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

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5KHz到1GHz/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，包含军用/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。

目录

1.系统简介……………………………….……………………………………..…….3

1.1 FPC1000频谱仪…………………………………………………………..……..……3

1.2 HM6050-2人工电源网络……………………………………………………………3

1.3 ELEKTRA测试软件……………………………………………………………..……4

1.4 其他附件………………………………………….………………………………..……4

2.测试步骤………………………………….……………………………………..…5

2.1系统连接………………………………….……………………………………….…….5

2.2设置………………………………….……………………………………………...……5

2.2.1功能设置………………………………….………………………………………...……5

2.2.2模板设置………………………………….……………………………………….…..…7

2.3开始测试………………………………….………………………………………..……8

3.缩略语………………………………….…………………….……………..………12

4.参考文献………………………………….………………………………………12

5.订购信息………………………………….…………………..……………..……12

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

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 到 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是同级别频谱仪中唯一一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

HM6050-2型人工电源网络，是一款单相V型网络，可测量9 kHz至30 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

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-15和HZ-17，HZ-16（20dB预放） 可以进行近场辐射诊断测试。

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FPC1000的LAN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：

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：

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：

进入页面设置IP地址，设置完成后，点击“连接”按钮

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：

2.2.2模板设置

点击“测试模板”，选择EN55011测试模板

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N和L1，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。

2.3开始测试

保存好设置，进入测试界面，点击开始测试：

测试过程中软件会提示手动切换LISN的N线和L1线，点确认切换

测试完成，显示合格

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

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

4.参考文献

[1] 罗德与施瓦茨   FPC_Hands_on_EMI Debugging

[2] 罗德与施瓦茨   典型EMI测试场景及配置

5.订购信息

罗德与施瓦茨公司

罗德与施瓦茨是电子仪器业界独树一帜的公司。罗德与施瓦茨专注于测试和测量、广播、无线电监测和无线电定位、以及保密通信领域，是这些领域解决方案的顶级提供商。罗德与施瓦茨成立于1933年，而今，它在全球具有影响力，在全世界70多个国家设有专业服务网络。公司总部位于德国慕尼黑。

环境承诺

•        节能产品

•        在环境可持续性方面持续改善

•        ISO 14001认证的环境管理体系

R&S® 是罗德与施瓦茨公司的注册商标，商品名是拥有者的商标。