电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置及方法与流程

本发明涉及数控机床现场测试领域，具体涉及电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置及方法。

背景技术：

1、在数控机床等电子设备的实际运行环境中，电快速瞬变脉冲群(electrical fasttransient，eft)是一种常见的电磁干扰源，它可能来源于供电系统、雷电、设备切换等多种因素。eft对数控机床等精密电子设备的影响尤为显著，可能导致数据丢失、误操作甚至设备损坏。因此，对数控机床进行电快速瞬变脉冲群抗扰度测试，以确保其在复杂电磁环境中的稳定性和可靠性，成为了一个重要的技术需求。

2、传统的电快速瞬变脉冲群抗扰度测试通常在实验室环境下进行，使用标准的测试设备和测试方法。然而，这种测试方式往往无法完全模拟数控机床在现场工况下的实际工作条件，如供电系统的不稳定、接地环境的不同等，因此测试结果的准确性和可靠性受到一定限制。

3、为了克服传统测试方法的局限性，现场测试技术应运而生。现场测试能够直接在数控机床的工作现场进行，更真实地模拟实际工作条件，从而得到更准确可靠的测试结果。然而，对于大容量电源的数控机床来说，现场测试的难度更大，因为需要考虑电源的稳定性、接地方式、线缆长度等多种因素。

4、目前，虽然已有一些针对数控机床电快速瞬变脉冲群抗扰度的现场测试装置和方法，但大多存在测试设备复杂、操作繁琐、测试精度不高等问题。特别是在处理大容量电源时，现有的测试装置往往无法满足测试要求，导致测试结果不准确或无法完成测试。

5、因此，提供一种结构简单、操作方便、测试精度高，适用于大容量电源的数控机床在现场工况下的电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置，成为当前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例提供一种电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置及方法，至少部分解决现有技术中存在的问题以满足大容量电源的被测数控机床在现场工况下电快速瞬变脉冲群抗扰度测试。

2、第一方面，本公开实施例提供了一种电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置，包括：信号输入端口、第一信号输出端口、第二信号输出端口、电源端口、耦合电容和mcu程控电路；其中，所述信号输入端口与电快速瞬变脉冲群信号发生器的输出端连接；所述第一信号输出端口与机床的电源端口连接，所述第二输出端口与机床的接地端口连接；所述电源端口包括电源第一输入端口和电源第二输入端口，用于为所述数控机床电快速瞬变脉冲群抗扰度现场测试装置提供电源；所述耦合电容用于筛选理想的电快速瞬变脉冲群干扰信号，并通过所述数控机床电快速瞬变脉冲群抗扰度现场测试装置将所述干扰信号注入到所述受试设备；所述mcu程控电路用于实现所述干扰信号的单路输入与单路或多路输出。

3、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述分布式缓存组包括至少两个缓存组对等节点。

4、根据本公开实施例的一种具体实现方式，根据所述耦合电容根据所述电快速瞬变脉冲群信号的上升时间、脉冲宽度、重复频率、脉冲持续时间以及脉冲群重复周期并基于所述耦合电容的衰减特性选取所述耦合电容。

5、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述mcu程控电路为电源控制的切换开关，所述mcu程控电路包括多个所述切换开关，每一个所述切换开关与一个所述耦合电容连接，所述耦合电容与对应的所述信号输出端口连接。

6、根据本公开实施例的一种具体实现方式，接地参考平面靠近所述受试设备安装，并与供电电源的保护接地端连接。

7、根据本公开实施例的一种具体实现方式，通过同轴电缆将所述电快速瞬变脉冲群信号发生器输出端口与所述信号输入端口连接，并且所述同轴电缆的屏蔽层与所述数控机床电快速瞬变脉冲群抗扰度现场测试装置的接地端连接。

8、根据本公开实施例的一种具体实现方式，从所述电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置的所述信号输出端口至所述受试设备的输入端口之间的连接线长度最短。

9、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置通过直接接触式注入到所述受试设备

10、第二方面，本公开实施例提供了一种电快速瞬变脉冲群抗扰度测试方法，其包括：

11、数控机床不通电，将第一方面任一所述的电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置的输入端口与电快速瞬变脉冲群抗扰度信号发生器放置连接，将所述快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置的输出端口与受试设备连接；

