تكامل أجهزة استقبال اختبار EMI مع أدوات المحاكاة: تحسين تصميم المنتج

مقدمة:
يشير مصطلح "التوافق الكهرومغناطيسي" (أو "EMC") إلى قدرة المعدات الكهربائية على العمل دون التسبب في تداخل بعضها مع بعض أو مع الأنظمة الأخرى. عند تقييم التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) لجهاز ، تعتبر مستقبلات اختبار EMI مهمة.

الاختبار البدني مع اختبار EMI أجهزة الاستقبال قياسية ولكنها قد تستغرق وقتًا طويلاً ومكلفة. ظهر الجمع بين أجهزة استقبال اختبار EMI وأدوات النمذجة كإجابة فعالة لهذه المشاكل. ستناقش هذه المقالة كيف يمكن أن يؤدي الجمع بين أجهزة استقبال اختبار EMI وأدوات المحاكاة إلى تحسين التوافق الكهرومغناطيسي وكيفية القيام بذلك.

الحاجة إلى المحاكاة في تصميم EMI:
يمكن تحليل تصميمات المنتجات وتحسينها افتراضيًا باستخدام أدوات المحاكاة قبل أن يتم اختبارها واختبارها فعليًا. تساعد المحاكاة المهندسين على توقع ومعالجة صعوبات التداخل الكهرومغناطيسي المحتملة في وقت مبكر من عملية التصميم عن طريق محاكاة الأحداث والتفاعلات الكهرومغناطيسية بشكل صحيح. هناك عدد من الفوائد لاستخدام أدوات المحاكاة مع أجهزة استقبال اختبار EMI:
1. تقييم التصميم المبكر: باستخدام أدوات المحاكاة ، قد يقوم المهندسون بتحليل مبكر لأداء التوافق الكهرومغناطيسي للمنتج (EMC). هذا يساعد في الاكتشاف المبكر لمشاكل التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) وتكامل تغييرات التصميم. بسبب هذا التقييم المبكر ، سيتم تقليل عدد تعديلات التصميم التي تستغرق وقتًا طويلاً والتي تستهلك الكثير من الموارد.
تحسين التصميم: باستخدام أدوات المحاكاة ، قد يكون المرء قادرًا على الحصول على فهم أفضل لتأثير عدد من خيارات التصميم على خصائص التوافق الكهرومغناطيسي للمنتج. تعد تجربة مواضع المكونات البديلة ، وتقنيات التأريض ، وتكوينات الحماية من الأشياء التي يمكن للمهندسين القيام بها من أجل تحسين أداء EMC وتقليل مخاطر التداخل الكهرومغناطيسي.
3. تخفيض التكلفة: قد يؤدي استخدام المحاكاة لإيجاد وإصلاح مشاكل التداخل الكهرومغناطيسي إلى تقليل عدد النماذج المادية اللازمة للاختبار بشكل كبير. التوفير في المواد الخام وأدوات الاختبار ومساحة البحث كلها نتائج مباشرة لهذا التطور.

طرق التكامل:
يتم إرسال البيانات والمعلومات بين اختبار EMI جهاز الاستقبال وأداة المحاكاة أثناء التكامل. هناك عدة طرق للتكامل:
1. نقل البيانات: تلتقط مستقبلات اختبار التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) موجات EMI الأصلية في ظروف المختبر. قد يتم تخزين هذه المعلومات ثم استيرادها في برامج النمذجة للتحقق والتحليل. يتم إرسال بيانات EMI الملتقطة إلى برنامج المحاكاة لنمذجة استجابة المنتج للبيئات المختلفة.
2. التكامل القائم على النموذج: من الممكن لمستقبلات اختبار EMI وأدوات المحاكاة استخدام نماذج المنتج نفسها. غالبًا ما يتم استخدام برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) لإنشاء هذه النماذج ، والتي تصور بدقة شكل المنتج والمواد والخصائص الكهربائية. باستخدام نفس النماذج لكل من الاختبار المادي والمحاكاة ، يمكن التنبؤ بدقة بسلوك EMI.
3. المحاكاة المشتركة: من أجل المشاركة في المحاكاة ، فإن ملف اختبار EMI يجب أن يعمل برنامج جهاز الاستقبال وبرنامج المحاكاة جنبًا إلى جنب مع مشاركة البيانات في الوقت الفعلي. في عملية إجراء الاختبار المادي ، قد يقوم المهندسون بإجراء اختبارات افتراضية لمقارنة نتائجهم والتحقق من صحتها في الوقت الفعلي. تسمح المحاكاة المشتركة للمصممين بالحصول على نظرة شاملة لأداء التوافق الكهرومغناطيسي للمنتج من بداية عملية التصميم إلى نهايتها.

