一种非接触式电磁兼容性检测装置的制作方法

1.本发明属于设备电磁兼容性能检测技术领域，尤其涉及一种非接触式电磁兼容性检测装置。


背景技术：

2.目前，电磁兼容性能检测主要有接触和非接触两类大的检测方式。其中，接触式检测由于方便、灵活、简单而使用的最多，特别是在基层检测机构，不足之处就是容易受外来干扰信号的影响；非接触式电磁兼容性检测主要有电缆引出和光纤引出两种非接触检测方式，电缆引出是将设备测试数据用专用屏蔽电缆从测试间的待测设备引出到另外可观测、记录、读取的地方，这种方式简单，成本低，但容易将外部干扰通过电缆线引入到测试间，从而影响测试数据；光纤引出是将设备测试数据用光纤通过光收、发装置，从测试间的待测设备引出到另外可观测、记录、读取的地方，这种方式屏蔽效果好，外部干扰不易被引入到测试间，基本上对测试数据没有影响，但测试装置操作比较复杂、成本高，只有大的专业检测机构才有条件拥有。
3.由此可见，现有技术存在的缺陷包括：(1)现有非接触式电磁兼容性检测仪器对设备电磁兼容性检测只有电缆引出和光纤引出，并没有实现通过光扫描的方式进行非接触式检测。(2)采用非接触电缆引出的方式易通过电缆串入外界干扰，影响检测数据。(3)采用非接触式光纤引出其检测设备价格高、操作复杂，在基层无法普及使用。(4)现有的大部分电磁兼容性能检测设备工作时，电磁波易造成对工作人员的伤害。(5)特殊和保密的电子设备需要有特别的检测设备才能完成检测，而目前的检测装置实现其功能较为困难。(6)不易移动的设备运到专业检测实验室和检测机构费时费力，而现有电磁兼容性能检测装置又不方便对其进行现场检测。(7)采用现有检测装置不方便对特别环境里工作的设备实施即时检测。(8)现有接触式检测装置易将外部干扰引入并影响检测数据。


技术实现要素：

4.为解决上述现有设备易通过电缆串入外界干扰和检测设备成本高、体积大、操作麻烦、不易在基层普及使用的问题，本发明提供一种非接触式电磁兼容性检测装置，直观确定和显示待测设备的电磁兼容性能种类和参数，极大的提高了检测装置的使用灵活性。
5.一种非接触式电磁兼容性检测装置，包括置于待测设备内部或者外部的接收单元以及手持显示单元；
6.所述接收单元用于接收到来自待测设备产生的电磁干扰信号，然后将电磁干扰信号转换为二维码图并对二维码图进行实时显示，其中，二维码图的数量与电磁干扰信号中包含的干扰种类数量相同，且各二维码图包含的干扰信息有：干扰源的幅度变化数值、频率变化数值以及周期变化数值；
7.所述手持显示单元用于依次扫描各二维码图，对于每次扫描得到的光信号，首先将其转换为数码电信号，然后基于数码电信号进行重构，再将得到的重构二维码图的干扰
信息与预存在标准码图数据库中的干扰信息作对比，从而在标准码图数据库中查找出最为相近的一组干扰信息对应的二维码图，并将该二维码图作为当前扫描的二维码图对应的标准二维码图进行输出和显示，完成待测设备的电磁兼容性检测，其中，手持显示单元在进行显示时，同时显示出标准二维码图包含的干扰信息。
8.进一步地，所述接收单元包括信号接收电路、信号取样电路、信号分类电路、模数转换电路、码图形成电路、码图输出显示电路、第一微处理器、第一存贮器；所述手持显示单元包括光电转换电路、码图解码恢复电路、码图比较选择电路、码图参数显示电路、第二微处理器、第二存贮器以及键控电路；
9.所述信号接收电路用于接收到来自待测设备产生的电磁干扰信号，并将电磁干扰信号转发给信号取样电路；
10.所述信号取样电路将电磁干扰信号分成两路，一路发送至信号分类电路，另一路发送至第一微处理器作为启动信号；
11.所述信号分类电路用于在第一微处理器的控制下，将接收的电磁干扰信号与预存在第一存贮器里的标准干扰信号进行频率、幅度、形状的比较，确定所接收的电磁干扰信号中包含的干扰信号类别，然后将确定得到的各标准干扰信号发送给模数转换电路；
12.所述模数转换电路用于在第一微处理器的控制下，分别将各标准干扰信号转换成数字标准干扰信号；
13.所述码图形成电路用于在第一微处理器的控制下，分别将各数字标准干扰信号转换成二维码图信号；
14.所述码图输出显示电路用于将各二维码图信号以图形的形式通过屏幕显示出来，供手持显示单元进行扫描；
15.所述光电转换电路用于发出光束从而对码图输出显示电路上的二维码图进行扫描，完成光信号的采集，并将光信号转换为数码电信号；
16.所述码图解码恢复电路用于在第二微处理器的控制下，对数码电信号进行解码，转换成可以读取的电信号数据，再对电信号数据进行模数转换，重构出可以直接显示的重构二维码图；
17.所述码图比较选择电路用于在第二微处理器的控制下，将重构二维码图的干扰信息与预存在第二贮存器的标准码图数据库中的干扰信息作对比，从而在标准码图数据库中查找出最为相近的一组干扰信息对应的二维码图，并将该二维码图作为重构二维码图对应的标准二维码图，同时将该标准二维码图及其附带的干扰信息进行输出；
18.所述码图参数显示电路用于在第二微处理器的控制下，显示码图比较选择电路输出的标准二维码图及其附带的干扰信息。
