JP3587950B2

JP3587950B2 - Electromagnetic interference measurement device

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Publication number: JP3587950B2
Application number: JP35725796A
Authority: JP
Inventors: 健金井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2016-12-26
Also published as: JPH10185975A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁障害測定装置に関し、特にディジタル装置から発生する電磁波ノイズを測定できる電磁障害測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
添付資料１の特開平６−５８９７０に示されているようにいくつかのループアンテナを碁盤目状に並べ近傍磁界を測定する方法、あるいは直線ステージでループアンテナの位置制御を行って近傍磁界を測定する方法が提案されている。これらの測定手法は大まかな近傍磁界の強度分布を調べるのには有効であるが、ディジタル回路では非周期波形であるため、ディジタル波形のどのタイミングで妨害電磁波が発生するかが不明であった。
従来、電子部品が実装された回路基板におけるノイズ発生源を調べるための電磁波障害測定装置（以下、ＥＭＩ測定装置という。）として、特開平６−５８９７０号公報に示されているように、複数のループアンテナを碁盤目状に配置してなる測定台上に測定対象物である回路基板を載せて磁界を測定するものや、直線ステージでループアンテナの位置制御を行って近傍磁界を測定するものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のＥＭＩ測定装置では、回路基板の近傍の磁界の強度分布を調べることにより、回路基板のどの部分がノイズ発生源であるかを大まかに知ることはできても、ディジタル装置では信号波形が非周期波形であるため、ディジタル装置の各測定点においてどのようなタイミングで電磁波ノイズが発生するかを測定することはできなかった。
本発明の課題は、上記従来の技術の欠点を解消し、ディジタル装置の全ての測定点において、ディジタル装置の動作とループアンテナによる磁界測定動作とを同期させ、ディジタル装置に同一のシーケンス処理を実行させて測定を行うことにより、各測定点でどのようなタイミングで電磁波ノイズが発生するかを測定することができるＥＭＩ測定装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、測定対象物であるディジタル装置の各測定点にループアンテナを移動させて回路近傍の磁界を測定するＥＭＩ測定装置において、前記ループアンテナを順次測定点に移動させる移動手段と、前記ループアンテナが測定点に移動する毎に、前記ディジタル装置にタイミング信号を与えて予め決められたシーケンス処理を行なわせるタイミング制御手段と、前記ディジタル装置から放射される電磁波を所定の位置で検出するＥＭＩ測定用アンテナと、該ＥＭＩ測定用アンテナによる測定値とＥＭＩ規制値とを比較し、測定値がＥＭＩ規制値を越えたときにトリガ信号を発生する比較手段と、当該比較手段からのトリガ信号に基づいて、当該測定値がＥＭＩ規制値を越えたときのタイミング情報を記録するための記憶手段と、当該記憶手段に記録されているタイミング情報に基づいて、当該測定値がＥＭＩ規制値を越えたときに行なっていたシーケンス処理だけを前記ディジタル装置に実行させるべく前記タイミング制御手段に指示を与えてタイミング信号を発生を発生させるとともに、前記ディジタル装置がシーケンス処理を実行している間に前記ループアンテナにより磁界を測定する中央制御装置と、を備えたものである。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のＥＭＩ測定装置において、前記中央制御装置に、予め前記ディジタル装置の各測定点にループアンテナを移動させて磁界を測定し、所定の周波数でＥＭＩ規制値を越える電磁波が発生するタイミング情報を取得しておき、そのタイミング情報に基づいて、前記ディジタル装置が前記所定の周波数でＥＭＩ規制値を越える電磁波を発生させたときに行なっていたシーケンス処理だけを前記ディジタル装置に実行させるべく前記タイミング制御手段に指示を与える機能を持たせたものである。
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載のＥＭＩ測定装置において、前記ＥＭＩ測定用アンテナを前記ディジタル装置の周囲を全周に亘って移動可能に構成したものである。
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載のＥＭＩ測定装置において、前記中央制御装置に、予め前記ディジタル装置の各測定点にループアンテナを移動させて磁界を測定し、ＥＭＩ規制値を越える電磁波が発生するタイミング情報を取得しておき、そのタイミング情報に基づいて、前記ディジタル装置がＥＭＩ規制値を越える電磁波を発生する頻度が所定値よりも高かったインストラクションだけを前記ディジタル装置に実行させるべく、前記タイミング制御手段に指示を与える機能を持たせたものである。
また、請求項５記載の発明は、請求項１記載のＥＭＩ測定装置において、前記中央制御装置に、前記ディジタル装置で実行されるインストラクションを識別し、所定のインストラクション実行時の測定結果は磁界発生情報として取り込まないようにする機能を持たせたものである。
また、請求項６記載の発明は、請求項１記載のＥＭＩ測定装置において、前記ループアンテナによる測定磁界を周波数成分に変換するフーリエ変換装置と、該フーリエ変換装置により変換されたそれぞれの周波数成分毎に振幅及び位相の較正を行うアンテナ較正係数補正と、該アンテナ較正係数補正により較正された測定磁界の周波数成分から前記ディジタル装置の近傍における磁界波形を求めるフーリエ逆変換装置と、を備えたものである。
また、請求項７記載の発明は、請求項１記載のＥＭＩ測定装置において、前記ディジタル装置の複数の測定点における磁界測定結果を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶されている複数の磁界測定結果に基づいて前記ディジタル装置の電流分布を求める逆解析手段と、該逆解析手段により求めた電流分布情報から前記ディジタル装置の放射磁界を求める順解析装置と、を備えたものである。
また、請求項８記載の発明は、請求項１記載のＥＭＩ測定装置において、前記記憶手段に記録されているタイミング情報を、前記ディジタル装置を複数重ねた状態で前記ＥＭＩ測定用アンテナにより電磁波を測定した際に測定値がＥＭＩ規制値を越えたときのタイミング情報としたものである。
また、請求項９記載の発明は、請求項１記載のＥＭＩ測定装置において、前記記憶手段に記録されているタイミング情報を、前記ディジタル装置に筐体を被せた状態で前記ＥＭＩ測定用アンテナにより電磁波を測定した際に測定値がＥＭＩ規制値を越えたときのタイミング情報としたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
〈請求項１に対応する実施の形態〉
図１は、請求項１記載の発明に係るＥＭＩ測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。図１において１は測定対象物であるディジタル装置、２はタイミング制御装置、３は中央制御装置、４はループアンテナ、５はループアンテナ移動装置、６はアンテナ較正係数補正装置、７はデータ記憶装置、８はＥＭＩ測定用アンテナ、９は比較装置である。
中央制御装置３は、ＣＰＵ及びＣＰＵで実行されるマイクロプログラムを記憶したＲＯＭを備えて構成され、タイミング制御装置２、ループアンテナ移動装置５、アンテナ較正係数補正装置６、データ記憶装置７、及び比較装置９を統括制御しつつ、近磁界プローブ４によりディジタル装置のＥＭＩ測定を行う。
ＥＭＩ測定用アンテナ８は、ディジタル装置１からＥＭＩ規格で定められている距離だげ離れた位置で、ディジタル装置１から放射される電磁波ノイズを検出している。比較装置９は、ＥＭＩ測定用アンテナ８により検出された電磁波ノイズがＥＭＩ規制値を超えたときだけ中央制御装置３にトリガー信号を送る。
中央制御装置３は、ループアンテナ４による磁界測定に先立ち、タイミング制御装置２により所定のタイミング信号を発生させて、ディジタル装置１に予め決められたシーケンス処理を実行させつつ、比較装置９からのトリガー信号を監視し、トリガー信号が送られてきたときのタイミング情報をデータ記憶装置７に記録する。
【０００６】
そして、ループアンテナ４による磁界測定の際には、中央制御装置３は、ループアンテナ移動装置５によりループアンテナ４を順次所定の測定位置に移動させる。そして、ループアンテナ４が測定点に移動する毎に、タイミング制御装置２に近磁界プローブ４の移動が完了したことを知らせる。すると、タイミング制御装置２は所定のタイミング信号を発生させる。
このとき、中央制御装置３は、データ記憶装置７に記憶されているタイミング情報に基づいて、ＥＭＩ測定用アンテナ８により検出された電磁波ノイズがＥＭＩ規制値を越えたときに行なっていたシーケンス処理だけをディジタル装置１に実行させるべく、タイミング制御装置２に指示を与えてタイミング信号を発生させる。このタイミング信号は、ディジタル装置１及び中央制御装置３に送られる。ディジタル装置１は、タイミング信号に応じて予め決められたシーケンス処理を実行する。そして、中央制御装置３は、ループアンテナ４で発生する逆起電圧を、アンテナ較正係数補正装置６により予め特定された周波数の磁界発生情報に変換し、その磁界発生情報をデータ記憶装置７に記憶させる。