12、给所述数控机床供电，观察所述受试设备运行是否正常；

13、将所述电快速瞬变脉冲群抗扰度信号发生器产生的干扰信号通过电快速瞬变脉冲群抗扰度信号测试装置逐项注入到所述受试设备的电源端口、接地端口，对受试设备进行测试。

14、根据本公开实施例的一种具体实现方式，将所述电快速瞬变脉冲群抗扰度信号发生器放置在接地参考平面上，所述接地参考平面与供电电源的保护接地端连接；

15、根据本公开实施例的一种具体实现方式，通过同轴电缆连接所述电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置的输入端口与电快速瞬变脉冲群抗扰度信号发生器，所述同轴电缆的屏蔽层连接到所述电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置的接地端。

16、综上所述，本申请实施例提供了一种电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置，包括：信号输入端口、第一信号输出端口、第二信号输出端口、电源端口、耦合电容和mcu程控电路；其中，所述信号输入端口与电快速瞬变脉冲群信号发生器的输出端连接；所述第一信号输出端口与机床的电源端口连接，所述第二输出端口与机床的接地端口连接；所述电源端口包括电源第一输入端口和电源第二输入端口，用于为所述数控机床电快速瞬变脉冲群抗扰度现场测试装置提供电源；所述耦合电容用于筛选理想的电快速瞬变脉冲群干扰信号，并通过所述数控机床电快速瞬变脉冲群抗扰度现场测试装置将所述干扰信号注入到所述受试设备；所述mcu程控电路用于实现所述干扰信号的单路输入与单路或多路输出。

技术特征：

1.一种电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置，其特征在于，根据所述耦合电容根据所述电快速瞬变脉冲群信号的上升时间、脉冲宽度、重复频率、脉冲持续时间以及脉冲群重复周期并基于所述耦合电容的衰减特性选取所述耦合电容。

3.根据权利要求1所述的电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置，其特征在于，所述mcu程控电路为电源控制的切换开关，所述mcu程控电路包括多个所述切换开关，每一个所述切换开关与一个所述耦合电容连接，所述耦合电容与对应的所述信号输出端口连接。

4.根据权利要求1所述的电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置，其特征在于，接地参考平面靠近所述受试设备安装，并与供电电源的保护接地端连接。

5.根据权利要求1所述的电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置，其特征在于，通过同轴电缆将所述电快速瞬变脉冲群信号发生器输出端口与所述信号输入端口连接，并且所述同轴电缆的屏蔽层与所述数控机床电快速瞬变脉冲群抗扰度现场测试装置的接地端连接。

6.根据权利要求1所述的电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置，其特征在于，从所述电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置的所述信号输出端口至所述受试设备的输入端口之间的连接线长度最短。

7.根据权利要求1所述的电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置，其特征在于，所述电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置通过直接接触式注入到所述受试设备。

8.一种电快速瞬变脉冲群抗扰度测试方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的电快速瞬变脉冲群抗扰度测试方法，其特征在于，将所述电快速瞬变脉冲群抗扰度信号发生器放置在接地参考平面上，所述接地参考平面与供电电源的保护接地端连接。

10.根据权利要求8所述的电快速瞬变脉冲群抗扰度测试方法，其特征在于，通过同轴电缆连接所述电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置的输入端口与电快速瞬变脉冲群抗扰度信号发生器，所述同轴电缆的屏蔽层连接到所述电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置的接地端。

技术总结
本申请实施例提供了一种电快速瞬变脉冲群抗扰度测试装置及方法，所述测试装置包括：信号输入端口、第一信号输出端口、第二信号输出端口、电源端口、耦合电容和MCU程控电路；信号输入端口与电快速瞬变脉冲群信号发生器的输出端连接；第一信号输出端口与机床的电源端口连接，第二输出端口与机床的接地端口连接；电源端口包括电源第一输入端口和电源第二输入端口，用于为所述数控机床电快速瞬变脉冲群抗扰度现场测试装置提供电源；耦合电容用于筛选理想的电快速瞬变脉冲群干扰信号，并通过所述数控机床电快速瞬变脉冲群抗扰度现场测试装置将所述干扰信号注入到所述受试设备；MCU程控电路用于实现所述干扰信号的单路输入与单路或多路输出。

技术研发人员：高学,赵钦志,崔超,王军见,卢振伟,张南南
受保护的技术使用者：国家机床质量监督检验中心
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23