19.进一步地，所述信号接收电路包括谐振回路模块、全频段放大模块、变频调制模块、放大输出模块、固定晶振模块；信号接收电路工作时，由内置天线接收到的来自待测设备产生的电磁干扰信号首先进入谐振回路模块进行谐波选择，完成电磁干扰信号的提纯；经谐波选择后的电磁干扰信号进入全频段放大模块进行整体幅度放大，再提供给后级的变频调制模块；在变频调制模块中，放大后的电磁干扰信号被调制在固定频率的晶振信号上，再送入到放大输出模块进行第二次放大；
20.所述信号取样电路包括信号耦合模块、信号放大模块、信号取样模块、延迟放大模
块；信号耦合模块将来自信号接收电路的二次放大后的电磁干扰信号分为两路，一路经信号放大模块后到达信号取样模块，并将取样后的电磁干扰信号送至第一微处理器作为干扰信号信息的启动信号，另一路经过延迟放大模块后送至信号分类电路；
21.所述信号分类电路包括频率分段模块、信号选择模块、信号放大模块；频率分段模块接收来自信号取样电路的电磁干扰信号，在第一微处理器的控制下，将电磁干扰信号根据频率的高低以及干扰类型进行区分归类，并将归类后的电磁干扰信号发送至信号选择模块；信号选择模块在第一微处理器的控制下，将归类后的电磁干扰信号与预存在第一存贮器里的标准干扰信号进行频率、幅度、形状的比较，确定各归类后的电磁干扰信号中包含的干扰信号类别，然后将确定得到的各标准干扰信号发送给信号放大模块；信号放大模块对各标准干扰信号进行幅度放大后，再发送给模数转换电路；
22.所述模数转换电路包括信号限幅模块、取样保持模块、量化编码模块、码源输出模块；信号限幅模块将接收到的来自信号放大模块的标准干扰信号控制在设定幅度范围内；取样保持模块在第一微处理器控制下，将设定幅度范围内的标准干扰信号固定在所需的频率幅度，并以码流的方式将频率幅度固定后的标准干扰信号输入量化编码模块；量化编码模块在第一微处理器的控制下，对频率幅度固定后的标准干扰信号进行编码；编码后的标准干扰信号再通过码源输出模块发送给码图形成电路；
23.所述码图形成电路包括二维码转换模块和码图形成模块；二维码转换模块在第一微处理器控制下，将来自前级的经过量化编码过的标准干扰信号转换为二维码信号，并将二维码信号发送给码图形成模块；码图形成模块在第一微处理器的控制下，根据二维码信号自动即时生成相应的二维码图；
24.所述码图输出显示电路包括整合放大模块和码图显示模块；整合放大模块在第一微处理器的控制下，将来自码图形成模块的二维码图实施码图整理和参数合并，并将得到的码图信息送入到码图显示模块从而在码图显示屏上进行图形显示，完成了电信息转换成光信息的工作；
25.所述第一微处理器包括输入输出接口模块、cpu芯片、外围电路模块；工作时，通过编程，信号取样模块输出的电磁干扰信号经由输入输出接口模块进入到cpu芯片中，cpu芯片再根据电磁干扰信号生成相应的控制信号去指挥相应电路进行编码、解码、码图形成，从而实现电信息到光信息的转换和显示；
26.所述第一存贮器包括存贮器芯片和外围电路；存贮器芯片用于存储所有预置的二维码图以及对应的干扰信息，在第一微处理器的控制下供信号分类电路进行调取使用。
27.进一步地，所述光电转换电路包括光信号采集模块、光电转换模块、信号放大模块；光信号采集模块用于发出光束实施对码图输出显示电路上二维码图的扫描，完成光信号的采集，并将采集到的光信号送入光电转换模块，由光电转换模块将光信号转换为电信号，最后再经由信号放大模块对电信号进行放大后输出到码图解码恢复电路；
28.所述码图解码恢复电路模块包括自检地址模块、信号变换模块、码图恢复模块；自检地址模块在第二微处理器的控制下，对来自光电转换电路的电信号实施地址查询和信息解码；信号变换模块在第二微处理器的控制下，将解码后的电信号实施码图信息转换，变换成码图比较选择电路需要的重构二维码图，最后通过码图恢复模块将重构二维码图输出给码图比较选择电路；
29.所述码图比较选择电路包括码图输入模块、码图比较模块、码图输出模块；来自码图解码恢复电路的重构二维码图经由码图输入模块进入码图比较模块；码图比较模块在第二微处理器控制下，将重构二维码图的干扰信息与预存在第二贮存器的标准码图数据库中的干扰信息作对比，从而在标准码图数据库中查找出最为相近的一组干扰信息对应的二维码图，并将该二维码图作为重构二维码图对应的标准二维码图，同时将该标准二维码图及其附带的干扰信息通过码图输出模块发送给码图参数显示电路；
30.所述码图参数显示电路包括参数调取模块、参数输出模块、码图参数显示模块；参数调取模块在第二微处理器的控制下，从第二贮存器的数据库中调取与标准二维码图相关的码图信息，并将调取的码图信息输入参数输出模块进行放大输出，最后将放大后的码图信息输入码图参数显示模块进行显示，使得码图参数显示模块的屏幕上显示对应干扰信号的干扰信息以及二维码图。
31.进一步地，若电磁干扰信号中包含两种以上的干扰信号，则各二维码图在接收单元和手持显示单元上周期性的轮换显示，若电磁干扰信号中仅包含一种干扰信号，则二维码图在接收单元和手持显示单元上周期性的显示。
32.有益效果：
33.1、本发明提供一种非接触式电磁兼容性检测装置，主要由接收单元及手持显示单元两部分组成，采用非接触光扫描(电