上記のように、ディジタル装置１から放射される電磁波ノイズをＥＭＩ測定用アンテナ８により測定して、ディジタル装置１がＥＭＩ規制値を越える電磁波ノイズを発生するシーケンス処理を予め特定しておき、その特定されたシーケンス処理のみをディジタル装置１に実行させて発生する磁界を測定することにより、それぞれの磁界測定点でどのようなタイミングで電磁妨害波が発生するのかを知ることができる。
【０００７】
〈請求項２に対応する実施の形態〉
図２は、請求項２記載の発明に係るＥＭＩ測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。図２において１は測定対象物であるディジタル装置、２はタイミング制御装置、３は中央制御装置、４はループアンテナ、５はループアンテナ移動装置、６はアンテナ較正係数補正装置、７はデータ記憶装置、８はＥＭＩ測定用アンテナ、９は比較装置である。
この実施の形態のＥＭＩ測定装置は、請求項１に対応する図１のＥＭＩ測定装置と構成は同じてあるが、中央制御装置３は、上記の機能に加え、予め前記ディジタル装置１の各測定点にループアンテナ５を移動させて磁界を測定し、所定の周波数で電磁波障害規制値を越える電磁波が発生するタイミング情報を取得し、そのタイミング情報に基づいて、タイミング制御装置２に指示を与える機能を有している。また、データ記憶装置７は、ディジタル装置１の各測定点における測定結果をタイミング情報（測定時点を示す情報）とともに電磁波障害のサンプル値として記憶しておくための記憶領域を備えている。
中央制御装置３は、本測定に先立ち、ループアンテナ移動装置５によりループアンテナ４を、正常に動作することが予め確認されているディジタル装置１の幾つかの測定点に移動させて磁界を測定し、各測定結果をデータ記憶装置７に記憶させておき、本測定の際には、データ記憶装置７に記憶されているサンプル値とＥＭＩ規制値とを比較し、サンプル値がＥＭＩ規制値を越えたときに行なっていたシーケンス処理だけをディジタル装置１に実行させるべく、タイミング制御装置２によるタイミング信号の発生を制御する。そして、中央制御装置３は、ループアンテナ４で発生する逆起電圧を、アンテナ較正係数補正６により予め特定された周波数の磁界発生情報に変換し、その磁界発生情報をデータ記憶装置７に記憶させる。
上記のように、ディジタル装置１がＥＭＩ規制値を越える電磁波ノイズを発生するシーケンス処理を特定し、その特定されたシーケンス処理のみをディジタル装置１に実行させて発生する磁界を測定することにより、ＥＭＩ測定を効率良く行って測定時間を短縮化することができる。
【０００８】
〈請求項３に対応する実施の形態〉
図３は、請求項３記載の発明に係るＥＭＩ測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。図３に示す装置構成は、図１の装置構成に加えて、ＥＭＩ測定用アンテナ８を測定対象であるディジタル装置１に対して移動させるアンテナ移動装置１０をさらに備えたものである。すなわち、ＥＭＩ測定用アンテナ８は、ディジタル装置１の周囲を全周に亘って移動可能に構成されており、アンテナ移動装置１０によって任意の位置に移動されるようになっている。
中央制御装置３は、ループアンテナ４による磁界測定に先立ち、タイミング制御装置２により所定のタイミング信号を発生させて、ディジタル装置１に予め決められたシーケンス処理を実行させる。そして、アンテナ移動装置１０を制御して、ＥＭＩ測定用アンテナ８をその移動軌跡がディジタル装置１を円筒状に囲むように移動させつつ、比較装置９からのトリガー信号を監視し、トリガー信号が送られてきたときのタイミング情報をデータ記憶装置７に記録する。これにより、ディジタル装置１を中心にして全ての方向に放射される電磁波ノイズを測定し、電磁波ノイズがＥＭＩ規制値を越えるタイミング情報を得ることができる。
【０００９】
そして、ループアンテナ４による近磁界測定の際には、データ記憶装置７に記憶されているタイミング情報に基づいて、ＥＭＩ測定用アンテナ８により検出された電磁波ノイズがＥＭＩ規制値を越えたときに行なっていたシーケンス処理だけをディジタル装置１に実行させるべく、タイミング制御装置２によるタイミング信号の発生を制御する。そして、中央制御装置３は、ループアンテナ４で発生する逆起電圧を、アンテナ較正係数補正６により予め特定された周波数の磁界発生情報に変換し、その磁界発生情報をデータ記憶装置７に記憶させる。
上記のように、ディジタル装置１から全ての方向に放射される電磁波ノイズをＥＭＩ測定用アンテナ８により測定して、ディジタル装置１がＥＭＩ規制値を越える電磁波ノイズを発生するシーケンス処理を特定し、その特定されたシーケンス処理のみをディジタル装置１に実行させて発生する近磁界を測定することにより、任意の測定点でＥＭＩ規制値を超える近磁界の測定をより精度良く効率的に行うことができる。
【００１０】
〈請求項４に対応する実施の形態〉
図４は、請求項４記載の発明に係るＥＭＩ測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。図４において１は測定対象物であるディジタル装置、２はタイミング制御装置、３は中央制御装置、４はループアンテナ、５はループアンテナ移動装置、６はアンテナ較正係数補正装置、７はデータ記憶装置、８はＥＭＩ測定用アンテナ、９は比較装置である。
この実施の形態のＥＭＩ測定装置は、請求項１に対応する図１のＥＭＩ測定装置と構成は同じてあるが、中央制御装置３は、上記の機能に加え、予めディジタル装置１の各測定点にループアンテナ４を移動させて磁界を測定し、電磁波障害規制値を越える電磁波が発生するタイミング情報を取得しておき、そのタイミング情報に基づいて、ディジタル装置１が電磁波障害規制値を越える電磁波を発生する頻度が所定値よりも高かったインストラクションだけをディジタル装置１に実行させるべく、タイミング制御装置２に指示を与える機能を有している。また、データ記憶装置７は、ディジタル装置１の各測定点における測定結果をタイミング情報（測定時点を示す情報）とともに電磁波障害のサンプル値として記憶しておくための記憶領域を備えている。
【００１１】
中央制御装置３は、本測定に先立ち、ループアンテナ移動装置５によりループアンテナ４を、正常に動作することが予め確認されているディジタル装置１の幾つかの測定点に移動させて磁界を測定し、各測定結果をデータ記憶装置７に記憶させておき、本測定の際には、データ記憶装置７に記憶されているサンプル値とＥＭＩ規制値とを比較し、電磁波障害規制値を越える電磁波を発生する頻度が所定値よりも高かったインストラクションだけをディジタル装置１に実行させるべく、タイミング制御装置２によるタイミング信号の発生を制御する。そして、中央制御装置３は、ループアンテナ４で発生する逆起電圧を、アンテナ較正係数補正６により予め特定された周波数の磁界発生情報に変換し、その磁界発生情報をデータ記憶装置７に記憶させる。
上記のように、ディジタル装置１がＥＭＩ規制値を越える電磁波ノイズを発生しやすいインストラクションを特定し、その特定されたインストラクションのみをディジタル装置１に実行させて発生する磁界を測定することにより、ＥＭＩ測定をより精度良く且つ効率良く行って測定時間を短縮化することができる。
【００１２】
〈請求項５に対応する実施の形態〉
図５は、請求項５記載の発明に係るＥＭＩ測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。図５に示す装置構成は、図１の装置構成に加えて、ディジタル装置１で実行されるインストラクションを識別し、通常の動作とは関係のない所定のインストラクション実行時、例えば割り込み処理などの実行時における測定結果は磁界発生情報として取り込まないようにする機能を有している。
中央制御装置３は、タイミング制御装置２、ループアンテナ移動装置５、アンテナ較正係数補正装置６、データ記憶装置７、及び比較装置９を統括制御しつつ、近磁界プローブ４によりディジタル装置のＥＭＩ測定を行う。
その際、中央制御装置３は、ループアンテナ移動装置５によりループアンテナ４を順次所定の測定位置に移動させる。そして、ループアンテナ４が測定点に移動する毎に、タイミング制御装置２にループアンテナ４の移動が完了したことを知らせる。
すると、タイミング制御装置２は所定のタイミング信号を発生させる。このタイミング信号は、ディジタル装置１及び中央制御装置３に送られる。ディジタル装置１は、タイミング信号に応じて予め決められたシーケンス処理を実行する。一方、中央制御装置３は、ディジタル装置１で実行されるインストラクション監視しつつ、ループアンテナ４で発生する逆起電圧を、アンテナ較正係数補正装置６により予め特定された周波数の磁界発生情報に変換し、割り込み処理などの所定のインストラクションが実行された場合には、当該インストラクション実行中以外の近磁界情報だけをデータ記憶装置７に記憶させる。
以上のようにして、通常の動作と関係のない所定のインストラクションによる影響を排除し、常に通常のシーケンス処理実行中における電磁波ノイズだけを正確に測定することができる。
【００１３】
〈請求項６に対応する実施の形態〉
図６は、請求項６記載の発明に係るＥＭＩ測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。図６に示す装置構成は、図１の装置構成に加えて、ループアンテナ４による測定磁界を周波数成分に変換するフーリエ変換装置１１と、フーリエ変換装置１１により変換されたそれぞれの周波数成分毎に振幅及び位相の較正を行うアンテナ較正係数補正装置１２と、アンテナ較正係数補正装置１２により較正された測定磁界の周波数成分をディジタル装置１の近傍における近磁界波形すなわち電流波形に変換するフーリエ逆変換装置１３とをさらに備えたものである。