فوائد الاندماج:
هناك العديد من المزايا لتحسين تصميم المنتج باستخدام مزيج من أجهزة استقبال اختبار EMI وأدوات المحاكاة:
1. تحديد مخاطر EMI مبكرًا: قد يقوم المهندسون بتقييم مخاطر EMI وأداء EMC قبل إنشاء نموذج أولي فعلي باستخدام أدوات المحاكاة. قد يوفر المهندسون الوقت والمال على المدى الطويل من خلال منع التعديلات غير الضرورية وإعادة صياغة تصميم المنتج من خلال معالجة هذه المخاطر في وقت مبكر.
2. تحسين تكرار التصميم: من خلال الجمع بين مستقبلات اختبار EMI وبرامج المحاكاة ، يمكن للمهندسين إجراء اختبارات محاكاة وتقييم كيفية تأثير قرارات التصميم المختلفة على أداء EMI. يتم تقليل الوقت اللازم للتسويق وتقليل عدد النماذج المادية المطلوبة من خلال نهج التحسين التكراري هذا.
3. تحسين فهم التصميم: يمكن رؤية المجالات الكهرومغناطيسية والتيارات والفولتية داخل المنتج وتحليلها باستخدام برامج المحاكاة. قد يتعلم المهندسون المزيد عن EMI والعناصر التي تؤثر عليها. مع هذه المعرفة ، يمكن للمصممين اتخاذ خيارات أفضل وتنفيذ تقنيات تخفيف أكثر دقة.
4. توفير التكلفة والوقت: الاختبار البدني مستهلك للوقت ومكلف ؛ لتوفير التكاليف ، اختبار EMI قد تتكامل أجهزة الاستقبال مع أدوات المحاكاة. قد يوفر المهندسون الوقت والمال والموارد في تطوير النماذج الأولية ومعدات الاختبار ووقت المختبر من خلال تشخيص مشاكل EMI وإصلاحها رقميًا باستخدام المحاكاة.

قدرات المحاكاة لتحليل EMI:
تقدم أدوات المحاكاة إمكانيات متنوعة تساعد في تحليل وتحسين EMI:
1. محاكاة المجال الكهرومغناطيسي: من أجل إنشاء نموذج واقعي للمجالات الكهرومغناطيسية داخل المنتج وحوله ، تستخدم أدوات المحاكاة مناهج عددية مثل طريقة العناصر المحدودة (FEM) ومجال الفروق المحدودة (FDTD). لفهم تدفق الطاقة الكهرومغناطيسية بشكل أفضل ، وتحديد قنوات الاقتران المحتملة ، وتقييم فعالية الحماية ، يمكن للمهندسين الآن عرض البيانات وتحليلها في ثلاثة أبعاد.
2. تحليل سلامة الإشارة: يمكن تقييم تأثير التداخل الكهرومغناطيسي على سلامة إشارة المنتج من خلال محاكيات التداخل الكهرومغناطيسي. قد يقوم المهندسون بتقييم ضعف الإشارات الحيوية في EMI وتعظيم سلامة الإشارة من خلال تغييرات التصميم إذا أخذوا في الاعتبار أشياء مثل انتشار الإشارة ، والتداخل ، والارتداد الأرضي.
3. تحليل اقتران EMI: قد يقوم برنامج المحاكاة بفحص طرق الاتصال بين مختلف أجزاء المنتج والأنظمة الفرعية. يمكن للمهندسين اتخاذ الاحتياطات اللازمة ضد التداخل باستخدام نتائج هذا البحث لتحديد أصل المشكلة ، سواء كانت انبعاثات مشعة أو انبعاثات موصلة أو اقتران مغناطيسي.
4. نمذجة المكونات والمحاكاة: يمكن للمهندسين محاكاة الأجزاء الفردية للمنتج باستخدام برنامج المحاكاة. يتضمن ذلك ثنائي الفينيل متعدد الكلور والتوصيلات والكابلات والدوائر المتكاملة للمنتج. يمكن للمهندسين تقييم كيفية تأثير هذه الأجزاء على أداء التداخل الكهرومغناطيسي باستخدام نماذج دقيقة لسلوكهم الكهربائي. يمكنك الحصول على أفضل أجهزة استقبال اختبار EMI من LISUN.

