控制信号跟随性测试检测

检测项目

响应时间：测量输入信号阶跃变化后，输出信号达到并保持在目标值±1%范围内所需的时间，具体检测参数包括上升时间（10%~90%幅值）≤1ms、延迟时间（输入变化至输出开始变化）≤2ms。

线性度误差：在输入信号全量程范围内，对比输出信号实际值与理论线性值的最大偏差，检测参数为满量程误差≤0.5%。

信噪比：计算有效信号功率与噪声功率的比值，检测参数要求在工作带宽内信噪比≥60dB。

带宽：确定系统能有效跟随输入信号的最高频率，检测参数为-3dB截止频率≥10kHz。

稳态误差：输入恒定信号时，输出信号与目标值的长期偏差，检测参数为稳态误差≤0.1%满量程。

抗干扰能力：在输入信号叠加规定强度干扰（如电磁噪声、电压波动）时，输出信号的跟随性能变化，检测参数为干扰下最大偏差≤1%满量程。

温度漂移：在-40℃~85℃环境温度变化范围内，输出信号随温度变化的漂移量，检测参数为每℃漂移量≤0.01%满量程。

频率响应相位差：输入正弦信号时，输出信号与输入信号的相位滞后量，检测参数为10kHz频率下相位差≤30°。

过载恢复时间：输入信号超过额定范围后恢复至正常跟随状态所需的时间，检测参数为过载2倍量程时恢复时间≤5ms。

信号畸变率：输出信号波形与理想输入信号的谐波失真程度，检测参数为总谐波失真（THD）≤0.5%。

检测范围

工业自动化控制系统：涵盖PLC控制器、伺服驱动器等设备，需验证其对传感器反馈信号及指令信号的实时跟随能力。

轨道交通信号设备：包括车载ATP系统、地面联锁控制器，要求信号传输延迟满足毫秒级精度以保证行车安全。

航空航天电子系统：涉及飞控计算机、传感器接口模块，需在高振动、宽温域环境下保持信号跟随稳定性。

医疗仪器控制模块：如手术机器人伺服控制器、生命体征监测仪信号处理单元，要求低噪声、高精度跟随以避免医疗事故。

汽车电子控制系统：包含ECU（发动机控制单元）、ADAS（高级驾驶辅助系统）控制器，需验证加速/制动信号等关键指令的跟随准确性。

智能电网保护装置：涉及继电保护控制器、配电网自动化终端，要求故障信号检测与动作指令的跟随时间满足电网保护速动性要求。

机器人伺服驱动器：包括多轴联动控制模块，需检测关节位置指令与实际位移信号的高频跟随特性。

通信基站信号处理单元：涉及基带信号处理器、射频前端控制电路，要求射频信号调制解调过程中的相位与幅度跟随精度。

新能源逆变器控制电路：包括光伏逆变器、储能变流器的PWM控制模块，需验证直流侧电压指令与交流侧输出电流的跟随一致性。

精密测量仪器接口电路：如数字万用表、示波器数据采集卡，要求模拟输入信号与数字输出码值的高线性度跟随。

检测标准

IEC 60204-1:2018机械电气安全 控制设备 第1部分：通用要求，规定控制电路信号响应时间、抗干扰性能的测试方法。

GB/T 17626.4-2018电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，明确电干扰环境下控制信号跟随性能的测试条件。

ISO 13849-1:2015机械安全 安全相关控制系统 第1部分：设计通则，涉及安全等级相关的信号延迟与可靠性测试要求。

GB/T 2681.1-2018电工电子产品环境试验 设备校准 总则，规定温度、湿度等环境条件下信号跟随参数的校准方法。

IEEE 1131-1999可编程逻辑控制器编程语言标准，包含PLC控制器输入输出信号处理的时间响应测试规范。

IEC 61000-4-3:2006电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验，明确射频干扰下控制信号跟随性能的测试等级。

GB/T 13926.4-2014工业过程测量和控制 电气设备电磁兼容性 第4部分：现场总线系统的抗扰度要求，规定总线信号跟随特性的抗干扰测试方法。

ISA-95.00.01-2010企业与控制系统集成 第1部分：模型与术语，涉及企业级控制系统中信号传输的延迟与精度测试要求。

EN 60068-2-6:2007环境试验 第2-6部分：试验方法 试验Fc：振动（正弦），规定振动环境下控制信号跟随稳定性的测试条件。

GB/T 14598.14-2010量度继电器和保护装置 第14部分：电气干扰试验 第1篇：1MHz脉冲群干扰试验，明确脉冲群干扰下保护装置信号跟随性能的测试标准。

检测仪器

数字示波器（如Keysight DSOX系列）：具备高采样率（≥20GSa/s）和高垂直分辨率（≥10位），用于实时捕捉输入输出信号波形，测量上升时间、延迟时间、过冲等时域参数。

任意波形发生器（如Tektronix AFG31000）：支持生成多种标准信号（正弦波、方波、脉冲波）及自定义复杂波形，可精确控制输入信号的频率、幅度和上升沿特性，满足不同工况下的信号激励需求。

数据采集系统（如National Instruments PXIe-6368）：配备高精度模数转换器（ADC分辨率≥16位）和多通道同步采集功能，用于长时间记录输出信号数据，计算稳态误差、信噪比等统计参数。

噪声分析仪（如R&S FSW）：支持频谱分析和噪声系数测量，在宽频带（1Hz~50GHz）内检测信号中的噪声成分，量化评估信噪比指标。

频率响应分析仪（如Keysight E5061B）：采用扫频测量技术（频率范围9kHz~3GHz），可自动绘制系统幅频特性和相频特性曲线，精确测定-3dB带宽和相位差参数。

温度循环箱（如ESPEC SH-241）：提供稳定的温度控制范围（-70℃~180℃）和变化速率（≤5℃/min），用于模拟不同环境温度下控制信号的漂移特性测试。

电磁干扰注入器（如EMTest UCS500N）：可生成符合标准的电磁干扰信号（如射频干扰、脉冲群干扰），通过耦合网络将干扰注入被测系统，验证抗干扰能力对信号跟随性能的影响。