CAN一致性測試之輸出電壓測試

　　復(fù)雜的CAN網(wǎng)絡(luò)，單個節(jié)點的輸出電壓如果不符合規(guī)范，則在現(xiàn)場組網(wǎng)后容易出現(xiàn)信號電平不可靠的情況，導(dǎo)致錯誤幀的出現(xiàn)，各節(jié)點間無法進行通信。那么，如何判斷CAN節(jié)點的輸出電壓符合嚴格的規(guī)定?

　　CAN一致性測試，就是要求整車CAN網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點都滿足CAN總線節(jié)點規(guī)范要求，縮小CAN網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點差異，保證CAN網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境穩(wěn)定，有效提高CAN網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力。所以，為了保證CAN節(jié)點的輸出電壓符合規(guī)范，應(yīng)該對輸出電壓進行一致性測試。

　　一、測試標(biāo)準(zhǔn)

　　每個廠家在產(chǎn)品投入使用前，都要測試CAN節(jié)點DUT(被測設(shè)備)的輸出電壓幅值。一般是使用ISO11989-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)的CAN測試方法，具體要求如表1所示，為測試標(biāo)準(zhǔn)“ISO 11898-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)”。測試目的就是檢查DUT的CAN_H與CAN_L的隱性/顯性輸出電壓是否遵守ISO11898-2的定義。

　　表1 ISO11898-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)

　　二、測試原理

　　負載條件下，選擇被測DUT的適應(yīng)條件，如圖1所示，Rtest為網(wǎng)絡(luò)負載電阻，正常為60Ω，高負載時為45Ω。測量絕對和差分電壓等級和CANL CANH線電壓：VCAN_H，VCAN_L，然后計算差分電壓Vdiff和共模電壓VCM。其中Vdiff和VCM的計算方法如下：

　　Vdiff = VCAN_H – VCAN_L

　　VCM = 0.5 * (VCAN_H + VCAN_L)

　　如果測試結(jié)果符合表1所示，則通過測試。

　　圖1 輸出電壓測試原理

　三、測試過程

　　?進行測試連接，如圖2所示。并且能通過調(diào)整CANScope-StressZ模擬擴展板上的RHL值，進行模擬負載電阻的變化(正常測試時，RHL=60Ω，高負載測試時，RHL=45Ω)，,進行DUT輸出差分驅(qū)動能力測試。注意：本測試需要DUT能主動發(fā)送CAN報文，方便進行測試。并且CANScope設(shè)置不勾選總線應(yīng)答，其黑色表筆(地)要和DUT的CAN收發(fā)器共地;

　　?正確連接設(shè)備之后，配置并開啟 DUT 電源;

　　?使用CANScope設(shè)備讀取總線報文 100 幀，如圖3所示為對應(yīng)的CAN波形;

　　?統(tǒng)計分析各通道輸出電壓值，生成眼圖，如圖4所示;

　　?判定顯性/隱性輸出電壓是否遵守ISO11898-2的輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)。

　　圖2 輸出電壓測試連接圖

　　圖3 CAN波形圖

　　圖4 CAN眼圖

　　由此可見，該方法雖然可以測量計算出信號的輸出電壓，但測試系統(tǒng)搭建較為麻煩，且需要多次測量取平均值做計算，還有可能出現(xiàn)測量誤差，浪費人力物力。

　　五、CAN一致性測試

　　CAN一致性測試內(nèi)容，覆蓋了物理層、鏈路層、應(yīng)用層等測試需求，如表2所示。使用“示波器+CAN卡”測試組合進行CAN一致性測試，通過外接電壓源、電流源等外圍設(shè)備，手動完成測試，主要有接線復(fù)雜、測試效率低下等痛點問題。

　　表2 CAN一致性測試內(nèi)容(節(jié)選)

　　ZLG致遠電子最新發(fā)布的CANDT一致性測試系統(tǒng)可自動化完成CAN節(jié)點物理層、鏈路層及應(yīng)用層一致性測試，是當(dāng)前CAN總線測試領(lǐng)域唯一能夠進行完善的物理層自動化測試并導(dǎo)出報表的儀器設(shè)備。避免了人工測量統(tǒng)計的誤差，同時配合自動化測試的方式，減少了測試時間的浪費，提高了測試的準(zhǔn)確度，極大節(jié)約了人工成本。

　　用戶可在軟件頁面勾選需要的測試項目，進行全自動化測試，如果只想測試輸出電壓，單獨勾選電壓測試項即可。測試完成后，用戶可導(dǎo)出自動化測試報告，如表3所示。根據(jù)測試報告，還可以跟蹤測試條目的標(biāo)準(zhǔn)出處、測試步驟以及判斷依據(jù)等，主機廠可以依據(jù)此報告評估CAN節(jié)點質(zhì)量，作為主機廠準(zhǔn)入依據(jù)，并保證整車CAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的穩(wěn)定。

　　表3 測試報告

　　CANDT一致性測試系統(tǒng)基于CANScope底層分析能力，集成示波器、電源等必要設(shè)備，可覆蓋主機廠CAN一致性測試標(biāo)準(zhǔn)，為主機廠及零部件企業(yè)建立CAN總線測試及保障體系。