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光
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图)的测试形式进行，可减少相关电线串入干扰信号对检测数据的影响，能直观确定干扰源的类型并输出相关干扰参数，适合需要对非接触式设备电磁兼容性检测的场合使用；同时，本发明采用了装置光扫描手持式显示单元，可以避免检测人员与待测设备的直接接触，减少对人体的伤害，填补了设备电磁兼容性能检测中无法用光信号捕获电磁干扰信号的空白，也即解决了设备电磁兼容性能无法用非接触光扫描的形式进行检测的难题；此外，本发明的接收单元及手持显示单元均采用全模块化设计，体积小、功能全，还具有操作简单、成本低的优点。
34.2、本发明提供一种非接触式电磁兼容性检测装置，接收单元包括：信号接收电路、信号取样电路、信号分类电路、模数转换电路、码图形成电路、码图输出显示电路、第一微处理器、第一存贮器等8个模块组件；手持显示单元包括：光电转换电路、码图解码恢复电路、码图比较选择电路、码图参数显示电路及相应的第二微处理器、第二存贮器和键控电路等7个模块组件；由此可见，本发明的各部分电路全部采用集成模块化设计，安装在两块电路板上，彼此间相互独立，达到了体积小、功能多、方便携带的目的，适合在实验室和正在工作的设备进行电磁兼容性直观检测，还可以对不易移动的大型装备进行现场检测，也可运用于其它特殊环境下工作的装备使用，使起最大程度发挥其装置的工作效率。
35.3、本发明提供一种非接触式电磁兼容性检测装置，利用微处理器和预存在存贮器内的多种标准干扰源码图，通过计算控制程序，快速调取并对比相应干扰码图，使得不同干扰类型的干扰信号和干扰信息可以在接收单位和手持显示单元上轮换显示，可供试验人员快速、直观看到待测装备是否有干扰，是何种干扰源以及干扰源的具体相关数据。
附图说明
36.图1为本发明的非接触式电磁兼容性检测装置示意图；
37.图2为本发明的电磁兼容性能码图接收单元组成框图示意图；
38.图3为本发明的电磁兼容性能参数显示单元组成框图示意图；
39.图4为本发明的信号接收电路组成框图示意图；
40.图5为本发明的信号取样电路组成框图示意图；
41.图6为本发明的信号分类电路组成框图示意图；
42.图7为本发明的模数转换电路组成框图示意图；
43.图8为本发明的码图形成电路组成框图示意图；
44.图9为本发明的码图输出显示电路组成框图示意图；
45.图10为本发明的第一微处理器电路组成框图示意图；
46.图11为本发明的第一存贮器电路组成框图示意图；
47.图12为本发明的光电转换电路组成框图示意图；
48.图13为本发明的码图解码恢复电路组成框图示意图；
49.图14为本发明的码图比较选择电路组成框图示意图；
50.图15为本发明的码图参数显示电路组成框图示意图。
具体实施方式
51.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
52.电磁兼容性(emc，即electromagnetic compatibility)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。因此，emc包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁骚扰(electromagnetic disturbance)不能超过一定的限值；另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁骚扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性(electromagnetic susceptibility，即ems)。
53.为解决针对现有设备易通过电缆串入外界干扰和检测设备成本高、体积大、操作麻烦、不易在基层普及使用的情况。本发明提供一种操作简单、成本低、在本领域还没有的非接触式电磁兼容性能检测方式(光扫描拾取电磁干扰信号)的电路。该装置体积小、功能全、操作方便，特别是采用了光扫描手持式检测装置，直观确定和显示待测设备的电磁兼容性能种类和参数，极大的提高了检测装置的使用灵活性，解决了设备电磁兼容性能无法用非接触光扫描的形式进行检测的难题。
54.具体的，在本领域还没有的非接触式电磁兼容性能检测方式(光扫描拾取电磁干扰信号)的电路的情况下，本发明提供一种非接触式电磁兼容性检测装置，如图1所示，包括置于待测设备内部或者外部的接收单元以及手持显示单元；
55.所述接收单元用于接收到来自待测设备产生的电磁干扰信号，然后将电磁干扰信号转换为二维码图并对二维码图进行实时显示，其中，二维码图的数量与电磁干扰信号中包含的干扰种类数量相同，且各二维码图包含的干扰信息有：干扰源的幅度变化数值、频率变化数值以及周期变化数值；
56.所述手持显示单元用于依次扫描各二维码图，对于每次扫描得到的光信号，首先将其转换为数码电信号，然后基于数码电信号进行重构，再将得到的重构二维码图的干扰信息与预存在标准码图数据库中的干扰信息作对比，从而在标准码图数据库中查找出最为
