射頻輻射抗擾度（RS）測試是GB/T7724-2008（電子稱重儀表》［1〕中規定的電子稱重儀表取得計量型式批準證書必須要過的測試項目。由於新國標把抗幹擾等級由原來的3V/m提高到10V/m,大大提高了儀表通過RS測試的難度。筆者以某型電子稱重儀表射頻輻射抗擾度測試為例，歸納總結出儀表設計的設計方法及注意事項，供大家借鑒。

1儀表結構
試驗中使用的某型電子稱重儀表，整體采用鋁合金外殼，薄膜開關樣式。硬件部分電源采用開關電源，CPU選用ST公司32位ARM處理器STM32F103,ADC選用ADI公司24位模數轉換芯片AD7190,顯示采用128x64點陣2.7''OLED顯示屏。10路隔離輸入和12路隔離輸出，標配1個RS232和1個RS485接口。框圖如圖1所示。其中，CPU、顯示和ADC電源共用一個變壓器次級繞組，通訊電源用另一繞組，即通訊與其他電路隔離。
2測試標準和方法
根據GB/T7724-2008《電子稱重儀表》和GB/T23111-2008《非自動衡器滬中規定電子稱重儀表RS測試標準如下：

圖1儀表硬件框圖
Fig.1Hardwareblockdiagramofmeter

頻率範圍：80~2000MHz

場強：10V/m

調製：80%AM,lkHz,正弦波
最大允許變化：在有幹擾和無幹擾情況下測試，示值變化不大於e或衡器應檢測到顯著增差並對其作出反應。
試驗在半波暗室中進行，試驗設備、設置、程序按照GB/T17626.3向規定執行。其中特別需要關注布線問題，以免影響試驗結果，必須遵守“從受試設備引出的連線暴露在電磁場中的距離為1m”的規定。測試中電子稱重儀表引出的連線有電源線、傳感器線、通訊線和10口輸入輸出線，這4組線必須暴露在電磁場中的距離為1m,如圖2所示。
3RS測試整改與分析
儀表設置：

圖2試驗儀表位置示意圖
Fig.2locationsdiagramoftestingmeter

1）    10mV信號儀表標定200000內碼，每個e對應20個內碼；
2）    信號源采用350Q電阻應變式傳感器,傳感器信號線采用屏蔽線，屏蔽接保護地PE；
3）    1M電阻R】和2200PF/2kV高壓瓷片電容C1並聯跨接在儀表保護地PE與儀表工作地GND之間；
4）    儀表的引出線全部接上引出；
5）    儀表關閉零點跟蹤等功能；
6）    儀表外殼接保護地PE；
7）    儀表在內碼狀態下顯示；
3.1初始結果
按照上節的測試標準和方法進行測試，這邊需要指出的是傳感器必須穩定一段時間，以消除環境等因素的幹擾〔4】,結果如表1、表2所示。
RS測試水平輯射初始結果。

從表1、表2中可看出，電子稱重儀表受輻射幹擾主要在低頻段（80-1000MHz）,高頻段（1~2GHz）幾乎對儀表沒有影響。針對此款儀表主要集中在200MHz以下頻段，水平輻射儀表內碼變化34,垂直輻射抗擾內碼變化33,均超過1個e,20個內碼變化，有3處敏感點。水平輻射和垂直輻射敏感點大致相同，試驗以水平輻射整改為主，水平輻射合格後再驗證垂直輻射。
3.2整改
整改1：一般來說，射頻幹擾是通過導體傳導和空間輻射兩個途徑從幹擾源傳遞到敏感設備的叩。切斷這兩條傳播途徑就可以解決射頻幹擾問題。從儀表引出的各類接口線著手成為首選解決問題的途徑。
分別撥掉儀表10口輸入輸出線和通訊線後進行低頻水平輻射，結果如表3、表4所示。

從表3、表4中可看出，10口輸入輸出線對試驗結果幾乎沒有影響，拔掉通訊線後在頻率點130MHz和180MHz處儀表示值明顯得到改善。從而可得出射頻幹擾通過通訊線接收,傳入儀表內部，引起內碼變化。
措施：分析通訊部分電路，發現通訊線沒有進行濾波處理。在通訊線上增加三端濾波器件，注意地線上也要加三端濾波器件，這一點要特別注意。接上通訊線後再進行低頻水平輻射，結果如表5所示。

