CAN一致性測試之輸出電壓測試

　　復雜的CAN網絡，單個節點的輸出電壓如果不符合規范，則在現場組網后容易出現信號電平不可靠的情況，導致錯誤幀的出現，各節點間無法進行通信。那么，如何判斷CAN節點的輸出電壓符合嚴格的規定?

　　CAN一致性測試，就是要求整車CAN網絡中的節點都滿足CAN總線節點規范要求，縮小CAN網絡中節點差異，保證CAN網絡的環境穩定，有效提高CAN網絡的抗干擾能力。所以，為了保證CAN節點的輸出電壓符合規范，應該對輸出電壓進行一致性測試。

　　一、測試標準

　　每個廠家在產品投入使用前，都要測試CAN節點DUT(被測設備)的輸出電壓幅值。一般是使用ISO11989-2輸出電壓標準的CAN測試方法，具體要求如表1所示，為測試標準“ISO 11898-2輸出電壓標準”。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輸出電壓標準

　　二、測試原理

　　負載條件下，選擇被測DUT的適應條件，如圖1所示，Rtest為網絡負載電阻，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輸出差分驅動能力測試。注意：本測試需要DUT能主動發送CAN報文，方便進行測試。并且CANScope設置不勾選總線應答，其黑色表筆(地)要和DUT的CAN收發器共地;

　　?正確連接設備之后，配置并開啟 DUT 電源;

　　?使用CANScope設備讀取總線報文 100 幀，如圖3所示為對應的CAN波形;

　　?統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的輸出電壓標準。

　　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，還有可能出現測量誤差，浪費人力物力。

　　五、CAN一致性測試

　　CAN一致性測試內容，覆蓋了物理層、鏈路層、應用層等測試需求，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、電流源等外圍設備，手動完成測試，主要有接線復雜、測試效率低下等痛點問題。

　　表2 CAN一致性測試內容(節選)

　　ZLG致遠電子最新發布的CANDT一致性測試系統可自動化完成CAN節點物理層、鏈路層及應用層一致性測試，是當前CAN總線測試領域唯一能夠進行完善的物理層自動化測試并導出報表的儀器設備。避免了人工測量統計的誤差，同時配合自動化測試的方式，減少了測試時間的浪費，提高了測試的準確度，極大節約了人工成本。

　　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，用戶可導出自動化測試報告，如表3所示。根據測試報告，還可以跟蹤測試條目的標準出處、測試步驟以及判斷依據等，主機廠可以依據此報告評估CAN節點質量，作為主機廠準入依據，并保證整車CAN網絡環境的穩定。

　　表3 測試報告

　　CANDT一致性測試系統基于CANScope底層分析能力，集成示波器、電源等必要設備，可覆蓋主機廠CAN一致性測試標準，為主機廠及零部件企業建立CAN總線測試及保障體系。