中央制御装置３は、タイミング制御装置２、プローブ移動装置５、ループアンテナ移動装置５、アンテナ較正係数補正装置６、データ記憶装置７、比較装置９、フーリエ変換装置１１、アンテナ較正係数補正装置１２、及びフーリエ逆変換装置１３を統括制御しつつ、ループアンテナ４によりディジタル装置のＥＭＩ測定を行う。
その際、中央制御装置３は、プローブ移動装置５によりループアンテナ４を順次所定の測定位置に移動させる。そして、ループアンテナ４が測定点に移動する毎に、タイミング制御装置２にループアンテナ４の移動が完了したことを知らせる。すると、タイミング制御装置２は所定のタイミング信号を発生させる。このタイミング信号は、ディジタル装置１及び中央制御装置３に送られる。ディジタル装置１は、タイミング信号に応じて予め決められたシーケンス処理を実行する。一方、中央制御装置３は、ループアンテナ４がディジタル装置１からの電磁波ノイズを受けて発生する逆起電圧を、アンテナ較正係数補正装置６により予め特定された周波数の磁界発生情報に変換し、その磁界発生情報をデータ記憶装置７に記憶させる。
【００１４】
また、中央制御装置３は、一連の磁界測定処理が終わって、ある時刻のある測定位置での近傍電流波形を測定したい場合、ループアンテナ移動装置５によりループアンテナ４を所定の位置に移動する。そして、タイミング制御装置２にタイミング信号発生指示を与えて、ディジタル装置１に予め決められたシーケンス処理を行わせ、所定の時刻になった時、フーリエ変換装置１１により、ループアンテナ４により所定の時刻に測定された近磁界を周波数成分に変換し、アンテナ較正係数補正装置１２により、それぞれの周波数成分毎に振幅及び位相の較正を行った後、逆フーリエ変換装置１３により、測定磁界の周波数成分を近傍磁界波形すなわち電流波形に変換し、その電流波形情報をデータ記憶装置７に記憶させる。
以上のようにして、任意の時刻の任意の測定点における電流波形を測定することができ、その情報を基にしてより効果的なＥＭＩ対策を行うことができる。
【００１５】
〈請求項７に対応する実施の形態〉
図７は、請求項７記載の発明に係るＥＭＩ測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。図７に示す装置構成は、図１の装置構成に加えて、データ記憶手段７に記憶されている複数の近磁界測定結果に基づいてディジタル装置１の電流分布を求める逆解析装置１４と、逆解析装置１４により求めた電流分布情報からディジタル装置１の放射近磁界を求める順解析装置１５とをさらに備えたものである。
中央制御装置３は、タイミング制御装置２、ループアンテナ移動装置５、アンテナ較正係数補正装置６、データ記憶装置７、比較装置９、逆解析装置１４、及び順解析装置１５を統括制御しつつ、近磁界プローブ４によりディジタル装置のＥＭＩ測定を行う。
その際、中央制御装置３は、ループアンテナ移動装置５によりループアンテナ４を順次所定の測定位置に移動させる。そして、ループアンテナ４が測定点に移動する毎に、タイミング制御装置２にループアンテナ４の移動が完了したことを知らせる。すると、タイミング制御装置２は所定のタイミング信号を発生させる。このタイミング信号は、ディジタル装置１及び中央制御装置３に送られる。ディジタル装置１は、タイミング信号に応じて予め決められたシーケンス処理を実行する。一方、中央制御装置３は、近磁界プローブ４がディジタル装置１からの電磁波ノイズを受けて発生する逆起電圧を、アンテナ較正係数補正装置６により予め特定された周波数の時間領域での近磁界情報に変換し、その近磁界情報をデータ記憶装置７に記憶させる。
そして、中央制御装置３は、全ての測定点における近磁界の測定及びデータ記憶装置７への記録が完了すると、データ記憶装置７に記憶されている複数の近磁界情報を読み出して逆解析装置１４に送る。すると、逆解析装置１４は、複数の近磁界情報に基づいてディジタル装置１の電流分布を求める。
さらに、中央制御装置３は、逆解析装置１４により求めた電流分布情報を順解析装置１５に送り、電流分布情報からディジタル装置１の放射近磁界を算出させる。順解析装置１５において使用される放射近磁界Ｈの計算式は次式（１）で表される。
【００１６】
【数１】

ここで、Ｊは体積ｖ内での電流分布、ｒは源から測定点までの距離、βは波数である。
以上の処理により、ディジタル装置１の任意の位置の電流値を低減した場合にどの程度放射近磁界が低減できるかを前もって予測することができ、その情報を基にしてより効果的なＥＭＩ対策を行うことができる。
【００１７】
〈請求項８に対応する実施の形態〉
図８は、請求項８記載の発明に係るＥＭＩ測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。図８において１は測定対象物であるディジタル装置、２はタイミング制御装置、３は中央制御装置、４はループアンテナ、５はループアンテナ移動装置、６はアンテナ較正係数補正、７はデータ記憶装置、８はＥＭＩ測定用アンテナ、９は比較装置である。
この実施の形態では、ループアンテナ４による磁界測定に先立ち、ディジタル装置１を複数重ねた状態で、タイミング制御装置２により所定のタイミング信号を発生させて、ディジタル装置１に予め決められたシーケンス処理を実行させつつ、比較装置９からのトリガー信号を監視し、トリガー信号が送られてきたときのタイミング情報をデータ記憶装置７に記録する。そして、ループアンテナ４による磁界測定の際には、ディジタル装置１を１枚ずつの状態にして、請求項１に対応する実施の形態と全く同様にして測定を行う。
すなわち、ディジタル装置１を複数重ねた状態において、ＥＭＩ規制値を越える電磁波が発生されるときのタイミング情報を予め取得しておき、そのタイミング情報に基づいて、ＥＭＩ規制値を越える電磁波が発生されたときに行なっていたシーケンス処理だけをディジタル装置１に実行させつつ、ループアンテナ４による磁界測定を行う。
このように、ディジタル装置１を複数重ねた状態においてＥＭＩ規制値を越える電磁波ノイズを発生するシーケンス処理を特定し、その特定されたシーケンス処理のみを個々のディジタル装置１に実行させて発生する近磁界を測定することにより、ディジタル装置１が複数重なった状態での電磁波ノイズの発生と相関があるそれぞれのディジタル装置１の磁界を測定することができ、その情報を基にしてより効果的なＥＭＩ対策を行うことができる。
【００１８】
〈請求項９に対応する実施の形態〉
図９は、請求項９記載の発明に係るＥＭＩ測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。図９において１は測定対象物であるディジタル装置、２はタイミング制御装置、３は中央制御装置、４はループアンテナ、５はループアンテナ移動装置、６はアンテナ較正係数補正、７はデータ記憶装置、８はＥＭＩ測定用アンテナ、９は比較装置である。
この実施の形態では、ループアンテナ４による磁界測定に先立ち、ディジタル装置１を筐体１６内に収容した状態で、タイミング制御装置２により所定のタイミング信号を発生させて、ディジタル装置１に予め決められたシーケンス処理を実行させつつ、比較装置９からのトリガー信号を監視し、トリガー信号が送られてきたときのタイミング情報をデータ記憶装置７に記録する。そして、ループアンテナ４による磁界測定の際には、筐体１６を取り除き、請求項１に対応する実施の形態と全く同様にして測定を行う。
すなわち、ディジタル装置１を筐体１６内に収容した状態において、ＥＭＩ規制値を越える電磁波が発生されるときのタイミング情報を予め取得しておき、そのタイミング情報に基づいて、ＥＭＩ規制値を越える電磁波が発生されたときに行なっていたシーケンス処理だけを各ディジタル装置１に実行させつつ、ループアンテナ４による磁界測定を行う。
このように、ディジタル装置１を複数重ねた状態においてＥＭＩ規制値を越える電磁波ノイズを発生するシーケンス処理を特定し、その特定されたシーケンス処理のみをディジタル装置１に実行させて発生する近磁界を測定することにより、ディジタル装置１を筐体１６内に収容した状態での電磁波ノイズの発生と相関があるそれぞれのディジタル装置１の磁界を測定することができ、その情報を基にしてより効果的なＥＭＩ対策を行うことができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下のような優れた効果を発揮できる。請求項１記載の発明によれば、測定対象物であるディジタル装置の各測定点に近磁界プローブを移動させて回路近傍の近磁界を測定するＥＭＩ測定装置において、ディジタル装置から放射される電磁波ノイズをＥＭＩ測定用アンテナにより実際に測定して、ディジタル装置がＥＭＩ規制値を越える電磁波ノイズを発生するシーケンス処理を特定し、近磁界プローブを測定点に移動させる毎に、特定されたシーケンス処理のみをディジタル装置に実行させつつ、ループアンテナにより磁界を測定するように構成したので、ディジタル装置の全ての測定点において、ディジタル装置に同一のシーケンス処理を実行させて効率良く測定を行うことができ、その結果、各測定点でどのようなタイミングで電磁波ノイズが発生するかを知ることができる。
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、予め前記ディジタル装置の各測定点にループアンテナを移動させて磁界を測定し、所定の周波数でＥＭＩ規制値を越える電磁波が発生するタイミング情報を取得し、そのタイミング情報に基づいて、ＥＭＩ規制値を越える電磁波ノイズが発生したときに実行されていたシーケンス処理のみをディジタル装置に実行させつつ測定を行う構成としたので、より正確に且つ効率良く測定を行うことができる。
