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我对汽车电子电磁兼容测试实验室使用的光电收发器之使用管理方式的一些看法
2021-09-25
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目前汽车电子实验室里面，很多电磁兼容测试项目中都在使用光电收发器。那么什么是光电收发器？
光电收发器，Optic Transceiver，它替代的是一段导线，将电信号转成光信号，经过光纤传输后，再转回到电信号。
很多测试工程师也喜欢称光电收发器为光隔（光电隔离器，Optic Isolator），光转（光电转换器，Optic Converter），光耦（光电耦合器，Optic Coupler）。我个人认为光电收发器的叫法比较准确，因为它虽然起到了隔离作用，但是是使用收发方式实现的，而没有真正意义的转换，所以，我一直都是使用光电收发器这个说法。尽管念起来有点长，并且有一点点拗口。
有看官问，光电收发器有啥用？
光电收发器在电磁兼容测试环境中主要解决三个问题：
1，很多测试辅助设备（比如：电脑、开发板等）可以通过光电收发器将相关信号传入暗室内，防止这些辅助设备（也就是骚扰很大，抗扰性很差的那些东东）影响测试结果。
2，做有些破坏性测试（比如：BCI，RS， CI， ESD等）的时候，可以用光电收发器做一下隔离，防止测试产生的能量将测试辅助设备打坏掉。也就是，用光电收发器来挡枪。是的， 这个用法比较奢侈。
3，光电收发器可以保证测试标准中要求的线束长度与标准要求一致。也就是保证了测试标准中对线缆要求的电长度。
注：在很多其他场合里面，光电收发器还有其他用处，比如CAN FD总线的长度太长了，就会导致速度下降，但是很多性能实验室（比如：动力总成实验室）的控制室到样品的距离动辄就有十几二十米远，如果直连，就会导致无法通讯，那么使用光电收发器，也是可以解决问题的。
上面三个问题中，第二个问题是很让人头疼的。
光电收发器也是电子设备，换句话说，它也是有寿命的，也是有底线的，按照现在比较流行的说法，谁还不是个宝宝呢。
光电收发器用来挡过枪后，光电收发器的接口回路性能都会下降，电子器件，接口回路无非都是电容、电感、三极管、电阻这些器件搭起来的。承受的射频能量多了以后，这些器件的性能就会下降，虽然不是从100到0的下降，但是也会逐步下降。也许到了某个时刻，实验室工程师看到的问题就是“上个月用这个光电收发器还能通过测试，为啥现在怎么弄都不行了呢？”
我跟很多同行朋友说，我出生在工人家庭，小时候家里不太讲究，也没啥条件，洗脸、洗脚、洗屁股都是一条毛巾（东北冷，没条件天天洗澡）。我见过很多讲究的家庭里，每个人洗脸、洗脚、洗屁股是三条毛巾，这样可以防止脚或者屁股上的病毒抹到脸上。
现在很多实验室光电收发器的使用方式就是跟我小时候用毛巾的方式一样，不区分使用场合，不管是什么测试项目，都用同一套光电收发器。
这种光电收发器的管理方式为未来的测试带来了无限的隐患。
隐患1，辐射干扰测试结果阴阳不定，今天过，明天就不过。
隐患2，不知道什么时候，光电收发器就会坏掉，影响测试进度。
隐患3，辐射抗扰测试结果不稳定。
根据我的调查，绝大多数实验室都有类似的问题。
这个隐患怎么解决呢？
我个人认为，作为一个优秀的汽车电子电磁兼容测试实验室，从流程和管理上至少要做到如下两点：
1，光电收发器必须分类使用。
做骚扰的就是做骚扰的，坚决不用于抗扰度测试。如果有条件，我会建议，不同抗扰度测试也要分开，BCI、RS、7637和ESD，都不混用。并且，根据破坏程度，可以设置成5个级别，
L1：骚扰测试用，基本无损坏。
L2：RS用，有轻微损坏。
L3：7637用，有一定程度损坏。
L4：BCI用，坏的有点严重
L5：ESD用，坏了是很正常的，ESD测试，是挡炸弹，不仅仅是挡枪。
设置级别后，就可以不断降级使用了，比如L5的坏了，可以用上面四个级别的降级用。L2级别退役的，可以考虑用在后面三个级别。
2，光电收发器必须做到定期点检。 我见到很多很多次，实验室的客户到了实验室，连了半天，接不通，后来发现，是光电收发器坏了。这种情况，就是实验室没有能力对设备做点检导致的。
实验室通常分为一方、二方、三方实验室。
我原来天真地以为，一方、二方实验室通常不大会缺样品，应该很容易就能实现光电收发器的点检。但是沟通后发现，实际上一方、二方的实验室一样缺样品，因为样品都跟项目走，项目结束，样品就拿走了，所以，一方、二方实验室里面一样是没有样品的。
我个人建议的点检周期是一周一次。但是这不是更高级的方式。
更高级的玩法是每次使用后都检查一次。检查合格后再存放好，供下次使用。检查时，只要检查光电收发器工作是否工作正常就可以了。
3，为光电收发器建立使用记录档案。
其实，这个要求不是我想出来的，本来ISO 17025就有这种规定，但是实验室是不是能够执行到光电收发器这类设备上，就是另外一个问题了。
我个人建议，光电收发器的使用必须要做好记录，某年某月的某一天，做过什么测试，级别是多少，谁记录的（比如，2020年9月1日上午10点15分，BCI，200mA，替代法，李楠）。
~~~~~~~~~~~~~~~~~一条华丽丽的分割线~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
那么，过了一段时间后，光电收发器的EMC性能是否降低这个问题，如何检查呢？
