คลังความรู้ ศทอ.

PTEC ให้บริการทดสอบอิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ตามมาตรฐาน UN ECE R10

     ระบบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับควบคุมเครื่องยนต์

      ปัจจุบันระบบอิเล็กทรอนิกส์คอมพิวเตอร์ได้ถูกนำเข้ามาใช้ในการควบคุมเครื่องยนต์แบบดีเซลและเครื่องยนต์แก๊สโซลีน วงจรอิเล็กทรอนิกส์นี้มีชื่อเรียกว่า Engine Control Module (ECM) เรียกอีกอย่างหนึ่งก็คือชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ECU) ที่เป็นเหมือนสมองกล เทคโนโลยีนี้เชื่อมโยงกับเซ็นเซอร์ตรวจจับที่ทำงานซับซ้อน มีทั้งเซนเซอร์ตรวจจับความเร็วรอบเครื่องยนต์ ตรวจจับอุณหภูมิของน้ำมันหล่อลื่น และน้ำหล่อเย็น ตรวจจับตำแหน่งของลูกสูบเครื่องยนต์ ตำแหน่งของคันเร่งฯ โดยสมองกลคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่คอยประมวลผล นำมาคำนวณปริมาณ การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงให้เหมาะสมกับทุกสภาวะของเครื่องยนต์ ดูแลตรวจสอบการเผาไหม้ของน้ำมันเชื้อเพลิง ให้มีการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ที่สุด เครื่องยนต์ติดง่าย ให้แรงบิดและแรงม้าที่สูงที่รอบเครื่องยนต์ต่ำ ทำให้ประหยัดน้ำมัน ลดควันดำ ลดมลภาวะและเพิ่มประสิทธิภาพให้กับเครื่องยนต์

     ระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ภายในรถยนต์

ในตอนเริ่มต้นอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์จะมีแค่ ไฟส่องถนนจากแบตเตอรี่เท่านั้น  แต่ ปัจจุบันระบบต่างๆของรถยนต์มีการพัฒนาไปมากเมื่อเทียบกับยุคเริ่มต้น โดยมีการนำเอาระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เข้าไปบรรจุอยู่ภายในรถยนต์เป็นจำนวนมาก เช่น ระบบเบรก ABS บัลลาสต์ไฟส่องถนน ระบบกระจกไฟฟ้า เก้าอี้ไฟฟ้า อุปกรณ์ป้องกันการชน กล้องดิจิตอลสำหรับติดตั้งบนรถยนต์ ระบบเครื่องรับสัญญาณเสียงวิทยุและระบบรับสัญญาณภาพ  อุปกรณ์เซ็นเซอร์ไร้สาย และอุปกรณ์สื่อสารโทรคมนาคมประเภทต่าง ๆ   นอกจากนี้นยังมีการใช้กล้องดิจิตอลบนตัวรถยนต์เพื่อสังเกตปฏิกริยาของผู้ขับขี่รถยนต์ว่ามีอาการหลับในหรือเมาเหล้าหรือไม่ ทั้งนี้เพื่อความปลอดภัยที่มากขึ้นและเพื่อการลดอุบัติเหตุบนท้องถนน อุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เหล่านี้ล้วนแต่แล้วทำงานที่ความถี่(frequency)ที่แตกต่างกัน และอาจส่งผลให้เกิดความถี่รบกวนตั้งแต่ย่าน DC ไปจึงถึงหลาย GHz  และรบกวนระบบอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆที่ถูกติดตั้งบนรถยนต์เดิมให้ทำงานผิดพลาดได้ด้วย

      มาตรฐานการทดสอบรถยนต์(Automotive testing Standards)

เพื่อให้รถยนต์ที่ผลิตออกมาจำหน่ายมีความปลอดภัยต่อการใช้งาน ดังนั้นหน่วยงานควบคุมทั้งในสหรัฐอเมริกาเช่น Society of Automotive Engineer(SAE) และหน่วยงาน CISPR และ ISO/IEC ของสหภาพยุโรปได้กำหนดมาตรฐานขึ้นเพื่อใช้ทดสอบคุณสมบัติต่างๆของรถยนต์ด้วย โดยมาตรฐานสากลสำหรับการทดสอบอุปกรณ์ยานยนต์ถูกแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม เช่น มาตรฐานการทดสอบทางกล (mechanical testing standards) มาตรฐานการทดสอบด้านความน่าเชื่อถือ (reliability) และมาตรฐานด้านอิเล็กทรอนิกส์ (EMC standards for vehicle and electronic sub assemblies :ESA) เป็นต้น โดยมาตรฐานต่างๆที่ได้กล่าวถึงไปนั้นได้ระบุวิธีการทดสอบตามหัวข้อต่างๆไว้เป็นจำนวนมาก เช่น ทดสอบการวิ่งบนถนนเปียก ทดสอบระยะการเบรก ทกสอบการชนกัน ทดสอบในแสงอัลตร้าไวโอเลต และการทดสอบทางแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น   สำหรับมาตรฐานการทดสอบด้านยนต์ที่จะได้กล่าวถึงในบทความนี้จะเน้นไปที่การทดสอบอุปกรณ์ประเภทอิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์เท่านั้น

• การทดสอบการแพร่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า(Electromagnetic Emission:EMI)คือการทดสอบสัญญาณรบกวนที่แพร่ออกจากวงจรอิเล็กทรอนิกส์ออกไปรบกวนการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดอื่นๆ ที่ถูกติดตั้งอยู่ในรถยนต์ ซึ่งการทดสอบ EMI สำหรับอิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทคือ

• การทดสอบการแพร่สัญญาณรบกวนแบบทรานเซี้ยน(Conducted Trainsent) คือการทดสอบการแพร่สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีการเปลี่ยนแปลงเป็นห้วงเวลาไม่ต่อเนื่องไปตามสายตัวนำหรือสายไฟฟ้าในรถยนต์ เช่น การปิด เปิดของรีเลย์ควบคุมต่างๆ ในรถยนต์ ซึ่งใช้ในการสวิตซ์ปิดเปิดไฟส่องสว่าง หรือกระจกปัดน้ำฝน เป็นต้น
• การทดสอบการแพร่สัญญาณรบกวนแบบต่อเนื่อง(Conducted Continuous) คือการทดสอบการแพร่สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณต่อเนื่องและหลายย่านความถี่ไปตามสายตัวนำ เช่น การแพร่สัญญาณรบกวนวิทยุในรถยนต์ขณะทำงาน ไปรบกวนการทำงานของระบบโทรศัพท์ในรถยนต์ เป็นต้น

การแพร่สัญญาณรบกวนผ่านอากาศ(Radiated Emission) คือการทดสอบการแพร่สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าแบบต่อเนื่องและหลายย่านความถี่ผ่านอากาศ เช่น การแพร่สัญญาณรบกวนจากการทำงานของระบบเครื่องรับวิทยุ หรือชุดเครื่องรับโทรทัศน์ออกนอกย่านความถี่ใช้งาน ไปรบกวนการทำงานของ ECU เป็นต้น

เขียนโดย ดร.ไกรสร อัญชลีวรพันธุ์