Zjednodušenie testovania pomocou integrovaného záznamu a simulácie

Testovanie moderných elektronických systémov je dnes oveľa viac ako len zaznamenávanie údajov. Inžinieri musia spoľahlivo simulovať reálne podmienky, generovať vlastné testovacie signály a simulovať hraničné situácie, aby overili výkonnosť systému v oblastiach, ako je testovanie ECU, vstavaných systémov a výkonovej elektroniky. Záznamníky údajov vybavené modulmi generátora signálov dokážu zachytávať a generovať signály súčasne. Integrácia týchto funkcií umožňuje plynulý prechod medzi meraním a simuláciou a podporuje širokú škálu testovacích scenárov pomocou jediného prístroja.

figure-1-mr6000-testing-and-recording-memory-recorder_1920

Obrázok 1: Zachytávanie skutočných signálov, ich opätovné vytváranie a simulácia okrajových podmienok - to všetko s pamäťovým záznamníkom MR6000

V tomto článku sú uvedené tri praktické príklady použitia tejto dvojitej funkcie:

  • reprodukcia zaznamenaných priebehov - umožňuje presné overenie systému prostredníctvom reprodukcie skutočných udalostí v laboratórnych podmienkach
  • vytváranie vlastných priebehov - na simuláciu okrajových podmienok a navrhovanie testov nad rámec zaznamenaných údajov
  • vkladanie anomálií - na simuláciu porúch a výkyvov pri testovaní extrémnych podmienok

Reprodukcia skutočných podmienok: Prehrávanie nameraných signálov

Jedným z najužitočnejších využití kombinácie nahrávania a generovania signálu je možnosť prehrávania signálu zachyteného počas testovania - bez potreby ďalšieho zariadenia.

Napríklad tím, ktorý overuje systém riadenia podvozku, môže počas skúšobnej jazdy zaznamenať signály vozidla a neskôr tieto podmienky reprodukovať v laboratóriu na riadenie aktuátora alebo iného testovaného komponentu (DUT). To umožňuje opakovane generovať špecifické dynamické javy v kontrolovaných podmienkach - čo je nevyhnutné na odstraňovanie problémov, záťažové testovanie alebo overovanie známych poruchových stavov.

Keďže záznam aj generovanie signálu zabezpečuje tá istá platforma, odpadá potreba ďalších zariadení, ako sú samostatné systémy DAQ, (ľubovoľné) generátory signálu alebo prevodníky. Výsledok: jednoduchšia príprava testu, rýchlejšie prechody medzi fázami a konzistentnejšie výsledky počas opakovaných testovacích cyklov.

Generovanie voľného signálu pomocou presnej simulácie

Ak nie sú k dispozícii skutočné signály alebo je potrebné vytvoriť špecifické testovacie podmienky, vlastné signály možno navrhnúť priamo na platforme MR6000 alebo pomocou softvéru SF8000 Waveform Maker. To umožňuje inžinierom simulovať presné priebehy a generovať ľubovoľné signály na testovanie integrity signálu alebo overovanie hardvéru v slučke. Majú úplnú kontrolu nad parametrami signálu, ako je typ tvaru vlny, amplitúda, frekvencia a sekvencia - čo je obzvlášť užitočné v situáciách, ktoré je ťažké reprodukovať v teréne.

Príklad: Vývojár, ktorý pracuje na systéme riadenia škrtiacej klapky, môže simulovať signál s kontinuálnou rampou. Tieto vlastné vstupy umožňujú vyhodnotiť výkon, správanie sa riadenia a stabilitu systému za presne definovaných a opakovateľných podmienok. Vygenerované signály sa potom môžu vyviesť pomocou kompatibilných modulov generátora, ktoré podporujú širokú škálu testovacích scenárov - od jednoduchých funkčných kontrol až po záťažové a časové analýzy.

figure-2-blogarticle-daq-waveforms_1920

Obrázok 2: Programovanie a následné generovanie priebehov umožňuje úplnú kontrolu nad údajmi

Testovanie hraničného stavu: vloženie anomálie

Ďalšou dôležitou možnosťou je upraviť zaznamenané signály alebo vytvoriť priebehy, ktoré zámerne obsahujú anomálie - napríklad poklesy napätia, náhle prechodné javy alebo šumové impulzy. To je nevyhnutné na overenie odolnosti systému v extrémnych alebo neideálnych podmienkach.

Inžinieri môžu simulovať poruchy, ktoré je ťažké zachytiť v teréne, testovať reakcie na výpadky napájania alebo vytvárať podmienky potrebné na testy bezpečnosti a spoľahlivosti. Vložením anomálií možno lepšie pochopiť správanie a robustnosť systému - či už na základe zaznamenaných meraní alebo úplne umelých priebehov.