相近的一组干扰信息对应的二维码图，并将该二维码图作为当前扫描的二维码图对应的标准二维码图进行输出和显示，完成待测设备的电磁兼容性检测，其中，手持显示单元在进行显示时，同时显示出标准二维码图包含的干扰信息。
57.进一步地，如图2所示，所述接收单元包括信号接收电路、信号取样电路、信号分类电路、模数转换电路、码图形成电路、码图输出显示电路、第一微处理器、第一存贮器；如图3所示，所述手持显示单元包括光电转换电路、码图解码恢复电路、码图比较选择电路、码图参数显示电路、第二微处理器、第二存贮器以及键控电路。其基本工作原理如下：正常情况下，将接收单元(电
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光
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码)置于待测设备内部或者外部(根据需要决定)，此时装置内的信号接收电路，将采集到的电信号，经过装置内的信号取样电路、信号分类电路、模数转换电路后，再将电信号转换成数码信号，并进入到码图形成电路实现电
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光信号转换，最后在码图输出显示电路显现能被光束扫描接收到的码图(如果是一种干扰，就周期性产生一幅码图，否则可能产生多幅码图轮换显示。码图中包含的主要信息有干扰源的幅度变化数值、频率变化数值、周期变化数值等)。检测时手持显示单元对上述码图的扫描，扫描后的光信号，在光电转换电路进行光电数据转换，把光信号转换成电信号并进入到码图解码恢复电路，在此电路主要完成码图的数据图形解码并恢复成码图信息。恢复后的码图在第一微处理器控制下，与预存在第一存贮器内的标准码图一起进入到码图比较选择电路进行比较，选择出最为接近的干扰信号码图。从而确定此次干扰源为何种干扰并输出到下一级进行直观显示。确定后的标准码图和数据参数进入到码图参数显示电路，进行交替码图和数据显示，实现了非接触电磁兼容性能用光扫描的形式进行检测的目的。
58.下面详细介绍接收单元各部分电路的工作原理。
59.所述信号接收电路用于接收到来自待测设备产生的电磁干扰信号，并将电磁干扰信号转发给信号取样电路；具体的，如图4所示，整个信号接收电路包括谐振回路模块、全频段放大模块、变频调制模块、放大输出模块、固定晶振模块。电路工作时，由内置天线接收到的某种电磁干扰信号首先进入谐振回路模块进行谐波选择，使接收到的电磁干扰信号变换的更为完整和纯净，以方便后续的模数转换。经谐振处理后的电磁干扰信号再进入到下一级全频段放大模块进行整体幅度放大，提供给后级的变频调制模块，在变频调制模块中，电磁干扰信号被调制在固定频率的晶振信号上，再送入到下一级放大输出模块进行第二次放大，以便提供给后续电路足够大幅度的信号。由此可见，信号接收电路是针对如何获取电子设备电磁兼容性能参数所设置的电子干扰信号接收、放大、处理电路，并对来自包含有各种干扰信号的电子设备信号进行限幅、限频预处理，并为第一微处理器电路提供采样信号，输出后续电路所需要的取样信号。
60.所述信号取样电路将电磁干扰信号分成两路，一路发送至信号分类电路，另一路发送至第一微处理器作为启动信号；具体的，如图5所示，信号取样电路包括信号耦合模块、信号放大模块、信号取样模块、延迟放大模块；信号耦合模块将来自信号接收电路的二次放大后的电磁干扰信号分为两路，一路经信号放大模块后到达信号取样模块，并将取样后的电磁干扰信号送至第一微处理器作为干扰信号信息的启动信号，另一路经过延迟放大模块后送至信号分类电路。由此可见，信号取样电路，是针对接收电路所输出的信号，变换成第一微处理器可识别的取样信号和可以进行分类的数字信号，分两路分别进入第一微处理器电路和信号分类电路。
61.所述信号分类电路用于在第一微处理器的控制下，将接收的电磁干扰信号与预存在第一存贮器里的标准干扰信号进行频率、幅度、形状的比较，确定所接收的电磁干扰信号中包含的干扰信号类别，然后将确定得到的各标准干扰信号发送给模数转换电路；具体的，如图6所示，信号分类电路包括频率分段模块、信号选择模块、信号放大模块；频率分段模块接收来自信号取样电路的电磁干扰信号，在第一微处理器的控制下，将电磁干扰信号根据频率的高低以及干扰类型进行区分归类，如高频ⅰ型干扰的电磁干扰信号、中频ⅱ型干扰的电磁干扰信号、低频ⅲ型干扰的电磁干扰信号，并将归类后的电磁干扰信号发送至信号选择模块；信号选择模块在第一微处理器的控制下，将归类后的电磁干扰信号与预存在第一存贮器里的标准干扰信号进行频率、幅度、形状的比较，确定各归类后的电磁干扰信号中包含的干扰信号类别，然后将确定得到的各标准干扰信号发送给信号放大模块；信号放大模块对各标准干扰信号进行幅度放大后，再发送给模数转换电路。也就是说，信号分类电路，是针对接收到的干扰信号，在第一微处理器的控制下，按照预存在第一存贮器里的干扰信号类型，进行频率、幅度、形状比较，确定所接收的干扰信号类别，以方便进行下一步的模数转换。
