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二、EMC 測試
隨著電子產(chǎn)品越來越多地采用低功耗、高速度、高集成度的LSI 電路,使得 這些系統(tǒng)比以往任何時候更容易受到電磁干擾的威脅。而與此同時,大功率設(shè)備 及移動通訊和無線尋呼的廣泛應(yīng)用等,又大大增加了電磁騷擾的發(fā)生源,因此我 們應(yīng)提高產(chǎn)品本身抗干擾能力,即要求產(chǎn)品必須具備在一定的電磁環(huán)境下能正常 工作的能力。某些產(chǎn)品在EMC 方面的測試是國家強制要求進行的。通常狀況下,
EMC 需要測試如下項目:
傳導(dǎo)發(fā)射;
輻射發(fā)射;
靜電抗擾性測試;
電快速脈沖串抗擾性測試;
浪涌抗擾性測試;
射頻輻射抗擾性;
傳導(dǎo)抗擾性:
電源跌落抗擾性;
工頻磁場抗擾性;
電力線接觸; 電力線感應(yīng);
三、其它測試
環(huán)境測試和EMC 測試基本上包括了通常狀況下所有的測試;這里再列舉一 些測試項目,可以根據(jù)情況適當(dāng)選用: 1、外觀測試; 附著力測試; 耐磨性測試; 耐醇性測試; 硬度測試; 耐手汗測試; 耐化妝品測試; 2、壽命測試;
某一器件中活動部件的活動次數(shù);
某一配件(如電視的搖控器)的使用壽命; 兩個器件撥插聯(lián)結(jié)的撥插次數(shù); 3、軟件測試; 基本性能測試; 兼容性; 邊界測試; 競爭測試; 壓迫測試;
異常條件測試;
上述測試中,對于可以找到國/行標(biāo)的產(chǎn)品,按國/行標(biāo)的要求執(zhí)行,對于找 不到國/行標(biāo)的產(chǎn)品,就只能做對比測試*了;*對比測試就是用至少兩種產(chǎn)品在 同一狀況下做測試,然后測量各產(chǎn)品的性能,找出一系列數(shù)據(jù),判定被測產(chǎn)品的 那一種更好;
四、測試條件
說明:對某一具體產(chǎn)品做測試時,所有的測試條件必須以對應(yīng)的國標(biāo)、行標(biāo) 為準(zhǔn)。沒有國/行標(biāo)時,應(yīng)該根據(jù)實現(xiàn)的使用情況選定測試條件,東莞市賽思檢測設(shè)備有限公司下面的測試條 件是由中興公司的大蝦提供(非常感謝這位不知道姓名的老兄),主要是用于測 試CDMA 手機,在此僅作其他產(chǎn)品的參考使用。 1. 高溫貯存高溫測試的溫度 TH 必須高于Tmax(Tmax 指產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的高溫工作 溫度)。研制測試時溫度zui高(一般取Tmax+20℃)、小批量試產(chǎn)測試時溫度次之(一
般取Tmax+15℃)、例行測試zui低(一般取Tmax+10℃)。 2. 低溫貯存
低溫測試的溫度 TL 必須低于產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的低溫工作溫度。研制測試 zui低,轉(zhuǎn)產(chǎn)測試次之,例行測試zui高;通常狀況下三個階段的TL 都?。?0℃。 3. 溫度循環(huán)應(yīng)力
高溫保持溫度同高溫測試溫度;低溫保持溫度同低溫測試溫度。 溫變率大于1℃/min,但應(yīng)小于5℃/min。
循環(huán)次數(shù)大于2 次(研制測試)或8 次(轉(zhuǎn)產(chǎn)測試)。
溫度保持時間大于0.5 小時(對無外殼單板)或2 小時(對整機)。 4. 高溫高濕應(yīng)力
測試溫度為產(chǎn)品的高溫工作溫度加 5℃。濕度為90%±3%;測試時間為24 小時。
5. 隨機振動應(yīng)力
zui高頻率大于 500Hz. zui大功率譜密度為0.02(對單機)∽0.04(對單板)g2/Hz. 測試方向為X,Y,Z,每方向30min.但如果抗振動性能較差的方向能通過 振動測試,則其它方向可以免作。移動產(chǎn)品帶電振動。 6. 掃頻振動的應(yīng)力
頻率范圍 10-55Hz;恒定振幅0.35mm. 掃頻速率每分鐘1 個倍頻程。
測試方向X、Y、Z,每方向25 分鐘。但如果抗振動性能較差的方向能通過 振動測試,則其它方向可以免作。移動產(chǎn)品帶電振動。 7. 沖擊振動的應(yīng)力
沖擊波型半正弦,脈沖寬度 11ms.
