使用拥有充足的带宽,可以保持构成波形上升时间和下降时间的高频率成份。
最常见的情况下,使用测量系统的上升时间时,系统的上升时间一般应该比要测量的上升时间快4-5 倍。
电磁场与电磁兼容实验报告
电磁场与电磁兼容实验报告交直流电源转换器产生的电磁骚扰实验报告**: ***班级: 自动化信号1203学号: ********实验目的: 测试AC/DC 转换器产生的电磁骚扰, 研究其对FM 发射模块是否产生电磁干扰。
实验步骤;(1)用电流探头ESV-Z1 测量AC/DC 转换器1和2的共模骚扰电流。
(2)用示波器探头测试转换器1和2的差模骚扰电压。
(3)用示波器和电流探头测量FM发射模块天线上的100MHz电流的幅度。
发射模块用直流供电, 用个人手机播放1000hz的MP3文件, 用另一个收音功能手机接收音频。
发射模块用直流电源供电, 用个人的手机播放1000Hz 的发射模块用直流电源供电, 用个人的手机播放1000Hz 的发射模块用直流电源供电, 用个人的手机播放1000Hz 的发射模块用直流电源供电, 用个人的手机播放1000Hz 的(1)实验测试数据以及分析:下图是共模骚扰波形, 图中波形大体具有周期性, 虽不明显可以看出, 周期为20ms, 频率50HZ, 与市电频率相同。
波形中有脉冲出现, 可能为难以完全滤除的脉冲。
下图是差模干扰波形, 干扰幅度高达200mv, 且具有明显周期性, 可以看出, 图中波形为电容放电的过程, 也就是次级组后滤波电容的滤波作用结果。
电源连接FM模块时(未加负载): 下图为共模干扰波形, 相比电源连接电位器时, 其波形加入高频分量, 这可能由于FM模块内部复杂电路结构反馈会电源线的高频分量增加。
电源连接Fm模块(带负载, 插入天线, 输入声音信号): 下图为模块的共模干扰波形, 相比空载时的波形, 幅度明显增大, 且频率为100MHz, 也就是模块发射的调频频率。
将FM模块的天线接近或者远离电源线, 可看到波形幅度随之变化。
用收音机接收调频模块发射的1KHz单频信号, 测得波形如下图所示(绿色), 波形包络周期为1ms, 周期为1KHz, 正好为广播的信号频率, 同时, 波形存在很多高频干扰, 此时人耳听到的收音机接收信号效果相对较好。
汽车电子电磁兼容测试标准解读
汽车电子电磁兼容测试标准解读文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-汽车电子EMC测试,正在受到越来越多的关注。
其中最重要的三个标准为,CISPR 25、ISO11452-2、ISO11452-4。
本文给出了测试设备、所起到的作用和推荐方案,是汽车电子工程师的必备速查手册。
一、CISPR25标准CISPR25目前用的是2007年第三版标准,与2002年的旧版,还是有很大差别。
1、CISPR25传导骚扰测试设备CISPR25传导骚扰测试方法分为两种。
一种是电压方法:电压测量只能用于单一导线的传导发射特性,故常用于测量电源线的发射,采用人工电源网络做隔离物;另外一种是电流探头方法:测量控制/信号线的发射。
CISPR25传导骚扰测试设备2、CISPR25辐射骚扰测试方法1)电波暗室(ALSE)方法:辐射场强测量应在ALSE 内进行,以消除来自电气设备以及广播台站产生的额外电磁骚扰的影响。
2)TEM小室方法:辐射场强度的测量应该在屏蔽室中进行,以消除来自电气设备和广播站的附加干扰。
TEM 小室的工作如同屏蔽室一样。
3)带状线法方法:带状线是开方式的波导,由一个接地平板和一个主导电体(隔板)构成,有特征阻抗。
一般采用的特征阻抗值是50Ω和90Ω。
目前关于零部件/模块的辐射骚扰测量的常见方法主要是:ALSE方法、TEM小室方法、带状线法。
但目前由于TEM小室受电磁环境及场地限制较多,带状线法则还处于研究和实践中。
所以基本上都是用ALSE方法来进行汽车电子的辐射骚扰测量。
CISPR25辐射骚扰测试设备二、ISO11452-2标准ISO11452介绍的是用各种不同的测试方法来对车载电子进行抗骚扰类的测试。
所以我们将对最常用的两种测试方法进行介绍。
分别是电波暗室法(ISO11452-2)和大电流注入法(ISO11452-4)。
