看整車廠如何實現(xiàn)信號電壓幅值的一致性

　　CAN總線設(shè)計規(guī)范對于CAN節(jié)點的輸出電壓有著嚴(yán)格的規(guī)定，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。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)”。

　　表 1 ISO 11898-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)

　　測試參數(shù)測試值（V）條件

　　最小值典型值最大值

　　顯性VCAN_H輸出電壓2.753.54.5總線負載電阻60Ω

　　顯性VCAN_L輸出電壓0.51.52.25總線負載電阻60Ω

　　顯性Vdiff輸出電壓1.52.03.0總線負載電阻60Ω

　　顯性Vdiff輸出電壓

　?。ǜ哓撦d）1.41.93.0總線負載電阻45Ω

　　顯性VCM輸出電壓2.12.52.9總線負載電阻60Ω

　　隱性VCAN_H輸出電壓2.02.53.0總線負載電阻60Ω

　　隱性VCAN_L輸出電壓2.02.53.0總線負載電阻60Ω

　　隱性Vdiff輸出電壓-0.500.05總線負載電阻60Ω

　　隱性VCM輸出電壓2.252.52.75總線負載電阻60Ω

　　所以每個廠家在產(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ISO 11989-2輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)的CAN測試方法，如下描述：

　　如表 1所示負載條件下，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battery voltage of 14 V. In addition， measure the common mode bus voltage VCM.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

　　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。

　　所以廣州致遠電子股份有限公司改進了測試方法，使用CANScope-Pro總線分析儀與CANScope-StressZ擴展板組合后，采用對稱性測試的方法，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，且使大數(shù)據(jù)量統(tǒng)計測量得以實現(xiàn)，提高了測試的準(zhǔn)確度，極大節(jié)約了人工成本。

　　測試方案如下：

　　1. 使DUT上電后，能一直發(fā)送CAN報文，CANScope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，如圖 2所示，配置Stress板的模擬干擾參數(shù)，進行測試系統(tǒng)的測試連接。

　　按表 1所示，按照對應(yīng)的測試條件，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。

　　圖 2 輸出電壓測試連接圖

　　2. 啟動CANScope-StressZ與CANScope，記錄一段時間報文和波形后（至少10000幀以上），點擊CANScope的停止，保存。然后點擊“測試”中的 “對稱性測試”進行共模電壓VCM的自動測試，如圖 3所示：

　　圖 3 CANScope對稱性測試

　　3. 進入“對稱性測試”設(shè)置界面，如圖 4所示。點擊“自動設(shè)置”按鈕，調(diào)整好電壓范圍與偏移，然后將誤差電壓設(shè)置為0.25，以同時符合顯性與隱性電平時的VCM要求，然后可點擊開始測試。

　　圖 4 對稱性測試共模電壓

　　4. 等待進度條完成后，點擊“生成報告”即可獲得測試結(jié)果，如圖 5所示。

　　圖 5 軟件眼圖添加配置

　　5. 如圖 6所示，點擊“測試”中的 “CAN測試儀”，進行CAN_H、CAN_L、CAN_DIFF參數(shù)的測試。

　　圖 6 CAN測試儀自動測試

　　6. 保持DUT（被測試設(shè)備）處于發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)，如圖 7所示，進入“CAN測試儀”界面，勾選電壓測試，將ISO11898-2中VCAN_H，VCAN_L，Vdiff的要求填入電壓測試中，點擊“開啟”即可。等待測試結(jié)束后，可點擊“測試報告”按鈕，生成如圖 8 的測試報告文件。

　　注意：由于CANScope測試Vdiff的隱性最大值無法設(shè)置到0.05V，只能設(shè)置為0.5V，所以這個測試選項應(yīng)使用ZDS2024示波器配合差分探頭進行準(zhǔn)確測試。

　　圖 7 CAN測試儀-電壓測試

　　圖 8 電壓測試報告

　　CANScope分析儀周立功致遠電子研發(fā)的一款綜合性的CAN總線開發(fā)與測試的專業(yè)工具，集海量存儲示波器、網(wǎng)絡(luò)分析儀、誤碼率分析儀、協(xié)議分析儀及可靠性測試工具于一身，并把各種儀器有機的整合和關(guān)聯(lián)；重新定義CAN總線的開發(fā)測試方法，可對CAN網(wǎng)絡(luò)通信正確性、可靠性、合理性進行多角度全方位的評估；幫助用戶快速定位故障節(jié)點，解決CAN總線應(yīng)用的各種問題，是CAN總線開發(fā)測試的終極工具。