【００２０】
また、請求項３記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、ＥＭＩ測定用アンテナを移動させつつディジタル装置からの電磁波ノイズを測定することにより、ディジタル装置から全ての方向に放射される電磁波ノイズを測定できるので、ディジタル装置がＥＭＩ規制値を越える電磁波ノイズを発生するシーケンス処理をより正確に特定することができ、その特定されたシーケンス処理のみをディジタル装置に実行させて発生する近磁界を測定することにより、任意の測定点でＥＭＩ規制値を超える近磁界の測定をより精度良く効率的に行うことができる。
また、請求項４記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、ディジタル装置がＥＭＩ規制値を越える電磁波ノイズを発生しやすいインストラクションを特定し、その特定されたインストラクションのみをディジタル装置に実行させて発生する磁界を測定することにより、ＥＭＩ測定をより精度良く且つ効率良く行って測定時間を短縮化することができる。
【００２１】
また、請求項５記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、通常の動作とは関係のない所定のインストラクション実行時における測定結果は磁界発生情報として取り込まないようにできるので、通常の動作と関係のない所定のインストラクションによる影響を排除し、常に通常のシーケンス処理実行中における電磁波ノイズだけを正確に測定することができる。
また、請求項６記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、任意の時刻の任意の測定点における電流波形を測定することができ、その情報を基にしてより効果的なＥＭＩ対策を行うことができる。
【００２２】
また、請求項７記載の発明は、請求項１の効果に加えて、複数の測定点における磁界測定結果に基づいてディジタル装置の電流分布を求め、その電流分布情報からディジタル装置の放射近磁界を求めることができるので、ディジタル装置の任意の位置の電流値を低減した場合にどの程度放射磁界が低減できるかを前もって予測し、ＥＭＩ対策を効果的に行うことができる。
また、請求項８記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、ディジタル装置を複数重ねた状態においてＥＭＩ規制値を越える電磁波ノイズを発生するシーケンス処理を特定し、その特定されたシーケンス処理のみを個々のディジタル装置に実行させて発生する近磁界を測定することにより、ディジタル装置が複数重なった状態での電磁波ノイズの発生と相関があるそれぞれのディジタル装置の磁界を測定することができ、その情報を基にしてより効果的なＥＭＩ対策を行うことができる。
【００２３】
また、請求項９記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、ディジタル装置を複数重ねた状態においてＥＭＩ規制値を越える電磁波ノイズを発生するシーケンス処理を特定し、その特定されたシーケンス処理のみをディジタル装置に実行させて発生する近磁界を測定することにより、ディジタル装置を筐体内に収容した状態での電磁波ノイズの発生と相関があるそれぞれのディジタル装置の磁界を測定することができ、その情報を基にしてより効果的なＥＭＩ対策を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１記載の発明に係る電磁波障害測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【図２】請求項２記載の発明に係る電磁波障害測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【図３】請求項３記載の発明に係る電磁波障害測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【図４】請求項４記載の発明に係る電磁波障害測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【図５】請求項５記載の発明に係る電磁波障害測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【図６】請求項６記載の発明に係る電磁波障害測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【図７】請求項７記載の発明に係る電磁波障害測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【図８】請求項８記載の発明に係る電磁波障害測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【図９】請求項９記載の発明に係る電磁波障害測定装置の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ディジタル装置、２タイミング制御装置、３中央制御装置（測定手段）、４ループアンテナ、５ループアンテナ移動装置、６アンテナ較正係数補正装置、７データ記憶装置、８ＥＭＩ測定用アンテナ、９比較装置、１０アンテナ移動装置、１１フーリエ変換装置、１２アンテナ較正係数補正装置、１３フーリエ逆変換装置、１４逆解析装置、１５順解析装置、１６筐体。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic interference measuring device, and more particularly to an electromagnetic interference measuring device capable of measuring electromagnetic noise generated from a digital device.
[0002]
[Prior art]
A method of arranging several loop antennas in a grid pattern and measuring the near magnetic field as shown in Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-58970 in Attachment 1, or measuring the near magnetic field by controlling the position of the loop antenna with a linear stage A way to do that has been proposed. Although these measurement methods are effective for roughly examining the intensity distribution of a nearby magnetic field, it is unclear at what timing of a digital waveform an interfering electromagnetic wave is generated because a digital circuit has an aperiodic waveform.
2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-58970, a plurality of electromagnetic interference measuring apparatuses (hereinafter, referred to as EMI measuring apparatuses) for examining noise sources on a circuit board on which electronic components are mounted are disclosed. One that measures the magnetic field by placing a circuit board, which is a measurement object, on a measuring table with loop antennas arranged in a grid pattern, and one that measures the near magnetic field by controlling the position of the loop antenna with a linear stage Are known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional EMI measuring apparatus, it is possible to roughly know which part of the circuit board is a noise source by examining the intensity distribution of the magnetic field near the circuit board. Since the signal waveform is an aperiodic waveform, it has not been possible to measure at what timing electromagnetic wave noise occurs at each measurement point of the digital device.