對比表1與表5,結果顯示對通訊接口進行濾波處理後，儀表受到的幹擾明顯減小。但在130MHz和180MHz初相對初值還是有不小的變化，分別為12個內碼和7個內碼，整個頻段有19個內碼的變化，若考慮器件差異性等因素，極易超出20個內碼。
整改2：整改1中，通過在通訊接口線上增加三端濾波器件後，抗幹擾效果明顯，但從表3和表5的結果中可看出，還是有一部分幹擾通過通訊電路幹擾到ADC電路。電路上，通訊信號線與CPU通過光耦隔離，通訊5V電源從變壓器次級繞組2再經LDO穩壓得到。從傳輸路徑來看幹擾最有可能從通訊地通過變壓器次級繞組2耦合到次級繞組1,從而幹擾到ADCo
措施:在保護地PE和通訊地之間跨接1M電阻和2200pF/2kV高壓瓷片電容（電阻和電容並聯），使幹擾快速泄放到保護地。
整改後進行低頻水平輻射，結果如表6所示。

從表6可看出，對通訊地進行特殊處理後，抗幹擾效果明顯。
整改3:從表1~表6可見，100MHz的敏感點一直存在，初步考慮幹擾從傳感器信號線耦合進來，幹擾ADC,頻率在100MHz附近。在整改2的基礎上，在傳感器信號線，反饋線、電源線和地線上都加三端濾波器件濾波，進行低頻水平輻射，結果如表7所示。

從表7可看出,100MHz處效果改善明顯，在整個頻率段內內碼變化9,滿足儀表示值不大於1個e的要求。
整改4：為進一步提高輻射抗擾性能，在上述的基礎上，把ADC部分用金屬屏蔽罩屏蔽起來，再做輻射抗擾試驗，結果如表8所示。

可見，對ADC進行屏蔽處理，效果明顯。
按照上述方法對儀表進行整改處理，隨機抽取3台做輻射抗擾度實驗，全部通過實驗，而內碼變化最大不超過6個內碼。
3.3分析總結
通過以上整改及RS測試結果，發現可從四方麵著手提高儀表的輻射抗幹擾能力，以順利通過RS測試：
1）    外部接口：各種外部接口線都應做濾波處理，如有可能盡量采用隔離方案，盡量減小從接口線耦合進來的幹擾。對於電子稱重儀表ADC部分，接口處必須釆用三端濾波器件，以提高濾波性能；通訊部分與CPU采用光耦或磁隔離，同時接口加濾波處理;10口輸入輸出線與CPU采用光耦隔離，10電路部分盡量采用外部電源，以最大程度消除RS造成的影響；進行濾波處理時注意電源線和地線也要進行濾波處理。
2）    屏蔽：外殼和關鍵電路的屏蔽與接地。金屬外殼的電子稱重儀表，注意金屬連接件之間的縫隙，盡量不留縫隙，使外殼構成一個整體，特別注意顯示窗口的屏蔽，同時外殼接保護地，使殼體對整個儀表內部器件起到屏蔽作用；塑料外殼電子儀表在殼體內表麵噴塗金屬漆或電鍍金屬材料，同時接保護地；對ADC部分,采用金屬屏蔽罩以減小空間輻射對ADC的影響。
3）    內部電路：合理的電路設計有利於提高儀表的抗幹擾能力。合理布局電源、CPU、ADC、IO及通訊電路，盡量采用隔離方案；PCB設計時對敏感信號包地線，以減小其環路麵積，如成本允許，盡量采用4層板；按鍵接口處接上拉電阻，提高芯片的抗幹擾能力，防止按鍵的誤響應；芯片不用引腳不要懸空，接地或電源；對於開關電源，注意共模電感、差模電感、XY電容的參數選取，變壓器最好采用帶屏蔽繞組的，初次級跨接高壓瓷片電容，注意開關電源的接地問題；各工作地和保護地PE之間的連接問題,確保每個地都有泄放途徑。
4）    軟件：選擇合適的ADC數據濾波算法，有利於提高儀表的輻射抗擾能力。
4結論
介紹了電子稱重儀表RS測試的測試標準和測試方法，結合某型電子稱重儀表RS測試結果及分析整改，歸納出電子稱重儀表設計過程中設計注意事項及設計技巧，對提高儀表抗幹擾能力，順利通過RS測試，取得計量型式批準證書,具有一定的參考價值。

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