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FORUM DE L’ELECTRONIQUE 2005 CONFERENCES AFCEM
Métrologie et instrumentation en CEM
Automatisation des mesures et tests
Présenté par : F. Amoros-Routié
Préparé par : A.Sadoun et F.Amoros-Routié
n e x i o
FORUM DE L’ELECTRONIQUE 2005 CONFERENCES AFCEM
Métrologie et instrumentation en CEMn e x i o
Les problèmes à résoudre
Pertes de temps : logistique et double saisies Essais non industrialisés Demande compétences spécifiques CEM pour
faire un essai Essais et résultats isolés Non intégration moyens de surveillance Non standardisation des résultats, des
rapports, …
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Métrologie et instrumentation en CEMn e x i o
Pourquoi automatiser les mesures et les tests ? Performance :
Optimiser au maximum la durée du test - Gain de temps
Faire plus de test en moins de temps ou faire des tests plus poussés dans le même temps
Procédures d’essais complexes : difficiles ou lourdes sans automatisation : Calibration sur 16 positions, discrimination BE/BL,
Maximisation 55022 : utilisation plateau-mat, …
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Métrologie et instrumentation en CEMn e x i o
Pourquoi automatiser les mesures et les tests ? Qualité :
Maitrise du processus, Traçabilité des mesures, des matériels, Limitation des erreurs manuelles de l’opérateur, Contrôle des instruments en cours de mesures,
Reproductibilité : L’automatisation reproduit à l’identique la
même procédure de test
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Pourquoi automatiser les mesures et les tests ? Démocratisation de l’essai :
Compétences techniques de l’opérateur moins importantes que pour l’essai manuel.
C’est un moyen de test au service du produit Utilisation en libre service par concepteur Attention : possibilité de perte de compétences mesures
de l’utilisateur – trop de confiance dans automatisation et pas de diagnostic en cas de problème sur processus de test CEM.
Temps de formation faible à l’utilisation du logiciel pas à la CEM
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Pourquoi automatiser les mesures et les tests ? Traçabilité de l’essai:
Tout est enregistré et sauvegardé. Les mesures, les matériels, les corrections, les défauts constatés…
Prise en compte des paramètres d’acceptation clients dans les essais d’immunité.
Gestion informatisée des résultats : Génération rapport automatique, Diffusion et partage des résultats, Lien avec d’autres outils (simulation, métrologie,
capitalisation, …)
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Quels tests automatisés ?
Tous les essais radiofréquences :
Les essais d’émission conduite et rayonnée.
Les essais d’immunité conduite, rayonnée, magnétique et chambre à brassage de mode.
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Quels tests ne pas automatisés ?
Essais non automatisables ou dont l’automatisation apporte peu par rapport à un essai manuel
Décharges électrostatiques (EN 61000-4-2) Champ magnétique à 50/60 Hz (EN 61000-4-8) Champ magnétique impulsionnel (EN 61000-4-9) Champ magnétique oscillatoire (EN 61000-4-10) Ondes oscillatoires (EN 61000-4-12) …
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Quand automatiser ?
Cas du spécialiste essais CEM Augmentation du nombre d’essai, de moyens, de
matériels, d’utilisateurs : Homogénéisation et contrôle les méthodes Centralisation et partage des résultats, des essais, des
paramètres Augmentation des exigences sur
Niveau de détail rapport Diffusion des résultats
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Quand automatiser ?
Cas du non spécialiste essais CEM Utilisation du moyen directement par les concepteurs
des produits en études, pré-qualification, maintenance, …
Ou un ou plusieurs de ceux du spécialiste
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Comment automatiser ?
Développement sur mesure : interne ou externe (sous-traitance) en Labview, C++, VB, …
Logiciel généraliste en test : demande une personnalisation/programmation
Logiciel constructeur matériel : privilégié les matériels du constructeur
Logiciel spécialisé en CEM
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Zoom sur avantages induits par l’automatisation
La répétitivité des essais Les critères de surveillance des produits
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Répétitivité des tests : objectif
Assurance de reproduire les tests et leur résultats dans quelque soit le laboratoire
Limitation des tests en externe
Comparer les résultats des tests suite à des modifications aide au choix de conception, validation d’une modification, …
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Répétitivité des tests : bonnes pratiques Rédaction et application de procédures de tests
très détaillées : Limitations des paramètres arbitraires : Positionnement du
matériel en essai, cheminement des câbles, conditions climatiques, etc…
Utilisation des mêmes matériels de tests : Il peut y avoir des disparités suivant la chaîne de tests utilisée
(sensibilité d’un récepteur de mesure, dimensions d’une cage de Faraday, etc…).