An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the conventional technique, to synchronize the operation of the digital device and the magnetic field measurement operation by the loop antenna at all measurement points of the digital device, and to execute the same sequence processing on the digital device. It is an object of the present invention to provide an EMI measuring apparatus capable of measuring at what timing electromagnetic wave noise is generated at each measurement point by performing measurement.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is an EMI measurement apparatus for measuring a magnetic field near a circuit by moving a loop antenna to each measurement point of a digital device to be measured. Moving means for sequentially moving to the measurement point; timing control means for applying a timing signal to the digital device to perform a predetermined sequence process each time the loop antenna moves to the measurement point; An EMI measurement antenna for detecting an electromagnetic wave to be detected at a predetermined position, a comparison between a value measured by the EMI measurement antenna and an EMI regulation value, and a trigger signal generated when the measured value exceeds the EMI regulation value. Means and timing information when the measured value exceeds the EMI regulation value based on a trigger signal from the comparing means. Storage means for recording, and the timing based on the timing information recorded in the storage means for causing the digital device to execute only the sequence processing performed when the measured value exceeds the EMI regulation value. A central control unit for giving an instruction to a control means to generate a timing signal, and for measuring a magnetic field by the loop antenna while the digital device is executing a sequence process.
According to a second aspect of the present invention, in the EMI measuring apparatus according to the first aspect, a magnetic field is measured by moving a loop antenna to each measurement point of the digital device in advance by the central control device and measuring the magnetic field at a predetermined frequency. The timing information at which an electromagnetic wave exceeding the EMI regulation value is generated is acquired, and based on the timing information, the sequence processing performed when the digital device generates the electromagnetic wave exceeding the EMI regulation value at the predetermined frequency is performed. And a function of giving an instruction to the timing control means so as to cause the digital device to execute only the above.
According to a third aspect of the present invention, in the EMI measuring apparatus according to the first aspect, the EMI measuring antenna is configured to be movable around the digital device over the entire circumference.
According to a fourth aspect of the present invention, in the EMI measuring apparatus according to the first aspect, the central control unit moves a loop antenna to each measurement point of the digital device in advance to measure a magnetic field, and sets an EMI regulation value. Information on the timing of generation of an electromagnetic wave exceeding the frequency is acquired, and based on the timing information, the digital device is caused to execute only an instruction in which the frequency of generation of the electromagnetic wave exceeding the EMI regulation value is higher than a predetermined value. Therefore, a function of giving an instruction to the timing control means is provided.
According to a fifth aspect of the present invention, in the EMI measuring apparatus according to the first aspect, the central control device identifies an instruction to be executed by the digital device, and a measurement result at the time of executing the predetermined instruction is magnetic field generation information. It has a function to prevent it from being imported.
According to a sixth aspect of the present invention, in the EMI measuring apparatus according to the first aspect, a Fourier transform device for transforming a magnetic field measured by the loop antenna into a frequency component, and each of the frequency components converted by the Fourier transform device is provided. An antenna calibration coefficient correction for calibrating the amplitude and phase, and a Fourier inverse transform device for obtaining a magnetic field waveform in the vicinity of the digital device from a frequency component of the measurement magnetic field calibrated by the antenna calibration coefficient correction. is there.
According to a seventh aspect of the present invention, in the EMI measuring apparatus according to the first aspect, storage means for storing magnetic field measurement results at a plurality of measurement points of the digital device, and a plurality of magnetic fields stored in the storage means An inverse analysis unit for obtaining a current distribution of the digital device based on a measurement result, and a forward analysis device for obtaining a radiation magnetic field of the digital device from current distribution information obtained by the inverse analysis unit.
According to an eighth aspect of the present invention, in the EMI measuring apparatus according to the first aspect, the timing information recorded in the storage unit is measured by using the antenna for EMI measurement in a state where a plurality of the digital devices are overlapped. This is used as timing information when the measured value exceeds the EMI regulation value.
According to a ninth aspect of the present invention, in the EMI measuring apparatus according to the first aspect, the timing information recorded in the storage means is transmitted to the digital device with the casing for covering the electromagnetic wave by the EMI measuring antenna. Is used as timing information when the measured value exceeds the EMI regulation value.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Embodiment Corresponding to Claim 1>
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of an EMI measuring device according to the first aspect of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a digital device as an object to be measured, 2 denotes a timing control device, 3 denotes a central control device, 4 denotes a loop antenna, 5 denotes a loop antenna moving device, 6 denotes an antenna calibration coefficient correction device, and 7 denotes a data storage device. , 8 are EMI measurement antennas, and 9 is a comparison device.
The central control device 3 includes a CPU and a ROM storing a microprogram executed by the CPU, and includes a timing control device 2, a loop antenna moving device 5, an antenna calibration coefficient correction device 6, a data storage device 7, and a comparison device. The EMI measurement of the digital device is performed by the near-field probe 4 while controlling the device 9 overall.
The EMI measurement antenna 8 detects electromagnetic noise radiated from the digital device 1 at a position separated from the digital device 1 by a distance defined by the EMI standard. The comparison device 9 sends a trigger signal to the central control device 3 only when the electromagnetic noise detected by the EMI measurement antenna 8 exceeds the EMI regulation value.
Prior to the magnetic field measurement by the loop antenna 4, the central controller 3 generates a predetermined timing signal by the timing controller 2 and causes the digital device 1 to execute a predetermined sequence process, and the trigger from the comparator 9. The signal is monitored, and timing information when the trigger signal is sent is recorded in the data storage device 7.
[0006]
When the magnetic field is measured by the loop antenna 4, the central control device 3 causes the loop antenna moving device 5 to sequentially move the loop antenna 4 to a predetermined measurement position. Each time the loop antenna 4 moves to the measurement point, the timing controller 2 is notified that the movement of the near magnetic field probe 4 has been completed. Then, the timing control device 2 generates a predetermined timing signal.
At this time, based on the timing information stored in the data storage device 7, the central control device 3 performs only the sequence processing performed when the electromagnetic wave noise detected by the EMI measurement antenna 8 exceeds the EMI regulation value. To the digital device 1 to generate a timing signal by giving an instruction to the timing control device 2. This timing signal is sent to the digital device 1 and the central control device 3. The digital device 1 executes a predetermined sequence process according to the timing signal. Then, the central control device 3 converts the back electromotive voltage generated by the loop antenna 4 into magnetic field generation information of a frequency specified in advance by the antenna calibration coefficient correction device 6 and stores the magnetic field generation information in the data storage device 7. Let it.
As described above, the electromagnetic wave noise radiated from the digital device 1 is measured by the EMI measuring antenna 8, and the sequence process in which the digital device 1 generates the electromagnetic wave noise exceeding the EMI regulation value is specified in advance, and the specification is performed. By measuring the magnetic field generated by causing the digital apparatus 1 to execute only the performed sequence processing, it is possible to know at what timing an electromagnetic interference wave is generated at each magnetic field measurement point.
[0007]
<Embodiment corresponding to claim 2>
FIG. 2 is a block diagram showing an example of an embodiment of the EMI measuring device according to the second aspect of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a digital device to be measured, 2 denotes a timing control device, 3 denotes a central control device, 4 denotes a loop antenna, 5 denotes a loop antenna moving device, 6 denotes an antenna calibration coefficient correction device, and 7 denotes a data storage device. , 8 are EMI measurement antennas, and 9 is a comparison device.
Although the EMI measuring device of this embodiment has the same configuration as the EMI measuring device of FIG. 1 corresponding to claim 1, the central control device 3 has the functions described above in addition to the functions described above. A function of moving the loop antenna 5 to a point, measuring a magnetic field, acquiring timing information at which an electromagnetic wave exceeding a regulation value for electromagnetic interference at a predetermined frequency is generated, and giving an instruction to the timing control device 2 based on the timing information. have. In addition, the data storage device 7 includes a storage area for storing the measurement result at each measurement point of the digital device 1 together with timing information (information indicating the measurement time point) as a sample value of electromagnetic interference.