辐射抗干扰测试方法:校准法:使用校准夹具标定的标准电流值,系统记录下发射功率后,再将样品摆放上去开始试验,测试过程中的注入功率不变,但产生的电流可能出现变化。
emc近场探针原理
emc近场探针原理
"EMC近场探针"通常指的是用于电磁兼容性(EMC)测试的近场探测器,也称为电磁场探测器。
这种设备用于测量电子设备周围的电磁场强度,以评估设备的电磁兼容性。
以下是 EMC 近场探针的一般原理:
1.感应原理:
•EMC近场探针利用感应原理来测量电磁场的强度。
当电子设备工作时,它会发射电磁辐射,形成电磁场。
近场探针可以感应到这些电磁场的变化。
2.电磁感应原理:
•近场探针中通常包含一个或多个感应线圈。
这些线圈通过电磁感应产生感应电流,该感应电流与附近电磁场的强度成正比。
3.频率范围:
•EMC近场探针通常被设计用于在特定频率范围内工作,以确保其对不同频率的电磁场变化有良好的响应。
这可以根据测试需求来调整。
4.测量位置:
•探针的位置非常重要。
它必须放置在要测量的设备附近,并且可能需要在不同的位置进行多次测量,以确保全面评估电磁场强度。
5.测量和记录:
•探针感应到的电流被测量并记录,通常通过连接到测量仪器。
这些仪器可以分析和显示电磁场的强度,并生成相应的报告。
6.辐射源识别:
•通过分析感应到的电流,可以识别设备中可能引起电磁辐射的特定元件或电路。
这有助于定位潜在的电磁兼容性问题。
EMC近场探针是评估电子设备电磁兼容性的重要工具,它可以用于检测和定位设备中可能引起干扰或受到干扰的部分。
在设计和测试阶段,这些探针有助于确保设备符合相关的电磁兼容性标准。
emc传导测试原理
emc传导测试原理
EMC传导测试原理是指在电磁兼容性测试中,通过检测电磁
干扰信号在电路板、电缆和外壳等导体上的传导情况,来评估设备及系统的抗干扰能力。
在传导测试中,首先需将待测试设备或系统放置在一个电磁屏蔽室中,以隔离外界电磁干扰。
然后通过专用的信源设备产生特定频率和幅度的电磁干扰信号,接着将该信号注入到测试设备的输入端口。
在此过程中,还需要使用电流探头在被测设备或系统的各个关键节点上进行电流测量。
通过电流探头测量得到的数据,可以用来评估设备或系统的传导性能。
若在特定频率下,测试电流的值超过了被测设备在规定工作状态下的抗干扰能力限值,就说明该设备或系统存在传导干扰问题。
在实际测试中,还需要注意控制测试环境的温度和湿度等参数,以及保证测试设备和传感器的精度和准确度。
EMC传导测试原理的目标是验证设备或系统在真实工作环境
中是否会受到外界电磁干扰的影响,进而制定相应的抗干扰措施,保证设备或系统的可靠性和稳定性。
EMC测量方法介绍
电磁兼容测量方法和测量设备介绍2004.3.24一基本概念二电磁兼容基本测量方法和测量标准三电磁干扰诊断典型方法举例四 EMC测量需要的仪器设备一基本概念什么叫电磁干扰 ?什么叫电磁兼容(EMC)?电磁干扰必须同时具备的三个条件:a. 干扰源——能产生电磁干扰的元器件;b. 接收器——对干扰敏感的元器件和电路;c.电磁干扰传播途径分为两种:“传导”和“辐射”。
电磁发射(电磁骚扰):是指从一个电磁源发散出的电磁能量,它包括两种形式:a. 辐射发射——是指通过空间传播的有用或无用的电磁能量;b. 传导发射——是指沿导线(如电源线、控制线或互连线)传输的电磁能量。
电磁敏感度(电磁抗扰性):设备暴露在电磁辐射下所呈现的不希望有的响应程度,它也分为两种形式:a. 辐射敏感度——对造成设备降级的辐射干扰的度量;b. 传导敏感度——当引起设备不希望有的响应或造成其性能降低时,对电源线、控制线或信号线上干扰信号的电流或电压的度量。
EMC测量分为:认証测量和诊断测量EMC认証测量需要的条件:1.测量依据的标准和规范;2.测量设备;3.测量场地。
EMC诊断测量需要的条件:1.测量设备2.一般实验室或屏蔽室二电磁兼容基本测量方法(一) EMC测量标准介绍:电磁兼容测量项目很多,军标分得比较细,所以依军标152A为例,同时结合几个常用的民用标准来讲一下基本的测量内容和测量方法。
不管军标还是民标基本测量方法是相同或类似的。
