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基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用

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2024/5/27 11:07:28

苏州威锐科电子有限公司

基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用

产品:

频谱分析仪R&S®FPC1000

接收机选件R&S®FPC-K43

人工电源网络R&S®HM6050-2

EMI测试软件R&S®ELEKTRA

方案说明

当今的医疗设备中充满了日益复杂的电子设备,以此来完善设备在监测,显示,协助和警告患者的一系列功能。新一代的医疗设备电子设备体积更小,结构更紧凑,却能塞进更多的监测仪器,随之而来的最大的设计难点就在于,如何能有效的降低对外界的电磁波干扰。这就需要医疗电子设备的厂商在研发过程中对产品进行EMI与测试及整改,然而传统的EMI预测试设备价格昂贵,令许多中小企业望而却步,罗德与施瓦茨公司推出了基于FPC1000频谱仪的经济型EMI测试系统,该系统以实惠的价格及优异的性能为客户提供超划算的EMI诊断测试解决方案。

   该系统包括FPC1000频谱仪,工作范围5KHz1GHz/2GHz/3GHz,可以工作于接收机模式,包含了最大、峰值、平均、RMS、准峰值等检波器,配备经济型的HM6050-2两线人工电源网络和HZ-15近场探头可进行传导和辐射的测量;ELEKTRA测试软件集成了多种测试模板,包含军民用标准的限值要求以及天线转换因子等设置,简单易用,为标准化测试提供可靠保障。

本文以医疗CT中的控制电机为被测件,介绍如何使用该系统进行EMI传导测试。

1. 系统简介

罗德与施瓦茨公司推出的经济型EMI测试系统,包含FPC1000(FPC1500) 频谱仪、FPC-K43接收机选件、HM6050-2两线人工电源网络和ELEKTRA测试软件(见系统框图)。

1.1  FPC1000频谱仪

                                             

基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用

FPC1000频谱仪是罗德与施瓦茨公司推出的基础款频谱仪,其基本单元可覆盖 5 kHz 1 GHz 的频率范围。通过选件(激活码控制)可将频率扩展到  3 GHz  或者启用其他功能。

FPC1000提供-150 dBm (典型)的极低噪底。增加预放FPC1000-B22 选件可将噪底降低至–165 dBm (典型),从而确保微弱信号测量。

FPC1000能够最高测量 +30 dBm (1 W) 的高功率信号,比大多数同级别仪器的可测量最高功率高出10倍。低噪底结合高最大输入功率,使得 FPC1000 能够提供超宽测量动态范围。

FPC1000是同级别频谱仪中一款分辨率带宽可低至1 Hz 的频谱仪,精细的分辨率带宽可以识别更多RF信号细节。。


1.2 HM6050-2人工电源网络

基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用

HM6050-2型人工电源网络,是一款单相V型网络,可测量9 kHz30 MHz的线路传导干扰(基于CISPR 16),通过RS-232接口可用于远程控制。

1.3 ELEKTRA测试软件

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ELEKTRA测试软件采用一体化页面设计,直观地进行交互式、自动化 EMC 测量。EKEKTRA附带一个大型的测试模板库,可针对常见的EMC测量随时运行。只需连接仪器、配置各个硬件,即可开始测量。在测试前为被测设备定义测试计划,并为所有测试即时创建汇总报告。测试过程自动进行并评估和报告测量结果。


1.4 其他附件

根据测试标准,同时也根据客户的具体产品和涉及的测试项目,选择如下附件:

电压探头:R&S ESH2-Z3,若受试设备有控制线,可采用此探头进行测试;此外,对大电流的电源线测试,若没有相应的LISN,也可用此探头进行替代测试。

诊断测试近场探头: HZ-15HZ-17HZ-1620dB预放) 可以进行近场辐射诊断测试。

基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用

经济型EMI传导测试系统框图

2.测试步骤

2.1 系统连接

本文选取的待测件为医疗CT中控制电机,按照以上系统框图,将频谱仪FPC1000的射频输入口和人工电源网络6050-2的射频输出口通过N型射频电缆连接,频谱仪FPC1000LAN口通过网线和PC连接,待测件通过LISN供电。

注意:LISN的工作电路会有较大的漏电流,需要接地良好;而且不能通过漏电流保护开关,或者前面串接一个隔离变压器!

2.2设置

2.2.1功能设置

双击ELEKTRA图标,进入软件界面,如下图所示:

基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用

点击工具”→“配置向导,可以看到里面包含了传导、辐射以及一些其他的测试项目,这些测试项目是按照相应的标准编辑的配置,选择“EN55011(工业、科学和医疗射频设备骚扰特性的限值和测量方法)”,创建样本数据,如下所示:

基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用

基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用

样本数据创建成功之后,点击设备列表”→“接收机,选择FPC1000,双击地址,如下所示:

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进入页面设置IP地址,设置完成后,点击连接按钮

基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用

连接成功后,点击转换器/LISN/TEM波导,选择LISN HM6050-2,由于HM6050-2不支持远程控制,这里选择手动模式,保存设置,如下所示:

基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用


2.2.2模板设置

点击“测试模板”,选择EN55011测试模板

基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用

进入模板设置界面,运行模式选择接收机模式,扫描模式选择步进扫描LISN线路选择NL1,检波器概观测量选择“Maximum Peak”最终测量选择“Quasi Peak”,其他如电平范围、测量时间、测量点数等可根据测试需求自行设置。

基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用

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2.3开始测试

保存好设置,进入测试界面,点击开始测试:

基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用

测试过程中软件会提示手动切换LISNN线和L1线,点确认切换

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测试完成,显示合格

基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用

保存测试结果,点击报告生成按钮生成测试报告,并存为PDF格式

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基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用

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基于RS经济型EMI测试方案在医疗设备中的应用

通过以上测试步骤的介绍,可以看出,基于FPC1000的经济型EMI测试系统,方便快捷,只需连接仪器、配置各个硬件,即可完成自动化测量;即时生成的测试报告,为研发过程中的诊断提供了准确直观的依据。

3.缩略语

LISN

人工电源网络

Maximum Peak

最大峰值

Quasi Peak

准峰值

EN55011

工业、科学和医疗射频设备骚扰特性的限值和测量方法

4.订购信息

订购信息

R&S®FPC1000 频谱分析仪, 5   kHz 1 GHz

R&S®FPC1000

1328.6660.02

频谱分析仪频率升级, 1 GHz 2 GHz

R&S®FPC-B2

1328.6677.02

频谱分析仪频率升级, 2 GHz 3 GHz

R&S®FPC-B3

1328.6683.02

频谱分析仪预放

R&S®FPC-B22

1328.6690.02

接收机模式

R&S®FPC-K43

1328.6754.02

近场探头组合 E/H

R&S®HZ-15

1147.2736.02

近场探头组合 H

R&S®HZ-17

1339.4141.02

20dB 预放

R&S®HZ-16

1147.2720.02

人工电源网络 LISN 9KHz30MHz

HM6050-2US

3593.0374.02

人工电源网络 LISN 9KHz30MHz

HM6050-2D

3594.4415.02

人工电源网络 LISN 9KHz30MHz

HM6050-2UK

3593.0368.02

软件

R&S®EMC PC

5601.0018.02

EMI 测试软件

R&S®ELEMI-E

5601.0030.02

罗德与斯瓦茨授权代理商:苏州威锐科电子有限公司

我们的优势:罗德与斯瓦茨、是德、泰克、日置、海思、固纬、致茂、安柏、艾德克斯、远方、同惠、普源、鼎阳等


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