Keď sa získavanie, generovanie a výstup signálu zjednotí v jednej platforme, ako je MR6000, testovacie procesy sa výrazne zefektívnia a zjednotia.

figure-3-blogarticle-daq-waveforms-en_1920

Obrázok 3: Softvér HIOKI SF8000 Waveform Maker umožňuje generovanie a úpravu priebehov

Správne nástroje: výber ideálneho modulu generátora

figure-4-output-modules-for-different-signal-output_1920

Obrázok 4: Každý modul je určený pre iný typ výstupného signálu

V závislosti od typu signálu sa vyberie príslušný modul a kompatibilný záznamník údajov. Či už ide o analógové, digitálne alebo senzorové signály, systémy HIOKI DAQ ponúkajú riešenie pre každú aplikáciu.

  • analógové priebehy (sínusové, pulzné, vlastné priebehy) - generátor ľubovoľných priebehov
  • digitálne signály, ako sú riadiace impulzy a logické vzory - generované generátorom impulzov
  • simulácia výstupov snímačov, ako je napätie, prúd alebo odpor - poskytuje ju modul simulácie snímačov

Prehľad modulov: typy signálov, moduly a aplikácie

typ signálu modul hlavné funkcie typické aplikácie kompatibilné záznamníky
priebehy analógových signálov U8793 Arbitrary Waveform Generator - sínusový, obdĺžnikový, pulzný, rampový, trojuholníkový, ľubovoľný priebeh
- ±10 V až +15 V, 10 mA
- do 100 kHz
- 2 izolované kanály
generovanie ľubovoľného priebehu, simulácia aktuátora, reprodukcia nameraných údajov MR6000, MR8848, MR8827, MR8740T, MR8740, MR8741
MR8790 Signal Generator - len DC a sínusový signál
- ±10 V, 5 mA
- 4 izolované kanály
simulácia referenčných signálov, vkladanie stabilných analógových signálov MR6000, MR8848, MR8827, MR8740T, MR8740, MR8741
digitálne signály, impulzy MR8791 Pulse Generator - TTL alebo výstup s otvoreným kolektorom
- 0,1 Hz až 20 kHz
- 8-bitový vzor
- 8 kanálov
testovanie digitálnej logiky, simulácia riadiacich impulzov, overovanie signálov ECU MR6000, MR8848, MR8827, MR8740T, MR8740, MR8741
simulácia signálov snímačov U8794 VIR Generator - simulácia DC napätia, prúdu a odporu
- 8 izolovaných kanálov
- len pre MR8740T
simulujte výstupy snímačov, testujte analógové vstupy ECU, overujte podmienky signálu MR8740T

Vysvetlenie modulov

Vďaka vysokej flexibilite a širokej podpore typov signálov je model U8793 ideálny na simuláciu komplexných analógových signálov. MR8790 je jednoduchou voľbou na generovanie stabilných signálov, ako sú jednosmerné úrovne alebo sínusové signály - ideálne na referenčné napätie a základné testy analógových vstupov. Model MR8791 je špecialista na digitálne signály, pri ktorých je rozhodujúca presná časová synchronizácia a generovanie vzorov, napríklad pri overovaní ECU alebo riadiacich systémov. Všetky tieto moduly možno používať so záznamníkmi MR6000, MR8848 a MR8740-50, čo používateľom poskytuje maximálnu flexibilitu - od kompaktných jednotiek až po veľké integrované systémy.

Modul U8794, ktorý je špeciálne navrhnutý na generovanie signálov typu snímača (napätie, prúd, odpor), sa môže používať výlučne s MR8740-50 - ideálna voľba pre viackanálové aplikácie a komplexné testovanie ECU alebo snímačov.

Od akvizície po simuláciu: plynulý pracovný postup testovania

Prečo len nahrávať signály, keď môžete robiť oveľa viac? Kombinácia nahrávania a generovania signálov na jednej platforme zjednodušuje testovacie procesy a znižuje zložitosť hardvéru. Je to jasný krok k efektívnejšiemu testovaniu.

So záznamníkmi HIOKI môžu inžinieri zachytávať reálne udalosti, verne ich reprodukovať v laboratórnych podmienkach a simulovať aj extrémne scenáre - to všetko na jednom zariadení.

Tento integrovaný prístup skracuje testovacie cykly, minimalizuje chyby a zabezpečuje transparentné výsledky - od validácie ECU a simulácie riadiacich signálov až po záťažové testovanie vstavaných systémov. Ide o moderný, agilný pracovný postup, ktorý umožňuje prechod od pasívneho merania k aktívnej správe testovacieho prostredia.

Velizara Lilova, HIOKI Europe GmbH