一台设备的EMC要从四个方面进行测量:辐射发射、 辐射敏感度、●传导发射、❍传导敏感度。
军标GJB152A是军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求和测量方法。
它的测量项目按照英文字母和数字混合编号命名的:C(conduct)—传导, E(emission)—发射, R(radiat)—辐射,S(susceptibility)—敏感度 CE——传导发射 CS——传导敏感度 RE——辐射发射 RS——辐射敏感度a. 传导发射测量(CE)CE101 25Hz ~10kHz电源线传导发射CE102 10kHz~10MHz电源线传导发射CE106 10kHz~40GHz天线端子传导发射CE107 电源线尖峰信号(时域)传导发射b. 辐射发射测量(RE)RE101 25Hz ~ 100kHz磁场辐射发射RE102 10kHz ~ 18GHz电场辐射发射RE103 10kHz ~ 40GHz天线谐波和乱真输出辐射发射c. 传导敏感度测量(CS)传导敏感度测量可分为3类9项:①有关电源线、互连线(信号线、控制线)传导敏感度测量:CS101 25Hz~50kHz电源线传导敏感度CS106 电源线尖峰信号传导敏感度CS114 10kHz~400MHz电缆束注入传导敏感度CS115 电缆束注入脉冲激励传导敏感度CS116 10kHz~100MHz电缆和电源线阻尼正弦瞬变传导敏感度②有关接收机和调谐放大器的传导敏感度测量:CS103 15kHz~10GHz天线端子互调传导敏感度CS104 25Hz~20GHz天线端子无用信号抑制传导敏感度CS105 25Hz~20GHz天线端子交调传导敏感度③有关壳体(如飞机、潜艇和仪器设备等壳体)传导敏感度测量:CS109 50Hz~100kHz壳体电流传导敏感度d. 辐射敏感度测量(RS)RS101 25Hz~100kHz磁场辐射敏感度RS103 10kHz~40GHz电场辐射敏感度RS105 瞬变电磁场辐射敏感度(2) 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法(GB9254)主要测量内容:a. 电源端子和电信端口的传导骚扰限值和测量方法b. 辐射骚扰和测量方法(3) 信息技术设备抗扰度的基础系列标准(GB/T17626-1998)主要测量内容该标准包括以下分标准:GB/T17626.1 抗扰度试验总论(IEC61000-4-1)GB/T17626.2 静电放电抗扰度试验(IEC61000-4-2 )GB/T17626.3 射频电磁场抗扰度试验(IEC61000-4-3)GB/T17626.4 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(IEC61000-4-4)GB/T17626.5 浪涌(冲击)抗扰度试验(IEC61000-4-5)GB/T17626.6 射频场感应的传导骚扰抗扰度(IEC61000-4-6)GB/T17626.7 供电系统及相连设备的谐波、谐间波的测量和测量仪器导则(IEC61000-4-7)GB/T17626.8 工频磁场抗扰度试验(IEC61000-4-8)GB/T17626.9 脉冲磁场抗扰度试验(IEC61000-4-9)GB/T17626.10 阻尼振荡磁场抗扰度试验(IEC61000-4-10)GB/T17626.11 电压跌落、短期中断和电压渐变抗扰度试验(IEC61000-4-11)GB/T17626.12 振荡波抗扰度试验(IEC61000-4-12)为减少技术贸易壁垒,加强各国间贸易往来,国际上各大标准组织之间加强协调与合作,有许多标准趋于一致,如:IEC CISPR标准外国国家或区域性标准我国家标准CISPR22 EN55022,FCC PART15,VDE0878 GB9254-98IEC61000-3-2 EN61000-3-2 GB17625-98IEC61000-4-4 EN61000-4-4 GB/T17626.4CISPR14 EN55014 GB4343-95(二)EMC测量方法:1 电磁辐射发射测量系统(RE)(电磁骚扰或辐射骚扰)辐射发射测量目的:是测量被测设备辐射的电磁能量是否超过标准要求,以便控制设备和系统辐射的电磁能量。