沖擊強度30g;沖擊方向X、Y、Z,每方向正負3 次。
如果抗沖擊能力較差的方向能夠通過沖擊測試,則其它方向的沖擊測試可以 免做。
8. 開關(guān)電應(yīng)力
在高溫,低溫和濕熱條件下各開關(guān)電 3 次以上,在整個測試過程中開關(guān)電 10 次以上。
9. 電源拉偏應(yīng)力
在常規(guī)條件下做電源拉偏測試。
一次電源(如交流220V 和直流-48V)要求拉偏20%,至少10%。 二次電源(如直流5V)拉偏10%,至少5%。
將市電轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品使用的高壓直流電的AC/DC 設(shè)備為一次電源,將一次電 源轉(zhuǎn)換成單板使用的低壓直流電的DC/DC 設(shè)備為二次電源。 10.冷啟動應(yīng)力
將產(chǎn)品關(guān)電,在產(chǎn)品低溫測試溫度下“冷浸"0.5(對單板)∽2 小時(對機 柜式產(chǎn)品),然后開電,產(chǎn)品應(yīng)能正常工作。 將以上過程重復(fù)100 次以上。 11.鹽霧應(yīng)力
鹽溶液為濃度 5%的NaCl 溶液。連續(xù)鹽霧測試的時間為24 小時。 交變鹽霧測試的時間為:鹽霧2 小時,40℃90%濕熱22 小時,重復(fù)3 個周 期。
鹽霧測試溫度為35±2℃。 12.模擬汽車運輸?shù)膽?yīng)力
按實際發(fā)貨的要求包裝和裝載。用載重汽車在三級公路上以20-40 公里時速 跑200 公里,或在J300 模擬汽車運輸臺上振動90min. 13.淋雨測試的應(yīng)力
將產(chǎn)品按實際使用的狀態(tài)放置,上電工作,功能正常。
用花灑噴頭對產(chǎn)品噴水,流量約為10L/min。噴頭距產(chǎn)品表面約半米,對產(chǎn)品表面各處均勻噴水(底面除外)。
噴頭中心的出水方向與水平方向的夾角大于30 度。
噴水時間根據(jù)產(chǎn)品體積大小,分別選取5 分鐘、10 分鐘、20 分鐘。 噴水后產(chǎn)品功能正常。 14.附著力測試
用鋒利刀片(刀鋒角度為15°~30°)在測試樣本表面劃10×10 個1mm×1mm 小網(wǎng)格,每一條劃線應(yīng)深及油漆的底層;用毛刷將測試區(qū)域的碎片刷干凈;用粘 附力350~400g/cm2 的膠帶(3M600 號膠紙或等同)牢牢粘住被測試小網(wǎng)格, 東莞市賽思檢測設(shè)備有限公司并用橡皮擦用力擦拭膠帶,以加大膠帶與被測區(qū)域的接觸面積及力度;用手抓住 膠帶一端,在垂直方向(90°)迅速扯下膠紙,同一位置進行2 次相同測試; 結(jié)果判定: 要求附著力≥4B 時為合格。
5B-劃線邊緣光滑,在劃線的邊緣及交叉點處均無油漆脫落; 4B-在劃線的交叉點處有小片的油漆脫落,且脫落總面積小于5%; 3B-在劃線的邊緣及交叉點處有小片的油漆脫落,且脫落總面積在5%~15 %之間;
2B-在劃線的邊緣及交叉點處有成片的油漆脫落,且脫落總面積在15%~ 35%之間;
1B-在劃線的邊緣及交叉點處有成片的油漆脫落,且脫落總面積在35%~ 65%之間;
0B-在劃線的邊緣及交叉點處有成片的油漆脫落,且脫落總面積大于65%。 15.耐磨性測試
用的日本砂質(zhì)橡皮(橡皮型號:LER902K),施加500g 的載荷,以40~ 60 次/分鐘的速度,以20mm 左右的行程,在樣本表面來回磨擦300 個循環(huán)。 結(jié)果判定:測試完成后以油漆不透底時為合格。
