How to accurately measure the input voltage threshold of CAN nodes?

CAN总线设计规范对于CAN节点的输入电压阈值有着严格的规定,如果节点的输入电压阈值不符合规范,则在现场组网后容易出现不正常的工作状态,各节点间出现通信故障。具体要求如表1所示,为测试标准“ISO 11898-2输出电压标准”。

表1 ISO 11898-2输入电压阈值标准

所以每个厂家在产品投入使用前,都要进行CAN节点DUT(被测设备)的输入电压阈值测试。一般是使用ISO 11989-2输入电压阈值标准的CAN测试方法,如下描述:

如表1所示负载和共模条件下,选择被测DUT的适应条件,如图1所示,Rtest为网络负载电阻,为60Ω。

调节U,使V分别为-2V和6.5V时,再调节I,使在Vdiff=0.5V,观察DUT是否都能正常通讯,如果正常通讯,则通过隐性Vdiff输入电压测试;

然后调节U,使V分别为-2V和6.1V时,再调节I,使在Vdiff=0.9V,观察DUT是否能停止通讯,如果能停止通讯,则通过显性Vdiff输入电压测试。

图1 输入电压阈值测试原理

由此可见,该方法虽然可以测量出CAN节点的输入电压阈值,但为了更加简化操作,提高测量结果的准确度,广州致远电子股份有限公司改进了测试方法,使用CANScope-Pro总线分析仪、CANScope-StressZ扩展板和可编程直流电源DCP8325L组合方案进行测量。

测试方案如下:

1、如图2所示,进行测试连接。调整CANScope-StressZ模拟扩展板上的RHL值为60Ω,RH和RL为0Ω。使DUT主动发送CAN报文,CANScope不勾选总线应答,黑色表笔(地)要和DUT的CAN收发器共地。

图2 输入电压阈值测试连线图

2、如图3所示,配置干扰源为外部,然后启动CANScope与CANScope-StressZ模拟扩展板开始测试

图3 调整CANScope-StessZ干扰源为外部

3、调节DCP8325L的U,使V分别为-2V和6.5V时,再调节DCP8325L的I,从CANScope的示波器上观察到Vdiff=0.5V时,观察DUT是否能正常发出报文,如果正常通讯,则隐性Vdiff输入电压测试通过。

4、然后调节U,使V分别为-2V和6.1V时,再调节I,从CANScope的示波器上观察到Vdiff=0.9V,观察DUT是否能停止通讯,如果能停止通讯,则显性Vdiff输入电压测试通过。

CANScope总线分析仪广州致远电子股份有限公司研发的一款综合性的CAN总线开发与测试的专业工具,集海量存储示波器、网络分析仪、误码率分析仪、协议分析仪及可靠性测试工具于一身,并把各种仪器有机的整合和关联;重新定义CAN总线的开发测试方法,可对CAN网络通信正确性、可靠性、合理性进行多角度全方位的评估;帮助用户快速定位故障节点,解决CAN总线应用的各种问题,是CAN总线开发测试的终极工具。