DO-160标准中电磁兼容测试项目介绍
DO-160标准中电磁兼容测试项⽬介绍RTCA DO-160标准规定了航空机载设备的环境条件和试验程序,其中与EMC相关的测试项⽬有九个章节。
磁场效应RTCA DO-160 Sec 15电源输⼊RTCA DO-160 Sec 16电压尖峰测试RTCA DO-160 Sec 17电源线⾳频传导敏感度RTCA DO-160 Sec 18感应信号敏感度RTCA DO-160 Sec 19射频敏感度(传导和辐射)RTCA DO-160 Sec 20射频能量发射RTCA DO-160 Sec 21感应雷电瞬态敏感度RTCA DO-160 Sec 22静电放电测试RTCA DO-160 Sec 25RTCA DO-160标准中的EMC相关的测试项⽬简单介绍如下:Section 15磁场效应该项测试⽤于测量机载设备所产⽣的DC磁场发射的量值⼤⼩。
测量可以通过罗盘指针的偏转程度测定,或者使⽤⼀个有⾜够精度的⾼斯计测定。
设备的分类取决于产⽣⼀定偏转量值时的距离。
Section 16电源输⼊该项测试⽤于机载设备的电源输⼊端,测量电源总线上伴随产⽣的各种电源畸变和浪涌情况。
设备的分类基于组件的电源功率和定义的不同状态,如供电电源就有115Vac/400Hz,230Vac/400Hz,28Vdc,14Vdc,或者270Vdc多种类型。
Section 17电压尖峰该项测试是向机载设备的电源线注⼊脉宽10µs、上升时间⼩于2µs的瞬态尖峰信号。
适⽤于AC和DC电源的输⼊端,瞬态尖峰信号的幅度有两个对应的等级。
Section 18电源线⾳频传导敏感度该项测试是向机载设备的电源线注⼊正弦波⼲扰信号,适⽤于AC和DC的电源输⼊端。
⼲扰信号的严酷等级根据被测件的电源功率类型⽽不同。
Section 19感应信号敏感度该项测试不仅包括电源频率和瞬态信号引起的磁场感应,⽽且包括电场耦合。
适⽤于机载设备和互连线缆,测试等级取决于抗⼲扰操作的要求程度。
EMC测试方法及标准学习
C: S: MS: X: Y:
与电路板耦合,被直接辐射电器组件或模块,辐射频率小于200MHZ,尺寸一般大于200mm,没有屏 蔽保护,例如:仪表 作为控制器输入的传感器电子模块和组件 电子模块和组件包括磁敏感元件 包含电子或电器控制电机的控制模块 包含线圈继电器的控制模块
BCM: ECM:
电刷换向电机 电子控制电机
1 试验机构及其原理
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1 示波器或测量设备 2 电压探头 3 人工网络 4 DUT 5 接地板 6 电源 7 接地线,<100mm
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各种试验方法的介绍
2 试验脉冲评价等级
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各种试验方法的介绍
EMI传导发射-电源线RF发射电压测量法 1 适用频带0.15MHZ-108MHZ 2 试验机构及其原理 3 确定试验限值要求等级
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传导发射 – EUT的电源返回线远程接地
1 电源 2 人工网络 3 EUT 4 负载模拟器 5 接地平面 6 电源线 7 绝缘垫板 8 双屏蔽或者固体屏蔽 的同轴电缆(50欧姆) 9 测量仪器 10 屏蔽层 11 50欧姆的负载 12 防水接插件
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传导发射 – EUT的电源返回线本地接地
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发射骚扰——电流探测器测试方法示例
