詳解泰克汽車電子解決方案和汽車電子TPMS測試方案

中國已經(jīng)成為了汽車的使用大國，而汽車的安全也越來得到更多關(guān)注，根本原因是交通事故的發(fā)生 。TPMS汽車輪胎智能監(jiān)測系統(tǒng)作為汽車三大安全系統(tǒng)之一，與汽車安全氣囊、防抱死制動系統(tǒng)(ABS)一起被大眾認(rèn)可并受到應(yīng)有的重視。TPMS (輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng))的作用是在汽車行駛過程中對輪胎氣壓進(jìn)行實(shí)時(shí)自動監(jiān)測，并對輪胎漏氣和低氣壓進(jìn)行報(bào)警，以確保行車安全。

TPMS作為汽車安全的重要系統(tǒng)之一，2007年美國就制定了FMVSS 138法規(guī)，隨后歐盟、日本及ISO都制定出相應(yīng)的TPMS標(biāo)準(zhǔn)，中國也在2015年3月，由全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會汽車電子與電磁兼容分技術(shù)委員會組織起草的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)《乘用車輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)的性能要求和試驗(yàn)方法》已完成征求意見稿。

泰克科技針對TPMS的研發(fā)和生產(chǎn)測試要求，全新推出符合要求的測試方案。泰克科技的廣泛應(yīng)用的示波器MDO3000/4000C、MSO5000B能完全滿足基帶信號及協(xié)議CAN/LIN的測試分析，頻譜儀MDO4000C以及實(shí)時(shí)頻譜RSA306B、RSA603A和RSA5000B能準(zhǔn)確測試射頻的參數(shù)，而且調(diào)制參數(shù)也能同時(shí)測量分析，獨(dú)具特色的DPX實(shí)時(shí)頻譜RSA306B、RSA603A和RSA5000B的實(shí)時(shí)信號的時(shí)變分析特性，還可以幫助工程師分析更多的產(chǎn)品特性。TSG4100A高性能的模擬和矢量信號源提供了良好的信號產(chǎn)生和靈敏度測試， 2450/2461SMU可以精確的分析TPMS模塊的功耗特性。最為重要的是，MDO4000C能完成基帶和射頻的混合域相關(guān)測試分析，可以讓工程師不僅清楚基帶數(shù)據(jù)時(shí)序、射頻參數(shù)，而且可以同時(shí)測試和分析基帶和射頻的時(shí)間相關(guān)性。

泰克為您提供的測試方案：

KEI2450源測量單元對于TPMS的待機(jī)功耗進(jìn)行準(zhǔn)確的測量及記錄：精確測量小于10nA的休眠電流

RSA306B/603A頻譜分析儀可以分析TPMS

準(zhǔn)確的433/315M功率和頻率測量

完整的幀數(shù)據(jù)分析，含解調(diào)波形

獨(dú)特的幀數(shù)據(jù)持續(xù)時(shí)間測量

實(shí)時(shí)的頻譜動態(tài)時(shí)變觀察

功率電平觸發(fā)適合TPMS特點(diǎn)的射頻捕捉

RSA306B頻譜分析儀+KEI2450源測量單元+TSG4102A矢量信號發(fā)生器是TPMS最佳的測試工具，高性價(jià)比的方案

泰克的TPMS測試方案可以完成如下的項(xiàng)目測試：

(1)基帶信號的數(shù)據(jù)時(shí)序分析

基帶數(shù)據(jù)序列分析: 主要針對TPMS調(diào)制的數(shù)據(jù)序列或接收機(jī)解調(diào)的數(shù)據(jù)序列分析數(shù)據(jù)的正確性或波形的惡化，可以確保發(fā)射正常調(diào)制數(shù)據(jù)，也可以在接收機(jī)測試中用于驗(yàn)證靈敏度或解調(diào)門限，如果已知編碼方式 (例如 Manchester 編碼)，還可以驗(yàn)證編碼的正確性。

在典型的TPMS應(yīng)用中，將發(fā)射模塊的輸出功率設(shè)計(jì)為政府機(jī)構(gòu)規(guī)定的電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)所允許的最大功率。

圖1. 輸出使能濾波器被使能，且輸入符合濾波器的時(shí)序要求時(shí)的輸入信號和解調(diào)輸出

(2)射頻信號的參數(shù)測量

TPMS模塊測試主要包括功率和頻譜測試，調(diào)制質(zhì)量測試，雜散輻射等。功率和頻譜測試的目的主要是驗(yàn)證設(shè)備發(fā)射足夠的功率電平，保證傳輸距離，同時(shí)有正確的調(diào)制波形，頻譜干擾成分較少。

圖2

RSA306B分析儀捕捉到的433.92的頻譜，如圖2右圖是一般的頻譜顯示，而左圖是DPX顯示的頻譜，可以明顯看出右圖要比左右捕捉了更多次的頻譜，這反映在顯示的顏色亮度上，對于TPMS來說，一般的頻譜儀基本捕捉不到完整的射頻信號，通過DPX技術(shù)的每秒1萬次的頻譜捕捉就很容易看到TPMS的發(fā)射頻譜。

如圖3所示，對于TPMS發(fā)射的一幀數(shù)據(jù)信號，通過RSA306B的長時(shí)間頻譜捕捉，既可以完整分析一幀數(shù)據(jù)波形，也可以準(zhǔn)確測量出一幀數(shù)據(jù)的時(shí)間。

圖3

(3)射頻信號的調(diào)制特性分析及射頻編碼解調(diào)

TPMS的射頻的調(diào)制一般采用ASK或FSK的方式，調(diào)制質(zhì)量分析主要是針對 ASK 和FSK數(shù)字調(diào)制來測試調(diào)制的精度、調(diào)制指數(shù)等參數(shù)，確保設(shè)備有正確的調(diào)制方式，調(diào)制指數(shù)和精度符合要求，從而不影響通信質(zhì)量。

圖4. RSA306B信號分析儀同時(shí)測量的射頻功率、FSK解調(diào)數(shù)據(jù)碼、FSK的解調(diào)特性(參數(shù))及星座圖等。

工程師可以對TPMS的功能進(jìn)行全面的射頻分析，清楚的了解所設(shè)計(jì)的TPMS特性 。

(4)混合域(基帶和射頻)時(shí)間相關(guān)性分析

基帶和射頻信號的混合域相關(guān)分析可以讓工程師更加了解所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的系統(tǒng)特性，工程師借助于MDO4000C可以同時(shí)捕捉射頻、模擬(基帶、控制、時(shí)基)、數(shù)據(jù)(編碼)以及協(xié)議(CAN/LIN/SPI)信號，對于這些信號之間的定時(shí)關(guān)系可以準(zhǔn)確的進(jìn)行分析，防止產(chǎn)品系統(tǒng)出現(xiàn)的軟性、偶然出現(xiàn)的不通信、不可靠等現(xiàn)象。

圖5. 采用MDO4000C同時(shí)捕捉的射頻信號、片選信號、射頻的FSK解調(diào)波形等

如圖5所示，實(shí)際上還可以再增加SPI或 CAN/LIN協(xié)議信號，這樣的測試方式，可以讓工程師更加系統(tǒng)的清楚TPMS的工作狀態(tài)，無論是基帶的數(shù)據(jù)序列，還是射頻的參數(shù)，甚至是基帶和射頻的時(shí)間關(guān)系都很清楚，這樣的分析方式，可以降低設(shè)計(jì)TPMS的難點(diǎn)，提高TPMS的工作可靠性。