注:如果采用的是UV 漆,用方法一測試要求達300 個循環(huán),用方法二測試 要求達500 個循環(huán)。 16.耐醇性測試
用純棉布蘸滿*(濃度≥99.5%),包在的500g 砝碼頭上(包上 棉布后測試頭的面積約為1cm2),以40~60 次/分鐘的速度,20 mm 左右的行程,
在樣本表面來回擦拭200 個循環(huán)。
結(jié)果判定: 測試完成后以油漆不透底時為合格。 17.硬度測試
用 2H 鉛筆(三菱牌),將筆芯削成圓柱形并在400 目砂紙上磨平后,裝在 的鉛筆硬度測試儀上(施加在筆尖上的載荷為1Kg,鉛筆與水平面的夾角為 45°),推動鉛筆向前滑動約5mm 長,共劃5 條,再用橡皮擦將鉛筆痕擦拭干凈。 結(jié)果判定:檢查產(chǎn)品表面有無劃痕,當(dāng)有1 條以下時為合格。 注:如果采用的是UV 漆,東莞市賽思檢測設(shè)備有限公司硬度要求達3H 以上。 18.耐化妝品測試
先用棉布將產(chǎn)品表面擦拭干凈,將凡士林護手霜(或SPF8 的防曬霜)涂在 產(chǎn)品表面上后,將產(chǎn)品放在恒溫箱內(nèi)(溫度設(shè)定在60℃±2℃,濕度設(shè)定在為 90%±2%),保持48h 后將產(chǎn)品取出,用棉布將化妝品擦拭干凈。檢查產(chǎn)品外觀, 并測試油漆的附著力、耐磨性。
結(jié)果判定:產(chǎn)品表面無異常, 附著力和耐磨性測試合格。
19.耐手汗測試
將汗液浸泡后的無紡布貼在產(chǎn)品表面上并用塑料袋密封好,在常溫環(huán)境下放 置48h 后,將產(chǎn)品表面的汗液擦拭干凈,檢查油漆的外觀,并測試油漆的附著力、
耐磨性。
結(jié)果判定:產(chǎn)品表面無異常,附著力和耐磨性測試合格。 注:汗液的成份為氨水 1.07% ,氯化鈉0.48%,水98.45%
20.溫度沖擊測試
將樣品放入溫度沖擊測試箱中;先在-40℃±2℃的低溫環(huán)境下保持1h ,在 1min 內(nèi)將溫度切換到+85℃±2℃的高溫環(huán)境下并保持1h,共做24 個循環(huán)(48 h)。
測試完成后,檢查產(chǎn)品的外觀,并測試油漆的附著力、耐磨性。 結(jié)果判定:產(chǎn)品表面無異常,附著力和耐磨性測試合格。
補:三類測試的差別
可靠性試驗則是提高產(chǎn)品可靠性的重要工作項目和手段,典型的可靠性試驗 有三類:A.可靠性增長試驗; B.可靠性鑒定試驗;C.例行試驗。 三類主要 差別如下:
(一):可靠性鑒定試驗
① 試驗方案的種類有兩種: a 定時截尾試驗方案
根據(jù)已知的0(可接受質(zhì)量水平),1(zui低可接受值),(生產(chǎn)方風(fēng)險),(使 用方風(fēng)險)(或鑒別比d),查表可得具體的試驗方案,包括:需要的試驗時間(以
1 為單位)、接收判決數(shù)和拒收判決數(shù)。試驗時間=受試產(chǎn)品累計試驗時間之和×
加速系數(shù)τ。采用這種試驗方案時,試驗到需要的試驗時間,按規(guī)定的試驗方案 做出接收或拒收判決?;蛘呷粼囼炿m未達到規(guī)定的試驗時間,但失效數(shù)已大于或 等于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的拒收判決數(shù)時,亦可停止試驗。 b 截尾序貫試驗方案
根據(jù)已知的0,1,鑒別比d,查表可得具體的試驗方案,再根據(jù)已進行的累 計試驗時間和累計失效數(shù)確定是接收、拒收還是繼續(xù)試驗。 ② 試驗方案的選擇
