การใช้ระบบทดสอบอัตโนมัติขนาดกะทัดรัดและยืดหยุ่นโดยใช้ชุด PXI I/O แบบมัลติฟังก์ชั่น

By Art Pini

Contributed By DigiKey's North American Editors

การใช้ระบบทดสอบอัตโนมัติแบบมัลติฟังก์ชั่นสำหรับการตรวจสอบการออกแบบ การทดสอบส่วนประกอบ และการทดสอบการผลิตของระบบอุตสาหกรรม, การใช้งานทั่วไป, ยานพาหนะ, การแพทย์ และระบบอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ต้องใช้เครื่องมือทดสอบและการวัดที่หลากหลาย นอกจากนี้เซ็นเซอร์จำนวนมากที่ใช้ในการออกแบบสมัยใหม่ต้องใช้ช่องสัญญาณแอนะล็อกและดิจิตอลหลายช่อง รวมถึงแท่นทดสอบจะต้องสามารถปรับขนาดได้อย่างง่ายดายและคุ้มค่า

การปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้อาจเป็นเรื่องท้าทายหากใช้อุปกรณ์ทดสอบแบบสแตนด์อโลน ซึ่งนักออกแบบสามารถเลือกใช้แนวทางแบบโมดูลาร์โดยใช้ฟอร์มแฟคเตอร์มาตรฐาน เช่น PCI eXtensions for Instrumentation (PXI) ซึ่งสามารถให้ความยืดหยุ่นและความสามารถในการผลิตที่จำเป็นสำหรับสภาพแวดล้อมการทดสอบแบบหลายช่องสัญญาณที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว มัลติฟังก์ชั่น แต่ก็ยังรักษาต้นทุนให้ต่ำที่สุด

บทความนี้จะให้ข้อมูลเบื้องต้นโดยสังเขปเกี่ยวกับ PXI และใช้การตั้งค่าการทดสอบตัวอย่างเพื่อเน้นถึงคุณประโยชน์ของ PXI จากนั้นจะแนะนำชุด PXI multifunction I/O จาก NI และกล่าวถึงวิธีการกำหนดค่า

ทำไมต้องใช้ PXI?

เนื่องจากแท่นทดสอบมีความซับซ้อนมากขึ้น การใช้อุปกรณ์แบบสแตนด์อโลนส่งผลต่อหน้าจอ แผงด้านหน้า สายไฟ และทำให้อินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์ของอุปกรณ์วัดทำงานช้าลง ซึ่งนำไปสู่ความสับสนและข้อผิดพลาดซึ่งทำให้เวลาการทดสอบยาวนานขึ้นและลดประสิทธิภาพการผลิต นอกจากนี้ การอัปเดตหรือกำหนดค่าระบบทดสอบแบบ "Rack-and-stack" เพื่อเพิ่มคุณสมบัติ เช่น ช่องสัญญาณที่มากขึ้นอาจเป็นเรื่องยากและมีราคาแพง โดยอุปกรณ์ที่มีฟังก์ชันเดียวจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนอุปกรณ์วัดทั้งหมดเพื่อเปลี่ยนฟังก์ชันการทำงาน และการสื่อสารที่เกี่ยวข้อง การซิงโครไนซ์ และการเขียนโปรแกรมใหม่ทำให้ปัญหายุ่งยากขึ้น

เครื่องมือ PXI นำเสนอฟังก์ชันการทำงานที่จำเป็นในรูปแบบมาตรฐานและขนาดกะทัดรัด โดยอุปกรณ์หลายอย่าง เช่น ช่องอินพุต/เอาท์พุตแบบแอนะล็อกและดิจิทัล (I/O) จะวางคู่กันในแชสซีทั่วไป นอกจากนั้น PXI ยังช่วยลดความยุ่งยากในการเพิ่มและรวมเครื่องมือที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น ออสซิลโลสโคป มัลติมิเตอร์ และเครื่องกำเนิดสัญญาณ เครื่องมือสื่อสารภายในด้วยโครงสร้างบัสทั่วไป ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานแบบซิงโครนัส ในขณะที่พีซีที่ใช้ซอฟต์แวร์แบบรวมศูนย์ทำให้สามารถควบคุมเครื่องมือทั้งหมดได้จากหน้าจอทั่วไป