1 测试设备 2 屏蔽外壳 3 防水接插件 4 双屏蔽或同轴屏蔽电缆 5 用于信号/控制线测试的电 流探测器 6 DUT 7 长度为(1500±75)mm或 专用长度为2000mm的测试线 束,高于地面(50±5)mm低 绝缘支架。 8 人工网络 9 测试台架——2500mm长, 900mm宽 10 典型RF吸收材料 11 电源滤波器
电流检测探头磁饱和性能测试方法
频率 为 10 MHz时 ,测试结果 表 l;将 电流值逐渐增 大至 6 A时 ,频谱仪 L的耦合值下降 1 dB,冈此 该电流检 测探头 10MHz时的磁饱和电流 为 6A 频率为 50MHz时 。
表 2 频 率 为 50 MHz时 探 头 磁 饱 和 实 验 数 据 频率 为 50 MHz时探 头的嘏合值
-I- I
欢迎 参.",J1 20 1 8年 7月3 0日至8月3 E 在 美 国加利福 尼亚长 滩举 行 的
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比较小 。须采川大传输阻抗 的频率段才能在频谱仪 上 显示 …来 而电流榆测探头 的传输 阻抗 值为先上 升再稳 定的一 个过 程 ,刚此要选择阻抗 随频率稳定后的频率 值 被测电 流探 头范 同为 l0 kHz~IO0 MHz,传 输阻抗 稳 定 的频率 段 为 100 kHz~100 MHz,为保证实验 的可 靠性 ,在此 范同 内 随机 选取 l0 MHz和 50 MHz两个频 率点 为 本次测 试 的 试 验 点
(3)更 换 不 同 的频 牢点 ,重 复 以 上 步 骤 , 即可 测 试 所 需顿 昔莲点 的磁饱 和电流..
测试结果见表 2;将 电流值逐渐增大至 4 A tIIf,频谱仪上的 耦合值下降 1 dB,因此该 电流检测探 存 50 MHz时的磁饱 和 电 流 为 4A
测 试结 果 『{1 r射频 信 号是 }}1隔 离 电容耦 合过 来 的 ,射 频信 号
电流检测探头工作原理及性能测量方法
电流检测探头工作原理及性能测量方法冯桂山,区健昌,郭晋伟,杨婉,周阔(北京泰派斯特电子技术有限公司,北京 100043)摘 要:用于测量导线或电缆上的电磁干扰的电流检测探头,是电磁兼容测量的检测设备。
基于电流检测方式,介绍了工作原理,分析了电流检测探头对被测电路的影响,表明电流检测探头在反射阻抗、磁芯饱和、电源频率调制特性等方面对被测电路可能产生影响。
以传输阻抗、最大电源电流、最大RF连续波电流、探头屏蔽性能四种主要性能指标为例,创新提出了电流检测探头的性能测量方法。
后续还应推进对最大脉冲电流、驻波、输出负载阻抗、工作温度、磁芯温度等性能指标的测量方法研究。
关键词: 电流检测探头;性能指标;电磁兼容测量;电磁干扰;传输阻抗;屏蔽性能中图分类号:T B34文献标识码:A文章编号:2095-8412 (2020)02-044-08工业技术创新 URL: http: // DOI: 10.14103/j.issn.2095-8412.2020.02.009引言大部分电磁干扰信号都与导线或电缆中携带的干扰电流有关。
这些线缆可以等效成环形天线和偶极子天线,起到接收和发射信号的作用。
此外,电缆还能为传导电磁干扰提供耦合途径,从而成为传导发射和辐射发射的重要影响因素[1-4]。
电磁兼容测量能够对电磁干扰进行探测。
其中,测量设备电缆上的辐射信号叫传导发射测量;向设备电缆上施加一定强度的信号来考核设备的抗干扰能力叫传导敏感度测量。
无论是测量电缆上的干扰还是向电缆上注入干扰,都需要一种耦合装置,这个装置通常称为电流探头(或称为电流卡钳)。
电流探头又可分为电流检测探头和电流注入探头。
电流检测探头用作传导发射测量,即测量导线或电缆上的电磁干扰;电流注入探头用作传导敏感度测量,即向电缆上注入强干扰信号,考核设备的抗干扰能力,其基于的技术简称为BCI(Bulk Current Injection)技术。
电流检测探头主要性能指标有:传输阻抗、最大电源电流、最大R F连续波电流、最大脉冲电流、探头屏蔽性能、驻波、输出负载阻抗、工作温度、磁芯温度等[5-7]。
电磁兼容EMC测试中的电流探头测量
环测威官网:/他的文章专注于EMC测量和测试中使用的电流探头。
我们首先解释法拉第和伦茨定律,它们构成了当前探针测量的理论基础。
然后在理论之后描述和解释当前探针测量设置。