Prior to the main measurement, the central controller 3 moves the loop antenna 4 by the loop antenna moving device 5 to some measurement points of the digital device 1 which is confirmed in advance to operate normally, and measures the magnetic field. Each measurement result is stored in the data storage device 7, and at the time of the main measurement, the sample value stored in the data storage device 7 is compared with the EMI regulation value, and the sample value exceeds the EMI regulation value. The timing control unit 2 controls generation of a timing signal so that the digital device 1 executes only the sequence processing that was performed when the timing signal was generated. Then, the central control device 3 converts the back electromotive voltage generated in the loop antenna 4 into magnetic field generation information of a frequency specified in advance by the antenna calibration coefficient correction 6, and stores the magnetic field generation information in the data storage device 7. .
As described above, the digital device 1 specifies a sequence process that generates electromagnetic wave noise exceeding the EMI regulation value, and causes the digital device 1 to execute only the specified sequence process to measure a magnetic field generated. The measurement can be performed efficiently and the measurement time can be shortened.
[0008]
<Embodiment Corresponding to Claim 3>
FIG. 3 is a block diagram showing an example of an embodiment of the EMI measuring device according to the third aspect of the present invention. The device configuration shown in FIG. 3 further includes an antenna moving device 10 for moving the EMI measurement antenna 8 with respect to the digital device 1 to be measured, in addition to the device configuration of FIG. That is, the EMI measurement antenna 8 is configured to be movable all around the digital device 1, and is moved to an arbitrary position by the antenna moving device 10.
Prior to the measurement of the magnetic field by the loop antenna 4, the central control device 3 causes the timing control device 2 to generate a predetermined timing signal, and causes the digital device 1 to execute a predetermined sequence process. Then, while controlling the antenna moving device 10 to move the EMI measurement antenna 8 so that its movement locus surrounds the digital device 1 in a cylindrical shape, the trigger signal from the comparison device 9 is monitored, and the trigger signal is transmitted. The timing information at the time of receipt is recorded in the data storage device 7. As a result, it is possible to measure electromagnetic noise radiated in all directions around the digital device 1 and obtain timing information at which the electromagnetic noise exceeds the EMI regulation value.
[0009]
The near-magnetic field measurement by the loop antenna 4 is performed when the electromagnetic noise detected by the EMI measurement antenna 8 exceeds the EMI regulation value based on the timing information stored in the data storage device 7. The timing control unit 2 controls generation of a timing signal so that the digital device 1 executes only the sequence processing that has been performed. Then, the central control device 3 converts the back electromotive voltage generated in the loop antenna 4 into magnetic field generation information of a frequency specified in advance by the antenna calibration coefficient correction 6, and stores the magnetic field generation information in the data storage device 7. .
As described above, the electromagnetic wave noise radiated in all directions from the digital device 1 is measured by the EMI measuring antenna 8, and the digital device 1 specifies the sequence processing that generates the electromagnetic wave noise exceeding the EMI regulation value. By measuring the near magnetic field generated by causing the digital device 1 to execute only the specified sequence processing, the near magnetic field exceeding the EMI regulation value at an arbitrary measurement point can be more accurately and efficiently measured.
[0010]
<Embodiment corresponding to claim 4>
FIG. 4 is a block diagram showing an example of an embodiment of an EMI measuring apparatus according to the invention of claim 4. In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a digital device to be measured, 2 denotes a timing control device, 3 denotes a central control device, 4 denotes a loop antenna, 5 denotes a loop antenna moving device, 6 denotes an antenna calibration coefficient correction device, and 7 denotes a data storage device. , 8 are EMI measurement antennas, and 9 is a comparison device.
The EMI measuring device of this embodiment has the same configuration as the EMI measuring device of FIG. 1 corresponding to claim 1. However, the central control device 3 has, in addition to the above functions, the measuring points of the digital device 1 in advance. Then, the magnetic field is measured by moving the loop antenna 4 to obtain timing information for generating an electromagnetic wave exceeding the electromagnetic interference limit value, and based on the timing information, the digital device 1 detects the electromagnetic wave exceeding the electromagnetic interference limit value. The digital device 1 has a function of giving an instruction to the timing control device 2 so as to cause the digital device 1 to execute only instructions whose occurrence frequency is higher than a predetermined value. In addition, the data storage device 7 includes a storage area for storing the measurement result at each measurement point of the digital device 1 together with timing information (information indicating the measurement time point) as a sample value of electromagnetic interference.
[0011]
Prior to the main measurement, the central controller 3 moves the loop antenna 4 by the loop antenna moving device 5 to some measurement points of the digital device 1 which is confirmed in advance to operate normally, and measures the magnetic field. Each measurement result is stored in the data storage device 7, and at the time of the main measurement, the sample value stored in the data storage device 7 is compared with the EMI regulation value, and an electromagnetic wave exceeding the electromagnetic wave disturbance regulation value is compared. The generation of the timing signal by the timing control device 2 is controlled so that the digital device 1 executes only the instruction whose frequency of occurrence is higher than the predetermined value. Then, the central control device 3 converts the back electromotive voltage generated in the loop antenna 4 into magnetic field generation information of a frequency specified in advance by the antenna calibration coefficient correction 6, and stores the magnetic field generation information in the data storage device 7. .
As described above, the EMI measurement is performed by specifying an instruction in which the digital device 1 easily generates electromagnetic wave noise exceeding the EMI regulation value and causing the digital device 1 to execute only the specified instruction to measure a magnetic field generated. Can be performed more accurately and efficiently, and the measurement time can be shortened.
[0012]
<Embodiment Corresponding to Claim 5>
FIG. 5 is a block diagram showing an example of an embodiment of an EMI measuring device according to the invention of claim 5. The device configuration shown in FIG. 5 includes, in addition to the device configuration shown in FIG. 1, an instruction executed by the digital device 1 is identified, and when a predetermined instruction unrelated to a normal operation is executed, for example, when an interrupt process or the like is executed. Has a function of preventing the measurement result in from being taken in as magnetic field generation information.
The central control device 3 controls the timing control device 2, the loop antenna moving device 5, the antenna calibration coefficient correction device 6, the data storage device 7, and the comparison device 9 while controlling the EMI measurement of the digital device by the near magnetic field probe 4. Do.
At that time, the central control device 3 causes the loop antenna moving device 5 to sequentially move the loop antenna 4 to a predetermined measurement position. Then, each time the loop antenna 4 moves to the measurement point, the timing control device 2 is notified that the movement of the loop antenna 4 has been completed.
Then, the timing control device 2 generates a predetermined timing signal. This timing signal is sent to the digital device 1 and the central control device 3. The digital device 1 executes a predetermined sequence process according to the timing signal. On the other hand, the central control device 3 converts the back electromotive voltage generated in the loop antenna 4 into magnetic field generation information of a frequency specified in advance by the antenna calibration coefficient correction device 6 while monitoring the instructions executed by the digital device 1. When a predetermined instruction such as an interrupt process is executed, only the near-magnetic field information other than the instruction being executed is stored in the data storage device 7.
As described above, it is possible to eliminate the influence of the predetermined instruction unrelated to the normal operation and always accurately measure only the electromagnetic wave noise during the execution of the normal sequence processing.
[0013]
<Embodiment corresponding to claim 6>
FIG. 6 is a block diagram showing an example of an embodiment of the EMI measuring device according to the invention of claim 6. The device configuration shown in FIG. 6 includes, in addition to the device configuration of FIG. 1, a Fourier transform device 11 that converts a magnetic field measured by the loop antenna 4 into frequency components, and an amplitude for each frequency component converted by the Fourier transform device 11. Antenna calibration coefficient correction device 12 for calibrating the phase and phase, and an inverse Fourier transform device 13 for converting the frequency component of the measured magnetic field calibrated by the antenna calibration coefficient correction device 12 into a near magnetic field waveform near the digital device 1, that is, a current waveform. Are further provided.
The central control device 3 includes a timing control device 2, a probe moving device 5, a loop antenna moving device 5, an antenna calibration coefficient correcting device 6, a data storage device 7, a comparing device 9, a Fourier transform device 11, an antenna calibration coefficient correcting device 12, In addition, the EMI measurement of the digital device is performed by the loop antenna 4 while controlling the Fourier inverse transform device 13 as a whole.