سير العمل لاختبار ومحاكاة EMI المتكاملة:
يتبع دمج مستقبلات اختبار EMI مع أدوات المحاكاة سير عمل منتظم:
1. إنشاء النموذج: باستخدام برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) ، يقوم المهندسون بإنشاء نماذج افتراضية مفصلة للمنتج النهائي ، وصولاً إلى أصغر السمات الهندسية والمادية والوظائف الكهربائية. قد تعتمد كل من المحاكاة والاختبار التجريبي على هذه النماذج.
2. الاختبار المادي: من أجل التقاط إشارات EMI وبيانات الأداء في العالم الحقيقي ، اختبار EMI يتم استخدام أجهزة الاستقبال أثناء الاختبار المادي للجهاز. يتم استخدام نتائج الاختبار للتحقق من عمليات المحاكاة المستقبلية ومعايرتها.
3. إعداد المحاكاة: تُستخدم نماذج CAD لملء أداة المحاكاة بالبيانات قبل أن يقوم المهندسون بتشغيل المحاكاة. يجب تحديد المواد وخصائصها الكهربائية ، ويجب دمج مسارات الإشارة ، ويجب تفصيل مصادر وأحمال التداخل الكهرومغناطيسي.
4. تنفيذ المحاكاة: يتم إجراء التحليل الكهرومغناطيسي بواسطة أداة المحاكاة وفقًا للمعايير المحددة. يمكن للمهندسين رؤية سلوك المحاكاة EMI ، بما في ذلك الانبعاثات المشعة والموجهة وكذلك حالات التداخل.
5. مقارنة البيانات والتحقق من صحتها: تتم مقارنة البيانات المرجعية من الاختبار المادي باستخدام مستقبلات اختبار EMI مع النتائج المستخلصة من محاكاة EMI. عندما يكون هناك تناقض بين البيانات المحاكاة والمقاسة ، فإننا ننظر في السبب ونجري تغييرات تكرارية على التصميم حتى تتسق مجموعتي البيانات.
6. تحسين التصميم: يتم تنفيذ التغييرات في موقع المكون أو مخططات التأريض أو تكوينات التدريع أو طرق التصفية بواسطة المهندسين بناءً على نتائج المحاكاة لتحقيق التصميم الأمثل للمنتج. يمكن تحسين أداء التوافق الكهرومغناطيسي بفضل التكرارات السريعة لأداة المحاكاة وتقييم تعديلات التصميم.
7. التوثيق وإعداد التقارير: يتم إنتاج جميع الوثائق الخاصة بعمليات المحاكاة والتحليلات واقتراحات التصميم من خلال العملية الموحدة. استخدم هذا السجل كدليل للوفاء بالقوانين واللوائح المعمول بها.

وفي الختام:
يمكن تحسين التوافق الكهرومغناطيسي للمنتج عن طريق الجمع بين اختبار EMI أجهزة الاستقبال وأدوات المحاكاة. يمكن للمهندسين توفير الوقت والمال عن طريق تقليل عدد عمليات التصميم المطلوبة لمعالجة مخاوف EMI ، وكذلك من خلال فهم سلوك EMI بشكل أفضل من خلال استخدام المحاكاة.

قد يتخذ المهندسون خيارات تصميم أفضل ، وينشرون تقنيات تخفيف أكثر تركيزًا ، ويضمنون الامتثال للمتطلبات التنظيمية عندما يجمعون بين الاختبار المادي وأجهزة استقبال اختبار EMI والمحاكاة الافتراضية.

أصبح تكامل مستقبلات اختبار EMI مع أدوات المحاكاة أكثر أهمية لإنتاج تصميمات منتجات قوية ومتوافقة مع EMC مع استمرار زيادة تعقيد الأجهزة الإلكترونية.

Lisun تم العثور على Instruments Limited بواسطة LISUN GROUP في 2003. LISUN تم اعتماد نظام الجودة بشكل صارم من قبل ISO9001: 2015. كعضو في CIE ، LISUN تم تصميم المنتجات بناءً على CIE و IEC ومعايير دولية أو وطنية أخرى. حصلت جميع المنتجات على شهادة CE ومصادق عليها من قبل مختبر الطرف الثالث.

نحن المنتجات الرئيسية هي مقياس المنظار, دمج المجال, الطيف, مولد عرام, ESD محاكي البنادق, استقبال EMI, معدات اختبار EMC, اختبار السلامة الكهربائية, غرفة البيئة, غرفة درجة الحرارة, غرفة المناخ, الغرفة الحرارية, تجربة بخاخ الملح, غرفة اختبار الغبار, اختبار للماء, اختبار RoHS (EDXRF), اختبار توهج الأسلاك و  اختبار لهب الإبرة.

لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم.
قسم التكنولوجيا: Service@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8615317907381
قسم المبيعات: Sales@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8618117273997

العلامات:EMI-9KB