最后,显示了三种不同检测模式的实际测量结果。
法拉第定律考虑一个开放的表面,它有一个围绕它的闭环轮廓c(想象一个气球的嘴),如图1 所示。
“气球”可以膨胀或放气以产生不同的表面,但轮廓c需要保持不变[1],[2]。
图1:由轮廓c定义的开放表面该轮廓可以是导线或非导电材料的假想轮廓(自由空间)。
穿过由该轮廓限定的开放表面的磁通量产生电场。
环测威官网:/法拉第定律指出(1)等式中的线积分。
(1)通常被称为电动势:(2)公式中的表面积分。
(1)是穿过轮廓的磁通量(3)使用Eqs中的符号。
(2)和(3)方程式中的法拉第定律。
(1)也可以表示为(4)该形式清楚地表明感应电压与磁通量的变化率成正比。
如果环路电气很小,这个感应电压可以插入环路的任何地方,如图2 所示。
环测威官网:/图2:插入环路中的感应电压这个电压的大小是(5)该电压的极性由下面解释的伦茨定律确定。
楞次定律原始磁场B产生感应磁场B ind。
根据伦茨定律,感应磁场B ind反对原始磁场B的变化。
为了便于理解Lentz定律,让我们考虑图3 中所示的几种情况。
环测威官网:/图3:原始磁场方向和变化类型如图3所示,原始磁场B可以向上或向下指向并且可以增加或减少。
让我们分别研究每个案例并应用Lentz规则来确定感应磁场的方向。
案例1 - 原始字段B朝上并且增加(图4a)。
环测威官网:/图4:原始和诱导场诱导场B ind反对这种变化。
因此,诱导场B ind指向下方。
情况2 - 原始字段B指向上和下降(图4b)。
诱导场B ind反对这种变化。
因此,感应场B ind指向上方。
情况3 - 原始字段B指向下并且增加(图4c)。
诱导场B ind反对这种变化。
因此,感应场B ind指向上方。
环测威官网:/情况4 - 原始字段B指向上和下降(图4d)。
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他的文章专注于EMC测量和测试中使用的电流探头。
我们首先解释法拉第和伦茨定律,它们构成了当前探针测量的理论基础。
然后在理论之后描述和解释当前探针测量设置。
最后,显示了三种不同检测模式的实际测量结果。
法拉第定律
考虑一个开放的表面,它有一个围绕它的闭环轮廓c(想象一个气球的嘴),如图1 所示。
“气球”可以膨胀或放气以产生不同的表面,但轮廓c需要保持不变[1],[2]。
图1:由轮廓c定义的开放表面
该轮廓可以是导线或非导电材料的假想轮廓(自由空间)。
穿过由该轮廓限定的开放表面的磁通量产生电场。
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法拉第定律指出
(1)
等式中的线积分。
(1)通常被称为电动势:
(2)
公式中的表面积分。
(1)是穿过轮廓的磁通量
(3)
使用Eqs中的符号。
(2)和(3)方程式中的法拉第定律。
(1)也可以表示为
(4)
该形式清楚地表明感应电压与磁通量的变化率成正比。
如果环路电气很小,这个感应电压可以插入环路的任何地方,如图2 所示。
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图2:插入环路中的感应电压
这个电压的大小是
(5)
该电压的极性由下面解释的伦茨定律确定。
楞次定律
原始磁场B产生感应磁场B ind。
根据伦茨定律,感应磁场B ind反对原始磁场B的变化。
为了便于理解Lentz定律,让我们考虑图3 中所示的几种情况。
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图3:原始磁场方向和变化类型
如图3所示,原始磁场B可以向上或向下指向并且可以增加或减少。
让我们分别研究每个案例并应用Lentz规则来确定感应磁场的方向。
案例1 - 原始字段B朝上并且增加(图4a)。
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图4:原始和诱导场
诱导场B ind反对这种变化。
因此,诱导场B ind指向下方。
情况2 - 原始字段B指向上和下降(图4b)。
诱导场B ind反对这种变化。