62.所述模数转换电路用于在第一微处理器的控制下，分别将各标准干扰信号转换成数字标准干扰信号；具体的，如图7所示，模数转换电路包括信号限幅模块、取样保持模块、量化编码模块、码源输出模块；信号限幅模块将接收到的来自信号放大模块的标准干扰信号控制在设定幅度范围内；取样保持模块在第一微处理器控制下，将设定幅度范围内的标准干扰信号固定在所需的频率幅度，并以码流的方式将频率幅度固定后的标准干扰信号输入量化编码模块；量化编码模块在第一微处理器的控制下，对频率幅度固定后的标准干扰信号进行编码；编码后的标准干扰信号再通过码源输出模块发送给码图形成电路。也就是说，模数转换电路，是针对后续电路所需要的数字信号而对所接收到的干扰信号进行模拟转换成数字的电路；模数转换电路在第一微处理器电路的控制下，依据干扰的信号实施自动转换。
63.所述码图形成电路用于在第一微处理器的控制下，分别将各数字标准干扰信号转换成二维码图信号；具体的，如图8所示，码图形成电路包括二维码转换模块和码图形成模块；二维码转换模块在第一微处理器控制下，将来自前级的经过量化编码过的标准干扰信号转换为二维码信号，并将二维码信号发送给码图形成模块；码图形成模块在第一微处理器的控制下，根据二维码信号自动即时生成相应的二维码图。由此可见，码图形成电路，是针对前级电路的数字信号，在第一微处理器控制下，自动将其转换成二维码图信号，以供后续电路使用。
64.所述码图输出显示电路用于将各二维码图信号以图形的形式通过屏幕显示出来，供手持显示单元进行扫描；具体的，如图9所示，码图输出显示电路包括整合放大模块和码图显示模块；整合放大模块在第一微处理器的控制下，将来自码图形成模块的二维码图实施码图整理和参数合并，并将得到的码图信息送入到码图显示模块从而在码图显示屏上进行图形显示，完成了电信息转换成光信息的工作，实现通过光信号拾取电信号的目的。由此可见，码图输出显示电路，是针对来自前级的干扰码图信号，以图形的形式通过屏幕显示出来，供图形扫描使用，实现通过光信号拾取电信号的目的。
65.如图10所示，第一微处理器包括输入输出接口模块、cpu芯片、外围电路模块，这是
一个完整的、最小系统及外围电路组成的单片机控制系统。工作时，通过编程，信号取样模块输出的电磁干扰信号经由输入输出接口模块进入到cpu控制芯片电路中，cpu芯片通过已编辑好的程序，对采样信号进行计算处理，其结果再通过cpu芯片输出相应控制信号去指挥相应电路编码、解码、码图形成，完成对整个装置电路的动作选择，从而实现电信息转换成光信息并通过显示屏显示的最终目的。需要说明的是，第一微处理器需要在相应程序下才能完成相应工作，是整个装置的核心部分。程序的编制简单，可以根据实际情况方便更改。由此可见，第一微处理器，是针对装置所设置的系统控制电路。为整个装置提供数据、控制、存贮、等操作。
66.如图11所示，所述第一存贮器包括存贮器芯片和外围电路；正常情况下，存贮器芯片用于存储所有预置的二维码图以及对应的干扰信息，当工作时，在第一微处理器的控制下供信号分类电路进行调取使用。由此可见，第一存贮器，是针对装置所设置的存贮器，为整个装置提供所有的数据、标准干扰码图等。
67.下面详细介绍手持显示单元各部分电路的工作原理。
68.所述光电转换电路用于发出光束从而对码图输出显示电路上的二维码图进行扫描，完成光信号的采集，并将光信号转换为数码电信号；具体的，如图12所示，光电转换电路包括光信号采集模块、光电转换模块、信号放大模块；光信号采集模块用于发出光束实施对码图输出显示电路上二维码图的扫描，完成光信号的采集，并将采集到的光信号送入光电转换模块，由光电转换模块将光信号转换为电信号，最后再经由信号放大模块对电信号进行放大后输出到码图解码恢复电路。也就是说，光电转换电路，是针对扫描到的光信号，在第二微处理器控制下，转换成所需要的电信号所设置的电路。
69.所述码图解码恢复电路用于在第二微处理器的控制下，对数码电信号进行解码，转换成可以读取的电信号数据，再对电信号数据进行模数转换，重构出可以直接显示的重构二维码图；具体的，如图13所示，码图解码恢复电路模块包括自检地址模块、信号变换模块、码图恢复模块；自检地址模块在第二微处理器的控制下，对来自光电转换电路的电信号实施地址查询和信息解码；信号变换模块在第二微处理器的控制下，将解码后的电信号实施码图信息转换，变换成码图比较选择电路需要的重构二维码图，最后通过码图恢复模块将重构二维码图输出给码图比较选择电路。也就是说，码图解码恢复电路，是针对转换后的数字电信号，在第二微处理器控制下进行解码，转换成可以读取的电信号数据，并对此数据进行模数转换，恢复成可以直接显示的码图信号参数。
