Überwachung der Signale des Prüfobjekts über Glasfaser während der Bulk-Current-Injection (BCI)
Kurz zusammengefasst
Eine BCI-Prüfung (Bulk Current Injection) speist über eine Injektionstastkopf einen Hochfrequenzstrom von 10 kHz bis 200 MHz in die Leitungen eines Kabelbaums ein, um die Immunität des Geräts zu prüfen. Seine Signale müssen gelesen werden, während der Strom eingespeist wird: eine analoge Spannung, ein CAN-Bus, ein Video oder das Licht einer Kontrollleuchte. Eine Glasfaserstrecke wandelt das Signal neben dem Gerät in Licht um und führt es aus dem Prüfbereich hinaus. Die Module sind für Immunität und Emissionen geschirmt und gefiltert und für EMV bis 200 V/m von 500 kHz bis 18 GHz validiert.
- 10 kHz bis 200 MHz
- Hochfrequenzbereich einer BCI-Prüfung, aus dem Artikel
- 200 V/m
- EMV-Validierung der Strecken, 500 kHz bis 18 GHz
- Gleichstrom bis 8 MHz
- größte analoge Bandbreite über Glasfaser, FO-HBAVT und HBAVR
Signalpfad
Ein BCI-Test speist über eine um das Kabelbäumchen geklemmte Sonde einen Hochfrequenzstrom, von 10 kHz bis 200 MHz, in die Leitungen ein. Der Test zeigt, ob diese Störung das Prüfgerät beeinträchtigt. Er wird an kompletten Fahrzeugen und an Komponenten durchgeführt.
Um eine Beeinträchtigung zu erkennen, werden die Signale des Geräts während der Einspeisung aus dem Bereich mit hohem Feld heraus ausgelesen. Die Überwachungsstrecke darf weder das Signal noch den Versuch verändern: ein Kupferkabel zum Prüfstand würde das Feld aufnehmen und eigene Störungen hinzufügen. Der Sender wandelt das elektrische Signal neben dem Gerät in Licht um; die Glasfaser führt keinen Strom; der Empfänger im Bereich mit niedrigem Feld gibt ein elektrisches Signal an die Überwachungseinrichtung zurück. Die Strecken arbeiten auch in Gegenrichtung, um ein Signal in das Prüfgerät einzuspeisen.
Strecken
Eine Strecke pro Signalart. Jedes Modul läuft mit drei AA-Batterien. Alle sind bis 200 V/m von 500 kHz bis 18 GHz EMV-geprüft sowie mit 600 V/m gepulst, Tastverhältnis 5 % und Anstiegszeit 5 µs, von 1 bis 2,5 GHz; der FO-CAN ist mit 300 V/m von 500 kHz bis 1 GHz geprüft.
| FO-ST und FO-SR-04 | zwei analoge Kanäle, Gleichstrom bis 20 kHz; Eingang Messbereichsendwert ± 16, ± 32 oder ± 48 V per Jumper; über 100 h Batteriebetrieb |
|---|---|
| FO-HBST und HBSR | eine analoge Spannung, Gleichstrom bis 1 MHz; Eingang Messbereichsendwert ± 8, ± 16 oder ± 48 V; Empfängerausgang bis ± 16 V |
| FO-CAN und FO-CAN-R | differenzieller CAN-Bus, bidirektional, bis 1 Mbit/s über 20 m Faser; Abschluss 60 Ω, 120 Ω oder offen |
| FO-HBAVT und HBAVR | analog ± 1 V oder NTSC/PAL-Video, Gleichstrom bis 8 MHz; Eingangsimpedanz 75 Ω, 100 Ω oder 2 kΩ |
| FO-ALS und FO-SR-04 | Beleuchtungsstärke von Lampen und Kontrollleuchten, 1 bis 10 000 lx, 390 bis 700 nm, 1,5 kHz |
Vorgehen
- 01
Passende Übertragungsstrecke für das Signal wählen
Analogspannung, CAN-Bus, Video oder Lichtpegel, nach Bandbreite und Eingangsvollaussteuerung.
Glasfasersysteme - 02
Den Sender am Prüfling platzieren
Im Prüfraum, batteriebetrieben. Beim FO-ST stellen die Gain-Jumper den Vollaussteuerungseingang auf ± 16, ± 32 oder ± 48 V ein.
- 03
Die Glasfaser bis in den schwachfeldbereich verlegen
Die FO-CAN-Übertragungsstrecke bleibt über 20 m Faser bidirektional bei 1 Mbit/s.
FO-CAN Glasfaser-CAN-Übertragungsstrecke - 04
Den Empfänger mit der Überwachungsausrüstung verbinden
Der FO-HBSR liefert bis zu ± 16 V; der Empfänger FO-CAN-R nimmt bis zu vier FO-CAN-Module auf, als Tischgerät oder in Rack-Bauweise.
Ergebnis
Die Signale des Prüflings sind im schwachfeldbereich während der gesamten Injektion ablesbar. Eine Signaländerung wird dann dem Prüfling und nicht der Überwachungsstrecke zugeschrieben.
Häufige Fragen
Warum eine Glasfaserübertragungsstrecke zur Signalüberwachung während eines BCI-Versuchs verwenden?
Das Feld stört eine Glasfaser nicht. Das Signal wird neben dem Prüfling in Licht umgewandelt, und die Strecke fügt dem Versuch keine eigenen Emissionen hinzu.
Kann ein CAN-Bus während eines BCI-Versuchs überwacht werden?
Ja. Die FO-CAN-Übertragungsstrecke überträgt einen differentiellen CAN-Bus über Faser, bidirektional, bis 1 Mbit/s über 20 m.
Welchen Frequenzbereich deckt ein BCI-Versuch ab?
Der Artikel nennt 10 kHz bis 200 MHz für den in den Kabelbaum eingespeisten Hochfrequenzstrom.
Für welche Feldstärke sind die Glasfaserübertragungsstrecken validiert?
200 V/m von 500 kHz bis 18 GHz und 600 V/m gepulst von 1 bis 2,5 GHz. Der FO-CAN ist bei 300 V/m von 500 kHz bis 1 GHz validiert.
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