chaptermqr-201801_19

1、案例沙龙 Examples Salon某型军贸产品试验画面干扰问题分析 崔晓非，张 辰 （航空工业洛阳电光设备研究所，邮编 ：471009，电话 DOI: 10.12050/jm 2018010119摘 要：某型军贸产品在振动试验时，出现拍摄的视频画面有干扰条纹的故障，通过建立故障树分析并逐一排查，最终找出了问题的原因，为后期产品的研制、生产、试验提供了解决方案。 关键词：振动试验；画面干扰；故障树分析 引言 2017年12月，某型电视传感器在我单位综合试验中心的5t振动台上进行功能振动试验时，发现视频画面有干扰条纹（见图1），不满足验收准则要求。针对上述故障，

2、我们进行了分析排查，并找出故障原因，解决了问题。 图1振动试验时监视器输出画面图 1 振动试验过程分析 电视传感器具有拍摄座舱外景并将图像信号转示，试验过程对产品施加的激励如图3所示。 直 流稳压电源 监视器 电视传感器 视频信号振动支架 +5V振动台 图2振动试验组成示意图 功率谱密度(g/Hz) 0.04-6dB/oct1510002000 频率(Hz)图3 振动试验控制示意图 电视传感器在振动过程中画面出现干扰条纹， 一种情况是产品故障，即振动激励造成产品功能出现换为DVI-D格式视频信号的功能，电源和监视器通 过电缆与电视传感器连接组成检测系统，通过监视器显示正常拍摄画面来判断是否工作

3、正常。电视传感器通过振动工装和螺钉安装在振动台上，和振动台组成激励系统。检测系统和激励系统共同用于对产品功能振动试验的考核，振动试验布置如图2所 52 2018/01 军贸产品质量与可靠性 Quality and Reliability of Military Trade Products不可正常恢复的故障；另一种情况是环境导致电视传感器的画面干扰，而导致电视传感器画面干扰的原因有两种可能：一方面产品所处的电磁环境过于恶劣， 超出标准要求；另一方面为产品受到来自测试系统或激励系统的传导干扰。 根据故障现象和初步分析，建立故障树分析图 案例沙龙 Examples Salon+产品故障环 境 扰

4、+空间辐射干扰+产品受监视器受电源受到干扰到干扰到干扰干扰 电压传（如图4所示），进行故障的分析和定位。 干扰条纹 图4 故障树分析图 1.2 环境干扰 1.2.1 空间辐射干扰 振动台自身漏磁会对产品造成空间辐射干扰。根据GB/T 133102007电动振动台第6.4.2条要求，振动台工作时其台面漏磁应小于5mT。对进行试验的5t振动台进行漏磁检测，检测结果为0.2mT，满足标准要求。 同时，当电视传感器处于工作状态，脱离振动台面， 向上移动12cm，观察监视器，显示画面正常，无干 扰条纹，因此可以排除空间辐射干扰。 1.2.2 电压传导干扰 振动台台面上存在高频干扰电压，目前振动台检定标准

5、中并没有 面接地情况的要求，振动台面对1.1 产品出现故障 振动激励造成的产品故障，通常在激励去除后是功能没有正常恢复的故障。 查看产品实际振动曲线，如图5所示。通过振动曲线可知，在振动频率内，产品控制良好，容差在 3dB内，满足GJB150.16的要求。说明产品的输入 振动激励满足试验要求，没有过试验或欠试验。 图5 振动曲线图 将振动后的电视传感器从振动试验室拿出，在常温试验室对其通电，观察监视器，显示画面正常， 地电压不在振动台每年的计量范围内。分别对5t和16t 两个振动台的对地电压进行测试，测试结果见表1。 表1 对地电压检测结果表 振动台型号 台面静态电压 功放开启 台面电压 增闭