70.所述码图比较选择电路用于在第二微处理器的控制下，将重构二维码图的干扰信息与预存在第二贮存器的标准码图数据库中的干扰信息作对比，从而在标准码图数据库中查找出最为相近的一组干扰信息对应的二维码图，并将该二维码图作为重构二维码图对应的标准二维码图，同时将该标准二维码图及其附带的干扰信息进行输出；具体的，如图14所示，码图比较选择电路包括码图输入模块、码图比较模块、码图输出模块；来自码图解码恢复电路的重构二维码图经由码图输入模块进入码图比较模块；码图比较模块在第二微处理器控制下，将重构二维码图的干扰信息与预存在第二贮存器的标准码图数据库中的干扰信息作对比，从而在标准码图数据库中查找出最为相近的一组干扰信息对应的二维码图，并将该二维码图作为重构二维码图对应的标准二维码图，同时将该标准二维码图及其附带的干扰信息通过码图输出模块发送给码图参数显示电路。由此可见，码图比较选择电路，是针
对来自前级的干扰码图信号和预存在第二存贮器里的标准干扰码图信号，在第二微处理器控制下，通过对比，选择出最为相近的干扰信号码图并输出给下一级电路使用。
71.所述码图参数显示电路用于在第二微处理器的控制下，显示码图比较选择电路输出的标准二维码图及其附带的干扰信息；具体的，如图15所示，码图参数显示电路包括参数调取模块、参数输出模块、码图参数显示模块；参数调取模块在第二微处理器的控制下，从第二贮存器的数据库中调取与标准二维码图相关的码图信息，并将调取的码图信息输入参数输出模块进行放大输出，最后将放大后的码图信息输入码图参数显示模块进行显示，使得码图参数显示模块的屏幕上显示对应干扰信号的干扰信息以及二维码图。也就是说，码图参数显示电路，是针对来自前级的干扰码图信息，以码图显示和数据参数轮换的形式通过屏幕直观显示出来，最终实现通过光信号拾取电信号的目的。
72.下面针对非接触式电磁兼容性检测装置在待测设备现场的使用，就如何采用光扫描检测方式完成对待测设备的电磁兼容性检测过程总结如下：
73.非接触式光扫描检测装置正常工作时，将电磁兼容性能码图接收单元(电
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光
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码)电路置于待测设备内部或者外部(根据需要决定)。打开电源，装置内信号接收电路通过天线，即时接收到来自待测设备产生的电磁干扰信号。此时接收到的干扰电信号(众多不同的周期性干扰源信号)，经过装置内的信号取样电路、信号分类电路、模数转换电路后，将电信号转换成数码信号，并进入到码图形成电路实现电
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光信号转换，最后在码图输出显示电路显现能被光束扫描接收到的二维码图(如果是一种干扰就周期性产生一幅码图，否则可能产生多幅码图轮换显示。码图中包含的主要信息有干扰源的幅度变化数值、频率变化数值、周期变化数值等)。检测时，手持电磁兼容性能参数显示单元电路，按下键控电路中的扫描键，检测装置发出的光束，就可直接针对上述包含有各种信息的二维码图进行扫描，扫描后的光信号，在光电转换模块进行光、电数据转换，把光信号转换成数码电信号并进入到码图解码恢复电路，在此电路主要完成码图的数据图形解码并恢复成最初的码图(码图包含有干扰源的幅度变化数值、频率变化数值、周期变化数值等)。恢复后的码图在第二微处理器控制下，与预存在第二存贮器内的标准码图(存贮器内存贮的码图同样包含：幅度变化数值、频率变化数值、周期变化数值等，而且其干扰源的种类根据干扰源的分类形成了最为全面的干扰源各类码图数据库，在这个数据库内可以在微处理器控制下调出目前发现的任何一种干扰源供对比使用。)一起进入到码图比较选择电路进行比较，在此电路中，第二微处理器根据前级来的码图数据依次在第一存贮器中查找其最为相近的一组数据，并将此数据相对应的码图调出(此码图能代表是何种干扰源并显示相关数据)并输出到下一级进行直观显示。最终在手持的电磁兼容性能参数显示单元就可以看到交替的干扰源码图和数据显示画面(例如此次检测到的干扰源是由于待测设备中的机械开关产生的电弧放电干扰，那么显示的码图就是一幅标准的电弧放电干扰图，轮换显示的相关数据就是接收天线收到的干扰源数据)，实现了通过光扫描的方式，快速、直观看到待测装备是否有干扰，是何种干扰源，并且干扰源的相关数据是多少的目的。
74.由此可见，本发明为解决：1、阻断因连接电线串入干扰信号对检测数据的影响。2、检测装置体积大，不便携带，操作复杂，装置成本高在基层不便普及使用。3避免检测人员与待测设备的直接接触，减少对人体的损害。4实现对不易移动的待测设备进行相应检测等问题，提出非接触式电磁兼容性检测装置的另一种检测形式，即以光扫描的形式检测设备的
电磁兼容性能。具体的，非接触式电磁兼容性检测装置以光-电转换的方式，利用cpu系统控制电路和预存在存贮器内的多种标准干扰源码图，通过计算控制程序，快速调取并对比相应干扰码图，在测试工作时对干扰信号源进行信号接收、信号变换、码图生成，码图拾取及显示，直观显示干扰信号的类别和相应数据，补充了现有非接触式电磁兼容性检测仪器的不足，解决了无法直接用光扫描的方式实现对设备电磁兼容性的检测难题。