因此,感应场B ind指向上方。
情况3 - 原始字段B指向下并且增加(图4c)。
诱导场B ind反对这种变化。
因此,感应场B ind指向上方。
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情况4 - 原始字段B指向上和下降(图4d)。
诱导场B ind反对这种变化。
因此,诱导场B ind指向下方。
对感应场方向的了解使我们能够确定感应电流的方向(使用右手定则)。
如图5 所示。
图5:感应电流方向
由于感应电流流出感应电压的正端,因此容易确定感应电压的极性,如图6 所示。
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图6:感应电压极性
电流探头测量
图7 显示了EMC测量和测试中使用的一些典型电流探头。
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图7:EMC中使用的电流探头
可以通过将电流探头直接连接到频谱分析仪来测量电流,如图8a 所示,或者使用前置放大器,如图8b所示。
图8:电流测量:(a)直接测量,(b)使用前置放大器
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电流探头本质上是一个变压器,如图9 所示。
图9:电流探头是变压器
当探头夹在导体周围时,导体是初级绕组,探头的绕组是次级绕组。
导体中的电流产生磁场,该磁场集中在探针的核心周围并在其周围循环。
根据法拉第定律,该循环磁场诱导由频谱分析仪测量的V ind。
校准探头,使得探头V ind的电压测量值可以转换为在导体中流动的电流测量值(在指定的频率范围内)。
通常,探头的输出电压是在探头端接的情况下指定的,如图10 所示。
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图10:电流探头终止于50Ω
在校准过程中,已知幅度和频率的电流通过探头,并在该频率下测量相应的感应电压。
然后,在每个频率下,可以计算该电压与电流的比率
(6)
该量被称为探针的传输阻抗。
然后可以计算由电流探头测量的未知电流
(7)
传输阻抗在指定dBΩ而不是在值ωS
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(8)
因此,
(9)
这允许通过简单的减法(而不是除法)直接确定电流探头测量的未知电流
(10)
和
(11)
电流探头具有相关的校准图,如图11 所示。
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图11:电流探头校准图表
在执行电流探头测量时,需要将测量设备(频谱分析仪或EMI接收器)设置为三种检测模式之一:峰值,平均值或准峰值。
前两种模式是不言自明的,准峰值模式值得解释。
准峰值检测器根据信号的重复率对信号进行加权,这是衡量其“烦恼因素”的一种方法。
高幅度低重复率信号可以产生与低幅度高重复率信号相同的输出。
随着重复率的增加,准峰值检测器产生更高的电压输出,即对频谱分析仪或EMI接收机的响应。
图12 显示了EMI接收器及其典型的屏幕输出; 请注意显示的三种检测模式。
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图12:EMI接收器及其典型屏幕输出
正确配置后,准峰值检测器读数将小于或等于峰值检测。
平均检测器将小于或等于准峰值检测。
由于准峰值读数要慢得多(与峰值比较2或3个数量级),因此最初首先使用峰值检测扫描,然后如果这是边缘或失败,则切换并运行准峰值针对极限的测量。
该方法在图13-15中示出,其示出了电流探针测量。
由于峰值检测器测量失败,因此通过了平均和准峰值测量。
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图13:峰值检测器测量
图14:平均检测器测量
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图15:准峰值检测器测量。