a 當(dāng)需要預(yù)先知道準(zhǔn)確的總試驗時間和試驗費用時,選用定時截尾試驗 方案。
b 對于質(zhì)量較好或質(zhì)量較差的產(chǎn)品時,選用截尾序貫試驗方案。 c 如果需要短時間內(nèi)做出判斷,并且可承擔(dān)較高的風(fēng)險時,選用高風(fēng)險 試驗方案(==30%)。
③ 用試驗觀察數(shù)據(jù)估計平均故障間隔時間MTBF
a 區(qū)間估計的置信度:選取1-2β 作為雙邊置信區(qū)間的置信度,選取1-β 作為單邊置信區(qū)間的置信度。
b 采用定時截尾方案接收時對MTBF 的估計:MTBF 的觀測值θ=試驗 時間/失效數(shù)
根據(jù)總失效數(shù)及規(guī)定的置信度,東莞市賽思檢測設(shè)備有限公司查表讀出下限因子和上限因子,用下限因子 和上限因子分別乘觀測值θ,得MTBF 的下限值θL 和上限值θU。非定時截尾 接收方案,MTBF 的觀測值同上式,上、下限因子查有關(guān)國/軍標(biāo)。
(二):可靠性增長試驗
① 在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)該對每個被測參數(shù)規(guī)定可接收的性能范圍。若任一參數(shù)
超出這種范圍時,應(yīng)稱作一次失效。東莞市賽思檢測設(shè)備有限公司如果不只是一個參數(shù)偏離了規(guī)定范圍,而且 能證明不是同一原因使這些參數(shù)超出規(guī)定范圍時,每一種參數(shù)的偏離都應(yīng)算作產(chǎn)
品的一次失效。如果參數(shù)偏離規(guī)定范圍是同一原因造成的,只記作產(chǎn)品的一次失 效。
② 出現(xiàn)兩種或多種獨立失效的情況下,每一種失效情況都應(yīng)認作受試產(chǎn)品 的一次失效。
③ 由于元器件時好時壞,或因虛焊、漏焊、短路、開路、接觸不良等造成 的產(chǎn)品故障,均記入失效數(shù)內(nèi)。
④ 產(chǎn)品在一個有*內(nèi)停止工作,接著又在沒有任何外界激勵的情況下 恢復(fù)工作,這叫間歇失效,應(yīng)記作受試產(chǎn)品的一次失效。
⑤已經(jīng)證實是未按規(guī)定的條件使用所引起的故障、僅屬某項將不采用的設(shè)計 所引起的故障、以及外加應(yīng)力超過規(guī)定值所引起的故障叫“非關(guān)聯(lián)故障",否則 叫“關(guān)聯(lián)故障",“非關(guān)聯(lián)故障"不記入受試產(chǎn)品失效數(shù)內(nèi)。但應(yīng)記錄并采取措施
以防止再度發(fā)生。
⑥ 由于另一個組成部分失效而引起的失效,稱作從屬失效,不記入產(chǎn)品失 效數(shù)內(nèi)。
經(jīng)過各種測試,若發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品失效,就應(yīng)該采取相應(yīng)的措施,有些時候只需要 更換一個器件即可,有些時候只需要調(diào)整一個器件的輸出即可,但有些時候卻要 更改設(shè)計才能避免一個缺陷。當(dāng)增加一個器件受到成本和產(chǎn)品大小的限制時,也 會考慮到更改設(shè)計(如當(dāng)某一器件發(fā)熱導(dǎo)致產(chǎn)品時,可以增加一個風(fēng)扇,當(dāng)產(chǎn)品 內(nèi)部空間不允許這樣做時,就要考慮更改設(shè)計了)