75.综上所述，本发明针对现有非接触式电磁兼容性检测仪器工作时，采用电缆引出易通过电缆串入外界干扰，影响检测数据；采用光纤引出出现检测装置价格高、操作复杂，在基层无法普及使用；采用普通接触方式的电磁兼容性检测，电磁波易造成对工作人员的伤害和引入外界干扰的情况。从技术方面，引入了光扫描非接触检测方式这个全新的设计方案，利用cpu系统控制电路和预存电磁干扰源码图数据库技术，合理的解决了上述问题。其中，接收单元包括：信号接收电路、信号取样电路、信号分类电路、模数转换电路、码图形成电路、码图输出显示电路、第一微处理器电路、第一存贮器。手持显示单元包括：光电转换电路、码图解码恢复电路、码图比较选择电路、码图参数显示电路及相应的第二微处理器、第二存贮器和键控电路，实现了该装置的全模块化，达到了体积小、功能多、方便携带的目的，适合在实验室和正在工作的设备进行电磁兼容性直观检测；同时，本发明的非接触式电磁兼容性检测装置可以直观采用光扫描方式读取待测装备的干扰源类型和相关数据，还可以对不易移动的大型装备进行现场检测；也可运用于其它特殊环境下工作的装备使用，使起最大程度发挥其装置的工作效率。
76.当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当然可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种非接触式电磁兼容性检测装置，其特征在于，包括置于待测设备内部或者外部的接收单元以及手持显示单元；所述接收单元用于接收到来自待测设备产生的电磁干扰信号，然后将电磁干扰信号转换为二维码图并对二维码图进行实时显示，其中，二维码图的数量与电磁干扰信号中包含的干扰种类数量相同，且各二维码图包含的干扰信息有：干扰源的幅度变化数值、频率变化数值以及周期变化数值；所述手持显示单元用于依次扫描各二维码图，对于每次扫描得到的光信号，首先将其转换为数码电信号，然后基于数码电信号进行重构，再将得到的重构二维码图的干扰信息与预存在标准码图数据库中的干扰信息作对比，从而在标准码图数据库中查找出最为相近的一组干扰信息对应的二维码图，并将该二维码图作为当前扫描的二维码图对应的标准二维码图进行输出和显示，完成待测设备的电磁兼容性检测，其中，手持显示单元在进行显示时，同时显示出标准二维码图包含的干扰信息。2.如权利要求1所述的一种非接触式电磁兼容性检测装置，其特征在于，所述接收单元包括信号接收电路、信号取样电路、信号分类电路、模数转换电路、码图形成电路、码图输出显示电路、第一微处理器、第一存贮器；所述手持显示单元包括光电转换电路、码图解码恢复电路、码图比较选择电路、码图参数显示电路、第二微处理器、第二存贮器以及键控电路；所述信号接收电路用于接收到来自待测设备产生的电磁干扰信号，并将电磁干扰信号转发给信号取样电路；所述信号取样电路将电磁干扰信号分成两路，一路发送至信号分类电路，另一路发送至第一微处理器作为启动信号；所述信号分类电路用于在第一微处理器的控制下，将接收的电磁干扰信号与预存在第一存贮器里的标准干扰信号进行频率、幅度、形状的比较，确定所接收的电磁干扰信号中包含的干扰信号类别，然后将确定得到的各标准干扰信号发送给模数转换电路；所述模数转换电路用于在第一微处理器的控制下，分别将各标准干扰信号转换成数字标准干扰信号；所述码图形成电路用于在第一微处理器的控制下，分别将各数字标准干扰信号转换成二维码图信号；所述码图输出显示电路用于将各二维码图信号以图形的形式通过屏幕显示出来，供手持显示单元进行扫描；所述光电转换电路用于发出光束从而对码图输出显示电路上的二维码图进行扫描，完成光信号的采集，并将光信号转换为数码电信号；所述码图解码恢复电路用于在第二微处理器的控制下，对数码电信号进行解码，转换成可以读取的电信号数据，再对电信号数据进行模数转换，重构出可以直接显示的重构二维码图；所述码图比较选择电路用于在第二微处理器的控制下，将重构二维码图的干扰信息与预存在第二贮存器的标准码图数据库中的干扰信息作对比，从而在标准码图数据库中查找出最为相近的一组干扰信息对应的二维码图，并将该二维码图作为重构二维码图对应的标准二维码图，同时将该标准二维码图及其附带的干扰信息进行输出；所述码图参数显示电路用于在第二微处理器的控制下，显示码图比较选择电路输出的
标准二维码图及其附带的干扰信息。3.如权利要求2所述的一种非接触式电磁兼容性检测装置，其特征在于，所述信号接收电路包括谐振回路模块、全频段放大模块、变频调制模块、放大输出模块、固定晶振模块；信号接收电路工作时，由内置天线接收到的来自待测设备产生的电磁干扰信号首先进入谐振回路模块进行谐波选择，完成电磁干扰信号的提纯；经谐波选择后的电磁干扰信号进入全频段放大模块进行整体幅度放大，再提供给后级的变频调制模块；在变频调制模块中，放大后的电磁干扰信号被调制在固定频率的晶振信号上，再送入到放大输出模块进行第二次放大；所述信号取样电路包括信号耦合模块、信号放大模块、信号取样模块、延迟放大模块；信号耦合模块将来自信号接收电路的二次放大后的电磁干扰信号分为两路，一路经信号放大模块后到达信号取样模块，并将取样后的电磁干扰信号送至第一微处理器作为干扰信号信息的启动信号，另一路经过延迟放大模块后送至信号分类电路；所述信号分类电路包括频率分段模块、信号选择模块、信号放大模块；频率分段模块接收来自信号取样电路的电磁干扰信号，