At this time, the central control device 3 sequentially moves the loop antenna 4 to a predetermined measurement position by the probe moving device 5. Then, each time the loop antenna 4 moves to the measurement point, the timing control device 2 is notified that the movement of the loop antenna 4 has been completed. Then, the timing control device 2 generates a predetermined timing signal. This timing signal is sent to the digital device 1 and the central control device 3. The digital device 1 executes a predetermined sequence process according to the timing signal. On the other hand, the central control device 3 converts the back electromotive force generated by the loop antenna 4 due to the electromagnetic wave noise from the digital device 1 into magnetic field generation information of a frequency specified in advance by the antenna calibration coefficient correction device 6, The magnetic field generation information is stored in the data storage device 7.
[0014]
In addition, when a series of magnetic field measurement processes is completed and the central control device 3 wants to measure a nearby current waveform at a certain measurement position at a certain time, the central control device 3 moves the loop antenna 4 to a predetermined position by the loop antenna moving device 5. Then, a timing signal generation instruction is given to the timing control device 2 to cause the digital device 1 to perform a predetermined sequence process. When a predetermined time is reached, the Fourier transform device 11 causes the loop antenna 4 to output the predetermined time. Is converted into a frequency component, and the antenna calibration coefficient correction device 12 performs amplitude and phase calibration for each frequency component. Then, the inverse Fourier transform device 13 converts the frequency component of the measured magnetic field into The data is converted into a near magnetic field waveform, that is, a current waveform, and the current waveform information is stored in the data storage device 7.
As described above, a current waveform at an arbitrary measurement point at an arbitrary time can be measured, and more effective EMI countermeasures can be performed based on the information.
[0015]
<Embodiment Corresponding to Claim 7>
FIG. 7 is a block diagram showing an example of an embodiment of an EMI measuring device according to the invention of claim 7. The device configuration shown in FIG. 7 includes, in addition to the device configuration of FIG. 1, an inverse analysis device 14 that obtains a current distribution of the digital device 1 based on a plurality of near-magnetic field measurement results stored in the data storage unit 7. And a forward analyzer 15 for obtaining a radiated near magnetic field of the digital device 1 from the current distribution information obtained by the analyzer 14.
The central control device 3 controls the timing control device 2, the loop antenna moving device 5, the antenna calibration coefficient correction device 6, the data storage device 7, the comparison device 9, the reverse analysis device 14, and the forward analysis device 15 in a centralized manner. The EMI measurement of the digital device is performed by the magnetic field probe 4.
At that time, the central control device 3 causes the loop antenna moving device 5 to sequentially move the loop antenna 4 to a predetermined measurement position. Then, each time the loop antenna 4 moves to the measurement point, the timing control device 2 is notified that the movement of the loop antenna 4 has been completed. Then, the timing control device 2 generates a predetermined timing signal. This timing signal is sent to the digital device 1 and the central control device 3. The digital device 1 executes a predetermined sequence process according to the timing signal. On the other hand, the central control device 3 converts the back electromotive force generated by the near magnetic field probe 4 in response to the electromagnetic noise from the digital device 1 into the near magnetic field information in the time domain of the frequency specified in advance by the antenna calibration coefficient correction device 6. And the near magnetic field information is stored in the data storage device 7.
When the measurement of the near magnetic field at all the measurement points and the recording to the data storage device 7 are completed, the central control device 3 reads out a plurality of near magnetic field information stored in the data storage device 7 and Send to Then, the inverse analysis device 14 obtains a current distribution of the digital device 1 based on a plurality of pieces of near magnetic field information.
Further, the central control device 3 sends the current distribution information obtained by the inverse analysis device 14 to the forward analysis device 15 to calculate the radiated near magnetic field of the digital device 1 from the current distribution information. The calculation formula of the radiation near magnetic field H used in the forward analysis device 15 is represented by the following formula (1).
[0016]
(Equation 1)

Here, J is the current distribution in the volume v, r is the distance from the source to the measurement point, and β is the wave number.
By the above processing, it is possible to predict in advance how much the radiated near magnetic field can be reduced when the current value at an arbitrary position of the digital device 1 is reduced, and based on the information, a more effective EMI measure can be taken. It can be carried out.
[0017]
<Embodiment Corresponding to Claim 8>
FIG. 8 is a block diagram showing an example of an embodiment of an EMI measuring device according to the invention described in claim 8. In FIG. 8, 1 is a digital device to be measured, 2 is a timing control device, 3 is a central control device, 4 is a loop antenna, 5 is a loop antenna moving device, 6 is an antenna calibration coefficient correction, 7 is a data storage device, 8 is an antenna for EMI measurement, and 9 is a comparison device.
In this embodiment, prior to the magnetic field measurement by the loop antenna 4, a predetermined timing signal is generated by the timing control device 2 in a state where a plurality of digital devices 1 are superimposed, and the digital device 1 performs a predetermined sequence process. While being executed, a trigger signal from the comparison device 9 is monitored, and timing information when the trigger signal is sent is recorded in the data storage device 7. When the magnetic field is measured by the loop antenna 4, the digital devices 1 are placed one by one, and the measurement is performed in exactly the same manner as in the first embodiment.
That is, in a state in which a plurality of digital devices 1 are superimposed, timing information when an electromagnetic wave exceeding the EMI regulation value is generated is acquired in advance, and an electromagnetic wave exceeding the EMI regulation value is generated based on the timing information. The magnetic field measurement by the loop antenna 4 is performed while causing the digital device 1 to execute only the sequence processing that was sometimes performed.
As described above, the sequence processing that generates the electromagnetic wave noise exceeding the EMI regulation value in a state where a plurality of digital devices 1 are stacked is specified, and the near magnetic field generated by causing each digital device 1 to execute only the specified sequence processing is performed. Is measured, the magnetic field of each digital device 1 that is correlated with the generation of electromagnetic wave noise in a state where a plurality of digital devices 1 are overlapped can be measured. Based on the information, more effective EMI countermeasures can be taken. It can be performed.
[0018]
<Embodiment corresponding to claim 9>
FIG. 9 is a block diagram showing an example of an embodiment of the EMI measuring apparatus according to the ninth aspect of the present invention. In FIG. 9, 1 is a digital device which is a measurement object, 2 is a timing control device, 3 is a central control device, 4 is a loop antenna, 5 is a loop antenna moving device, 6 is an antenna calibration coefficient correction, 7 is a data storage device, 8 is an antenna for EMI measurement, and 9 is a comparison device.
In this embodiment, before the magnetic field measurement by the loop antenna 4, a predetermined timing signal is generated by the timing control device 2 while the digital device 1 is housed in the housing 16, and the digital device 1 has a predetermined timing signal. The trigger signal from the comparison device 9 is monitored while executing the sequence processing, and the timing information when the trigger signal is sent is recorded in the data storage device 7. When the magnetic field is measured by the loop antenna 4, the housing 16 is removed, and the measurement is performed in exactly the same manner as in the first embodiment.
That is, in a state where the digital device 1 is housed in the housing 16, timing information when an electromagnetic wave exceeding the EMI regulation value is generated is acquired in advance, and based on the timing information, the electromagnetic wave exceeding the EMI regulation value is acquired. The magnetic field measurement by the loop antenna 4 is performed while causing each digital device 1 to execute only the sequence processing that was being performed when was generated.
In this way, when a plurality of digital devices 1 are stacked, a sequence process that generates electromagnetic wave noise exceeding the EMI regulation value is specified, and only the specified sequence process is executed by the digital device 1 to measure a near magnetic field generated. By doing so, it is possible to measure the magnetic field of each digital device 1 that is correlated with the generation of electromagnetic noise when the digital device 1 is housed in the housing 16, and based on the information, a more effective magnetic field can be obtained. EMI measures can be taken.
[0019]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following excellent effects can be exhibited. According to the first aspect of the present invention, there is provided an EMI measuring apparatus for measuring a near magnetic field near a circuit by moving a near magnetic field probe to each measurement point of a digital device to be measured. Is actually measured by the EMI measurement antenna, and the digital device specifies the sequence processing that generates the electromagnetic noise exceeding the EMI regulation value, and every time the near magnetic field probe is moved to the measurement point, only the specified sequence processing is performed. Since the magnetic field is measured by the loop antenna while being executed by the digital device, the same sequence processing can be executed by the digital device at all measurement points of the digital device so that the measurement can be performed efficiently. As a result, it is possible to know at what timing electromagnetic wave noise occurs at each measurement point
According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the magnetic field is measured by moving the loop antenna to each measurement point of the digital device in advance, and exceeds the EMI regulation value at a predetermined frequency. Since the timing information at which the electromagnetic wave is generated is acquired, and based on the timing information, only the sequence processing that has been performed when the electromagnetic wave noise exceeding the EMI regulation value is generated is performed while the digital device performs the measurement while performing the measurement. The measurement can be performed more accurately and efficiently.