6、 增益开启 5t190mV195mV195mV16t34mV113mV118mV从表1可以看出，5t振动台相对16t振动台对地电压较高，对振动台之间进行对比测试，当电视传感器安装到16t振动台上，干扰条纹明显减弱，功放开启时，干扰条纹有略微增强。这说明了振动台之间的传导干扰不同，与高频干扰电压有关，电压越 扰也相对厉害。 电视传感器通过振动工装和安装螺钉固定到振动台面上时，监视器才出现画面干扰条纹。这主要因为电视传感器通过螺钉固定在振动支架上，振动支架又通过螺钉固定在振动台面上，造成产品与振动台面形成通路。振动台产生的电压干扰由此传导至受试品，导致电视传感器画面出现干扰条纹。因此可以确定产品画

7、面干扰的故障源自于传导干扰。 无干扰条纹。说明产品画面干扰故障不是由于振动激 励造成，此故障原因排除。 2 画面干扰原因定位 再对检测系统的三个部分（电源、电视传感器和 53军贸产品质量与可靠性 2018/01 Quality and Reliability of Military Trade Products案例沙龙 Examples Salon监视器）逐个进行分析，以确定传导干扰对产品的 具体影响部分。 2.1 电源受到干扰 通常，干扰主要是由于接地不好造成的。首先， 对电源进行接地处理，把试验室的大地和振动台及电源壳体连接，对电视传感器通电，观察监视器， 显示画面有干扰条纹，与电源不接地

8、时干扰情况一致。因此电源受到干扰排除。 2.2 电视传感器受到干扰 把试验室的大地和振动台及电视传感器壳体连接，对电视传感器通电，观察监视器，显示画面有 功放 振动台面上存在高频干扰电压 振动台面 Y信号 C信号 视频地信号 监视器 监视器是否接地是对显示质量影响最大的因素 干扰条纹，与电视传感器壳体不接地时干扰情况一致。此现象说明：仅对电视传感器和振动台接地时， 传入到电视传感器的干扰信号不能释放出来，且由振动台传导至电视传感器后又传导至监视器，画面干扰情 况仍然存在。 2.3 监视器受到干扰 将监视器和振动台面接地线连接，电视传感器地线通过安装工装也同时和试验室地线相通，干扰明显减轻，电视

9、传感器画面正常，去掉监视器上的地线，画面又出现干扰条纹。 振动台台面上的高频干扰电压，经由振动工装传递至电视传感器机壳地，而电视传感器“机壳地” 与电视传感器“视频地”在产品内连通。 扰的视频地信号由测试电缆传递至监视器，而监视器又没有采取有效的接地手段，造成监视器画面有干扰。干扰机理如图6所示。 综上所述，画面干扰现象，是由于电视传感器受图6 干扰机理分析图 磁干扰。将监视器和振动台台面用导线连接后，接 到实验室地线上，电视传感器画面恢复正常。 4 结论 电视传感器振动试验时画面有干扰问题是因为 振动台上有不同程度的干扰电压，而电视传感器的电源地、信号地和机壳连通，干扰信号通过测试电 缆传递

10、到监视器上，而监视器没有接地，造成显示画面受到干扰条纹。由于电视传感器实际使用的是机 上其他设备提供的二次电源，有稳压和抗干扰措施， 所以该共地设计不会对电视传感器实际使用有影响。在验收试验中，通过改进试验电缆 设计和接地方 法，可以避免以后此类问题复发。同时，也给我们提 品出现故障时解决方案，如果问题难以复现时， 不能只关注产品本身，也要关注产品的检测环境和激励环境对产品的影响。 到振动台的高频电压传导干扰后，干扰信号传递到监视器，而监视器没有接地造成的。 3 解决措施 电视传感器画面干扰问题的排除，需要让产品地和监视器地良好的接通，并通过接地使得振动台台面、电视传感器地和监视器地保持在同一电位势上，同时对测试电缆进行 处理来进一步杜绝电 54 2018/01 军贸产品质量与可靠性 Quality and Reliability of M