GB/T 17799.3 是电磁兼容通用发射标准,需明确其对工业环境下 30MHz-1GHz 辐射发射的关键规定,确保测试针对性:
| 测试维度 | GB/T 17799.3 核心要求(30MHz-1GHz) | 对本测试的适配说明 |
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| 环境分类 | 工业环境适用 “工业场所” 发射限值 (较商业环境更宽松,但需满足设备间兼容性) | 汽车焊接车间属典型工业环境,需按标准中 “工业环境辐射发射限值” 评估(如 30MHz-230MHz:40dBμV/m;230MHz-1GHz:47dBμV/m) |
| 测试场地 | 优先采用半电波暗室(SAC) 或开阔试验场(OATS),背景噪声需低于限值 6dB 以上 | 焊接电弧为强干扰源,需在低背景噪声环境测试(屏蔽室可抑制外界干扰,但需模拟车间金属结构的反射特性,可在暗室内放置金属板模拟车身 / 车间地面) |
| 测试距离 | 工业设备默认3m 法(设备与接收天线水平距离 3m),天线高度 1-4m 可调 | 驱动电路集成于机械臂末端,测试时需模拟机械臂实际姿态(如焊枪与工件接触位置),确保天线覆盖焊枪、驱动线缆的辐射方向 |
| 天线要求 | - 30MHz-300MHz:双锥天线(垂直 + 水平极化)- 300MHz-1GHz:对数周期天线(垂直 + 水平极化) | 需测试两种极化方式(焊接电弧辐射为非极化随机分布,线缆辐射可能有固定极化),取大值作为评估依据 |
| 测试模式 | 需覆盖所有工作模式,包括 “瞬态过程”(如电弧起弧、熄弧、电流调节) | 重点测试焊接 3 个关键阶段:①起弧瞬间(电弧击穿空气,高频振荡);②稳定焊接(持续电弧,电流 100-500A);③熄弧瞬间(电流突变,能量释放) |
核心场景模拟:在测试场地放置金属工件模拟台(钢板材质,尺寸 1m×1m,模拟汽车车身焊接部位),接地(接地电阻≤4Ω,模拟车间接地系统);
机械臂姿态固定:将机械臂固定在 “焊接工作位”(焊枪距工件 5-10mm,与实际焊接时的距离一致),避免机械臂运动导致辐射方向变化;
背景噪声校准:测试前关闭驱动电路,仅运行机械臂空载运动,扫描 30MHz-1GHz 频段,确保背景噪声低于工业环境限值 6dB 以上(排除机械臂电机自身辐射干扰)。
| 设备名称 | 技术参数要求 | 用途 |
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| 频谱分析仪 | 频率 30MHz-3GHz,准峰值(QP)/ 峰值(Peak)检波,DANL≤-110dBm(抗强信号过载) | 捕捉电弧宽频辐射(含突发脉冲) |
| 双锥天线(30-300MHz) | 增益 0dB,阻抗 50Ω,抗干扰设计(避免电弧强信号烧毁) | 接收中频段辐射 |
| 对数周期天线(300-1GHz) | 增益 6dB,阻抗 50Ω,带前置放大器(提高弱信号灵敏度) | 接收高频段辐射 |
| 近场探头套装 | 含高频电场 / 磁场探头(10MHz-1GHz),耐温≥80℃(靠近焊枪时防热) | 定位驱动电路内部干扰源 |
| 焊接参数记录仪 | 同步记录焊接电流(0-1000A)、电压(0-50V)、起弧 / 熄弧时刻(精度 ±1ms) | 关联辐射与焊接参数的时序 |
| 电弧屏蔽罩(辅助) | 金属材质(铝或铜),可快速遮挡焊枪电弧(不接触工件),用于区分电弧直接辐射 | 验证干扰源是否为电弧本身 |
焊枪驱动电路的核心模块及与电弧的关联链路需提前梳理,确保测试聚焦关键干扰路径:
| 参数项 | 30MHz-300MHz 设置 | 300MHz-1GHz 设置 | 依据 |
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| 频率范围 | 30MHz-300MHz | 300MHz-1GHz | 覆盖目标频段 |
| 分辨率带宽(RBW) | 120kHz | 120kHz | GB/T 17799.3 对辐射发射的要求 |
| 检波方式 | 峰值(Peak)+ 准峰值(QP) | 峰值(Peak)+ 准峰值(QP) | 峰值捕捉瞬态电弧干扰,准峰值用于对比限值 |
| 扫描时间 | 1s / 段(起弧 / 熄弧阶段);10s / 段(稳定阶段) | 同左 | 匹配电弧阶段的时间特性 |
| 触发方式 | 外部触发(与焊接起弧信号同步) | 外部触发 | 捕捉起弧 / 熄弧瞬间辐射 |
对动态测试中超标或显著高于静态的辐射,结合近场探头和屏蔽测试结果,定位具体干扰源:
电弧直接辐射定位:
驱动电路间接辐射定位:
功率模块:用磁场探头贴近 IGBT 散热片、续流二极管(电弧电流突变时,这些器件产生高频磁场),观察频谱仪幅度变化,幅度高处为干扰源;
焊枪线缆:沿线缆(从驱动电路到焊枪)移动磁场探头,线缆中段或接头处若辐射幅度高(尤其是 30-300MHz),说明线缆因大电流突变成为 “辐射天线”;
反馈信号线:用电场探头沿电流反馈线(霍尔传感器到控制板)扫描,若 300MHz-1GHz 频段有高辐射,说明反馈线受电弧干扰耦合高频噪声并辐射。