Automatisation des tests : Limitation des erreurs ou interprétations dues au facteur humain.
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Répétitivité des tests : les limites
Erreurs dues au facteur humain Instabilité des appareils de tests Les conditions du test
Exemple : Les essais de champ électromagnétique rayonné en champ libre ou les décharges électrostatiques si le degré d’humidité dans l’air est important.
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Critères de Surveillance : Objectif
Automatiser la surveillance de l’EST : Banc de test de l’équipement
Synchroniser les actions du banc de test EST avec le séquencement de l’essai CEM.
Mémoriser les défauts détectés par le banc de test de l'EST avec le contexte CEM de test : Freq, Modulation, Niveau, Défaut détecté
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Surveillance d’image
Acquisition d’images provenant d’une caméra.
Surveillance avec en cas de défaut: Émission d’un signal sonore
Enregistrement de l’image où est apparu le défaut
Interface avec systèmes externes (DDE, RS232, GPIB) Affichage en incrustation
d’informations provenant du système(fréquence, niveau, modulation…)
Message qualifiant le défaut
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Surveillance de voies analogiques
PC BAT-EMC
Easy Monitoring
Boitier USB(inclus)
Système Externe(Contrôle & Stimulation)
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Fonctions d’un logiciel d’automatisation Le support des méthodes d’essais La modularité et l’homogénéité L’ergonomie : faire un essai a partir d’un autre,
limitation des clics et sélections. L’ouverture du pilotage – indépendance vis-à-vis des
constructeurs de matériels. Le paramétrage des fonctions de transfert L’ouverture des méthodes : les normes évolues ou les
clients ont des CDC spécifiques L’exportation des données Support technique : équipe dédiée – nombre de personnes
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Fonctions plus d’un logiciel d’automatisation Mode investigation L’ouverture vers la stimulation du produit – la
surveillance des critères de succès La génération des rapports d’essai La gestion du parc matériel - La correction des
mesures La gestion des résultats La gestion des campagnes d’essais
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Bénéfices constatés : Organisation
Intégration rapide des utilisateurs
Aide à l’organisation du laboratoire : homogénéisation des méthodes
Mise en place de Standard documentaire
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Bénéfices constatés : Qualité
Contrôle des mesures en exécution, Sécurité, cohérence des données. Limitation des erreurs de manipulations. Réponse aux exigences de Traçabilité :
Lien entre installation et résultats d’essai, Enregistrement de toutes les mesures,
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Bénéfices constatés : Production
Temps de préparation d’un essai : configuration, choix matériels, ... Sans : XX minutes à XX jours. Avec : < 2 minutes
Temps de préparation d’un essai lorsque que l’on veut le réexécuter un mois plus tard. Sans : XX minutes à XX jours. Avec : immédiat.
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Bénéfices constatés : Production
Temps passé au pilotage de l’installation Sans : un utilisateur en continu le temps de l’essai. Avec : c’est le système qui s’en occupe, l’utilisateur surveille et
peut se concentrer sur l’équipement.
Délai pour fournir un rapport d’essai Sans : XX jours à X mois. Avec : immédiat à X heures si l’on désire personnaliser.
Temps restant pour diagnostiquer les problèmes Sans : XX minutes. Avec : Tout le temps gagné par ailleurs.
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L’automatisation : historique
Années 80 : début de l’automatisation
1995 : début de l’industrialisation de l’automatisation
Aujourd’hui : l’automatisation de la génération du test CEM est mature
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L’automatisation : tendances pour demain
Augmentation de l’automatisation des outils de stimulation et de surveillance couplés avec l’outil de tests CEM
Augmentation de l’automatisation de la génération des rapports et de leur niveau de détails
Augmentation des essais : exemple délocalisation, … Couplage avec logiciels de métrologie et de simulation. Consultation des essais via Intranet Introduction de la modélisation des méthodes d’essais dans les
logiciels de simulation Passage de la gestion d’un essai à la gestion de campagne
d’essais Industrialisation de la validation des logiciels d’automatisation
d’essais, Maitrise des modifications …