在第一微处理器的控制下，将电磁干扰信号根据频率的高低以及干扰类型进行区分归类，并将归类后的电磁干扰信号发送至信号选择模块；信号选择模块在第一微处理器的控制下，将归类后的电磁干扰信号与预存在第一存贮器里的标准干扰信号进行频率、幅度、形状的比较，确定各归类后的电磁干扰信号中包含的干扰信号类别，然后将确定得到的各标准干扰信号发送给信号放大模块；信号放大模块对各标准干扰信号进行幅度放大后，再发送给模数转换电路；所述模数转换电路包括信号限幅模块、取样保持模块、量化编码模块、码源输出模块；信号限幅模块将接收到的来自信号放大模块的标准干扰信号控制在设定幅度范围内；取样保持模块在第一微处理器控制下，将设定幅度范围内的标准干扰信号固定在所需的频率幅度，并以码流的方式将频率幅度固定后的标准干扰信号输入量化编码模块；量化编码模块在第一微处理器的控制下，对频率幅度固定后的标准干扰信号进行编码；编码后的标准干扰信号再通过码源输出模块发送给码图形成电路；所述码图形成电路包括二维码转换模块和码图形成模块；二维码转换模块在第一微处理器控制下，将来自前级的经过量化编码过的标准干扰信号转换为二维码信号，并将二维码信号发送给码图形成模块；码图形成模块在第一微处理器的控制下，根据二维码信号自动即时生成相应的二维码图；所述码图输出显示电路包括整合放大模块和码图显示模块；整合放大模块在第一微处理器的控制下，将来自码图形成模块的二维码图实施码图整理和参数合并，并将得到的码图信息送入到码图显示模块从而在码图显示屏上进行图形显示，完成了电信息转换成光信息的工作；所述第一微处理器包括输入输出接口模块、cpu芯片、外围电路模块；工作时，通过编程，信号取样模块输出的电磁干扰信号经由输入输出接口模块进入到cpu芯片中，cpu芯片再根据电磁干扰信号生成相应的控制信号去指挥相应电路进行编码、解码、码图形成，从而实现电信息到光信息的转换和显示；所述第一存贮器包括存贮器芯片和外围电路；存贮器芯片用于存储所有预置的二维码图以及对应的干扰信息，在第一微处理器的控制下供信号分类电路进行调取使用。
4.如权利要求2所述的一种非接触式电磁兼容性检测装置，其特征在于，所述光电转换电路包括光信号采集模块、光电转换模块、信号放大模块；光信号采集模块用于发出光束实施对码图输出显示电路上二维码图的扫描，完成光信号的采集，并将采集到的光信号送入光电转换模块，由光电转换模块将光信号转换为电信号，最后再经由信号放大模块对电信号进行放大后输出到码图解码恢复电路；所述码图解码恢复电路模块包括自检地址模块、信号变换模块、码图恢复模块；自检地址模块在第二微处理器的控制下，对来自光电转换电路的电信号实施地址查询和信息解码；信号变换模块在第二微处理器的控制下，将解码后的电信号实施码图信息转换，变换成码图比较选择电路需要的重构二维码图，最后通过码图恢复模块将重构二维码图输出给码图比较选择电路；所述码图比较选择电路包括码图输入模块、码图比较模块、码图输出模块；来自码图解码恢复电路的重构二维码图经由码图输入模块进入码图比较模块；码图比较模块在第二微处理器控制下，将重构二维码图的干扰信息与预存在第二贮存器的标准码图数据库中的干扰信息作对比，从而在标准码图数据库中查找出最为相近的一组干扰信息对应的二维码图，并将该二维码图作为重构二维码图对应的标准二维码图，同时将该标准二维码图及其附带的干扰信息通过码图输出模块发送给码图参数显示电路；所述码图参数显示电路包括参数调取模块、参数输出模块、码图参数显示模块；参数调取模块在第二微处理器的控制下，从第二贮存器的数据库中调取与标准二维码图相关的码图信息，并将调取的码图信息输入参数输出模块进行放大输出，最后将放大后的码图信息输入码图参数显示模块进行显示，使得码图参数显示模块的屏幕上显示对应干扰信号的干扰信息以及二维码图。5.如权利要求1～4任意权利要求所述的一种非接触式电磁兼容性检测装置，其特征在于，若电磁干扰信号中包含两种以上的干扰信号，则各二维码图在接收单元和手持显示单元上周期性的轮换显示，若电磁干扰信号中仅包含一种干扰信号，则二维码图在接收单元和手持显示单元上周期性的显示。

技术总结
本发明提供一种非接触式电磁兼容性检测装置，包括接收单元及手持显示单元；其中，接收单元包含信号接收、信号取样、信号分类、模数转换、码图形成、码图输出显示、微处理器、存贮器；手持显示单元包含光电转换、码图解码恢复、码图比较选择、码图参数显示、微处理器、存贮器、键盘；本发明对待测设备采用非接触光扫描的测试形式进行，可减少相关电线串入干扰信号对检测数据的影响，能直观确定干扰源的类型并输出相关参数。适合需要对非接触式设备电磁兼容性检测的场合使用，可以避免检测人员与待测设备的直接接触，减少对人体的伤害，可以实现对不易移动的待测设备进行相应检测，填补了设备电磁兼容性检测中无法用光信号捕获电磁干扰信号的空白。号的空白。号的空白。


技术研发人员：赵骥 李小健 多飞 郭强 杜晓琳 聂秀丽 张莹 熊瑛 王彪
受保护的技术使用者：中国北方车辆研究所
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/7/22