我推荐的方式是“四光电收发器法”。
那么什么是“四光电收发器法”呢？
欲知详情，请听下回分解！
啪~~~~
目前汽车电子实验室里面，很多电磁兼容测试项目中都在使用光电收发器。那么什么是光电收发器？
光电收发器，Optic Transceiver，它替代的是一段导线，将电信号转成光信号，经过光纤传输后，再转回到电信号。
很多测试工程师也喜欢称光电收发器为光隔（光电隔离器，Optic Isolator），光转（光电转换器，Optic Converter），光耦（光电耦合器，Optic Coupler）。我个人认为光电收发器的叫法比较准确，因为它虽然起到了隔离作用，但是是使用收发方式实现的，而没有真正意义的转换，所以，我一直都是使用光电收发器这个说法。尽管念起来有点长，并且有一点点拗口。
有看官问，光电收发器有啥用？
光电收发器在电磁兼容测试环境中主要解决三个问题：
1，很多测试辅助设备（比如：电脑、开发板等）可以通过光电收发器将相关信号传入暗室内，防止这些辅助设备（也就是骚扰很大，抗扰性很差的那些东东）影响测试结果。
2，做有些破坏性测试（比如：BCI，RS， CI， ESD等）的时候，可以用光电收发器做一下隔离，防止测试产生的能量将测试辅助设备打坏掉。也就是，用光电收发器来挡枪。是的， 这个用法比较奢侈。
3，光电收发器可以保证测试标准中要求的线束长度与标准要求一致。也就是保证了测试标准中对线缆要求的电长度。
注：在很多其他场合里面，光电收发器还有其他用处，比如CAN FD总线的长度太长了，就会导致速度下降，但是很多性能实验室（比如：动力总成实验室）的控制室到样品的距离动辄就有十几二十米远，如果直连，就会导致无法通讯，那么使用光电收发器，也是可以解决问题的。
上面三个问题中，第二个问题是很让人头疼的。
光电收发器也是电子设备，换句话说，它也是有寿命的，也是有底线的，按照现在比较流行的说法，谁还不是个宝宝呢。
光电收发器用来挡过枪后，光电收发器的接口回路性能都会下降，电子器件，接口回路无非都是电容、电感、三极管、电阻这些器件搭起来的。承受的射频能量多了以后，这些器件的性能就会下降，虽然不是从100到0的下降，但是也会逐步下降。也许到了某个时刻，实验室工程师看到的问题就是“上个月用这个光电收发器还能通过测试，为啥现在怎么弄都不行了呢？”
我跟很多同行朋友说，我出生在工人家庭，小时候家里不太讲究，也没啥条件，洗脸、洗脚、洗屁股都是一条毛巾（东北冷，没条件天天洗澡）。我见过很多讲究的家庭里，每个人洗脸、洗脚、洗屁股是三条毛巾，这样可以防止脚或者屁股上的病毒抹到脸上。
现在很多实验室光电收发器的使用方式就是跟我小时候用毛巾的方式一样，不区分使用场合，不管是什么测试项目，都用同一套光电收发器。
这种光电收发器的管理方式为未来的测试带来了无限的隐患。
隐患1，辐射干扰测试结果阴阳不定，今天过，明天就不过。
隐患2，不知道什么时候，光电收发器就会坏掉，影响测试进度。
隐患3，辐射抗扰测试结果不稳定。
根据我的调查，绝大多数实验室都有类似的问题。
这个隐患怎么解决呢？
我个人认为，作为一个优秀的汽车电子电磁兼容测试实验室，从流程和管理上至少要做到如下两点：
1，光电收发器必须分类使用。
做骚扰的就是做骚扰的，坚决不用于抗扰度测试。如果有条件，我会建议，不同抗扰度测试也要分开，BCI、RS、7637和ESD，都不混用。并且，根据破坏程度，可以设置成5个级别，
L1：骚扰测试用，基本无损坏。
L2：RS用，有轻微损坏。
L3：7637用，有一定程度损坏。
L4：BCI用，坏的有点严重
L5：ESD用，坏了是很正常的，ESD测试，是挡炸弹，不仅仅是挡枪。
设置级别后，就可以不断降级使用了，比如L5的坏了，可以用上面四个级别的降级用。L2级别退役的，可以考虑用在后面三个级别。
2，光电收发器必须做到定期点检。 我见到很多很多次，实验室的客户到了实验室，连了半天，接不通，后来发现，是光电收发器坏了。这种情况，就是实验室没有能力对设备做点检导致的。
实验室通常分为一方、二方、三方实验室。
我原来天真地以为，一方、二方实验室通常不大会缺样品，应该很容易就能实现光电收发器的点检。但是沟通后发现，实际上一方、二方的实验室一样缺样品，因为样品都跟项目走，项目结束，样品就拿走了，所以，一方、二方实验室里面一样是没有样品的。
我个人建议的点检周期是一周一次。但是这不是更高级的方式。
更高级的玩法是每次使用后都检查一次。检查合格后再存放好，供下次使用。检查时，只要检查光电收发器工作是否工作正常就可以了。
3，为光电收发器建立使用记录档案。
其实，这个要求不是我想出来的，本来ISO 17025就有这种规定，但是实验室是不是能够执行到光电收发器这类设备上，就是另外一个问题了。
我个人建议，光电收发器的使用必须要做好记录，某年某月的某一天，做过什么测试，级别是多少，谁记录的（比如，2020年9月1日上午10点15分，BCI，200mA，替代法，李楠）。
~~~~~~~~~~~~~~~~~一条华丽丽的分割线~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
那么，过了一段时间后，光电收发器的EMC性能是否降低这个问题，如何检查呢？
我推荐的方式是“四光电收发器法”。
那么什么是“四光电收发器法”呢？
欲知详情，请听下回分解！
啪~~~~
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