[0020]
According to the third aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the electromagnetic wave noise from the digital device is measured while moving the EMI measurement antenna, so that the digital device radiates in all directions. Since the electromagnetic wave noise can be measured, the digital device can more accurately specify the sequence processing that generates the electromagnetic wave noise exceeding the EMI regulation value, and the near field generated by causing the digital device to execute only the specified sequence process. Is measured, a near magnetic field exceeding the EMI regulation value at an arbitrary measurement point can be measured more accurately and efficiently.
According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the digital device specifies an instruction which is likely to generate electromagnetic wave noise exceeding the EMI regulation value, and only the specified instruction is transmitted to the digital device. By measuring the magnetic field generated by the execution, the EMI measurement can be performed more accurately and efficiently, and the measurement time can be reduced.
[0021]
According to the fifth aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect, a measurement result at the time of executing a predetermined instruction unrelated to a normal operation can be prevented from being taken in as magnetic field generation information. In this way, it is possible to eliminate the influence of the predetermined instruction unrelated to the operation of the first embodiment, and to always accurately measure only the electromagnetic wave noise during the execution of the normal sequence processing.
According to the sixth aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect, a current waveform at an arbitrary measurement point at an arbitrary time can be measured, and based on the information, a more effective EMI can be obtained. Measures can be taken.
[0022]
According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, a current distribution of the digital device is obtained based on magnetic field measurement results at a plurality of measurement points, and a radiation near magnetic field of the digital device is obtained from the current distribution information. Since it can be obtained, it is possible to predict in advance how much the radiated magnetic field can be reduced when the current value at an arbitrary position of the digital device is reduced, and to effectively take measures against EMI.
According to the invention of claim 8, in addition to the effect of claim 1, a sequence process for generating electromagnetic wave noise exceeding an EMI regulation value in a state where a plurality of digital devices are superimposed is specified, and the specified sequence is specified. Performing only processing on each digital device and measuring the near magnetic field generated enables the magnetic field of each digital device to be correlated with the generation of electromagnetic noise when multiple digital devices overlap. Based on the information, more effective EMI measures can be taken.
[0023]
According to the ninth aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, a sequence process for generating electromagnetic wave noise exceeding an EMI regulation value in a state where a plurality of digital devices are superimposed is specified, and the specified sequence is specified. By measuring the near magnetic field generated by allowing the digital device to perform only processing, it is possible to measure the magnetic field of each digital device that is correlated with the generation of electromagnetic noise when the digital device is housed in the housing. Based on the information, more effective EMI measures can be taken.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of an electromagnetic interference measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an example of an embodiment of an electromagnetic interference measuring device according to the invention described in claim 2;
FIG. 3 is a block diagram showing an example of an embodiment of an electromagnetic interference measuring device according to the invention described in claim 3;
FIG. 4 is a block diagram showing an example of an embodiment of an electromagnetic interference measuring device according to the invention described in claim 4;
FIG. 5 is a block diagram showing an example of an embodiment of an electromagnetic interference measuring device according to the invention of claim 5;
FIG. 6 is a block diagram showing an example of an embodiment of an electromagnetic interference measuring device according to the invention described in claim 6;
FIG. 7 is a block diagram showing an example of an embodiment of an electromagnetic interference measuring device according to the invention of claim 7;
FIG. 8 is a block diagram showing an example of an embodiment of an electromagnetic interference measuring device according to the invention described in claim 8;
FIG. 9 is a block diagram showing an example of an embodiment of an electromagnetic interference measuring device according to the invention of claim 9;
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 digital device, 2 timing control device, 3 central control device (measuring means), 4 loop antenna, 5 loop antenna moving device, 6 antenna calibration coefficient correction device, 7 data storage device, 8 EMI measurement antenna, 9 comparison device, Reference Signs List 10 antenna moving device, 11 Fourier transform device, 12 antenna calibration coefficient correction device, 13 Fourier inverse transform device, 14 inverse analyzer, 15 forward analyzer, 16 housing.

Claims

An electromagnetic interference measurement device for measuring a magnetic field near a circuit by moving a loop antenna to each measurement point of a digital device to be measured,
Moving means for sequentially moving the loop antenna to a measurement point,
Each time the loop antenna moves to a measurement point, timing control means for giving a timing signal to the digital device to perform a predetermined sequence process,
An electromagnetic interference measurement antenna for detecting an electromagnetic wave radiated from the digital device at a predetermined position,
A comparison unit that compares a measurement value by the electromagnetic interference measurement antenna with the electromagnetic interference restriction value and generates a trigger signal when the measured value exceeds the electromagnetic interference restriction value;
Based on a trigger signal from the comparing means, storage means for recording timing information when the measured value exceeds the electromagnetic interference limit value,
On the basis of the timing information recorded in the storage unit, the timing control unit is instructed to cause the digital device to execute only the sequence processing performed when the measured value exceeds the electromagnetic interference limit value. A central controller for generating a timing signal and measuring a magnetic field with the loop antenna while the digital device is performing sequence processing;
An electromagnetic interference measuring device comprising:

The storage means,
A storage area for storing measurement results at a plurality of measurement points of the digital device as sample values of electromagnetic interference, wherein the central control unit stores the sample values stored in the storage means and electromagnetic interference control And a function of instructing the timing control means to generate a timing signal so that the digital device executes only the sequence processing that was performed when the sample value exceeded the electromagnetic interference limit value. The electromagnetic interference measuring apparatus according to claim 1, wherein:

2. The electromagnetic interference measuring apparatus according to claim 1, wherein the electromagnetic interference measuring antenna is configured to be movable around the digital device.

The central controller moves the loop antenna to each measurement point of the digital device, measures a magnetic field in advance, acquires timing information at which an electromagnetic wave exceeding an electromagnetic interference limit value is generated, and based on the timing information. The digital device has a function of giving an instruction to the timing control means so as to cause the digital device to execute only instructions whose frequency of generating an electromagnetic wave exceeding the electromagnetic interference limit value is higher than a predetermined value. The electromagnetic interference measuring device according to claim 1.

2. The electromagnetic interference measuring apparatus according to claim 1, wherein the central control unit identifies an instruction executed by the digital device, and does not capture a measurement result at the time of executing the predetermined instruction as magnetic field generation information.

A Fourier transform device for converting a measurement magnetic field by the loop antenna into a frequency component,
Antenna calibration coefficient correction for calibrating amplitude and phase for each frequency component converted by the Fourier transform device,
An inverse Fourier transform apparatus for determining a magnetic field waveform near the digital device from a frequency component of the measured magnetic field calibrated by the antenna calibration coefficient correction;
The electromagnetic interference measuring apparatus according to claim 1, further comprising:

Storage means for storing magnetic field measurement results at a plurality of measurement points of the digital device;
Inverse analysis means for obtaining a current distribution of the digital device based on a plurality of magnetic field measurement results stored in the storage means; forward analysis for obtaining a radiation magnetic field of the digital device from current distribution information obtained by the inverse analysis means Equipment and
The electromagnetic interference measuring apparatus according to claim 1, further comprising:

The timing information recorded in the storage means is such that when an electromagnetic interference wave is measured by the electromagnetic wave interference measurement antenna in a state where a plurality of the digital devices are superimposed, the measured value of the electromagnetic interference wave exceeds the electromagnetic interference limit value. 2. The electromagnetic interference measuring apparatus according to claim 1, wherein the timing information is timing information when the electromagnetic wave is interrupted.

The timing information recorded in the storage means, when measuring the electromagnetic interference by the electromagnetic interference measuring antenna with the digital device covered with a housing, the measured value of the electromagnetic interference exceeds the electromagnetic interference regulation value 2. The electromagnetic interference measuring apparatus according to claim 1, wherein the information is timing information.