การทดสอบทั่วไป

ตัวอย่างหนึ่งที่แสดงประเภทของการวัดที่โมดูล I/O มัลติฟังก์ชั่นออกแบบให้ประกอบไปด้วยไดรฟ์ความเร็วแปรผัน (VSD) ในระบบควบคุมการเคลื่อนไหวอัจฉริยะที่ต้องใช้เซ็นเซอร์หลายประเภท (รูปที่ 1)

แผนภาพของ VSD ใช้เซ็นเซอร์แอนะล็อกและดิจิตอลหลายตัว (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)รูปที่ 1: VSD ใช้เซ็นเซอร์แอนะล็อกและดิจิทัลหลายตัวที่จำเป็นต้องทดสอบและตรวจสอบฟังก์ชันการทำงาน (แหล่งที่มาภาพ: Art Pini)

การทดสอบส่วนประกอบเซ็นเซอร์ของ VSD ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่ถูกต้องของอุณหภูมิมอเตอร์ ความเร็วการหมุน ตำแหน่งเพลา แรงบิด และเซ็นเซอร์ระดับการสั่นสะเทือน เอาต์พุตของเซ็นเซอร์ส่วนใหญ่เป็นสัญญาณแอนะล็อกที่มีแบนด์วิธสัญญาณต่ำน้อยกว่า 1 เมกะเฮิรตซ์ (MHz) เซ็นเซอร์แอนะล็อกบางตัว เช่น เซ็นเซอร์กระแสแม่เหล็กแบบแอนไอโซทรอปิก (AMR) และเซ็นเซอร์ตำแหน่งเพลานั้นใช้บริดจ์ตัวต้านทานและต้องการอินพุตแบบส่วนต่างในเครื่องมือวัด ซึ่งเซ็นเซอร์บางตัว เช่น เครื่องวัดความเร็ว อาจเป็นแบบดิจิทัลและต้องมีอินพุตดิจิทัลตั้งแต่ 1 ตัวขึ้นไปในการตรวจสอบ

โมดูลทดสอบ I/O แบบมัลติฟังก์ชั่นเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทดสอบเซ็นเซอร์ประเภทนี้ โดยนำเสนอช่วงแรงดันไฟฟ้าแบบแอนะล็อก แบนด์วิธ และอัตราตัวอย่างที่ตรงกับเอาต์พุตของเซ็นเซอร์แบบแอนะล็อก นอกจากนี้ยังรวมถึงช่อง I/O ดิจิทัลที่มีอัตราตัวอย่างมากกว่าอัตราข้อมูลที่กำลังทดสอบ

มีข้อกำหนดการทดสอบที่คล้ายกันสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมหุ่นยนต์ ยานยนต์ และอุตสาหกรรมที่ใช้เซ็นเซอร์หลายตัวในแต่ละการใช้งาน

ชุดทดสอบ I/O แบบมัลติฟังก์ชั่น

ชุด PXI ของ NI ประกอบด้วยแชสซี PXI ห้าช่องและโมดูล I/O มัลติฟังก์ชั่น NI หนึ่งโมดูล โดยโมดูลมัลติฟังก์ชั่น PXI นำเสนอการผสมผสานระหว่าง I/O แบบแอนะล็อก, I/O แบบดิจิทัล, ตัวนับ/ตัวจับเวลา และฟังก์ชันการทริกเกอร์ (รูปที่ 2)

รูปภาพของชุด PXI multifunction I/O (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)รูปที่ 2: ชุด PXI I/O มัลติฟังก์ชั่นมีระบบการทดสอบและการวัดอัตโนมัติแบบสแตนด์อโลน รวมถึงโมดูล PXI I/O มัลติฟังก์ชั่นและช่องเปิดสี่ช่องสำหรับเครื่องมือเพิ่มเติม (แหล่งที่มาภาพ: NI)

แชสซีจ่ายพลังงานและโครงสร้างบัสภายในเชื่อมโยงโมดูลทั้งหมดผ่านแบ็คเพลน โดยบัส PXIe ช่วยให้สามารถทริกเกอร์และการซิงโครไนซ์ได้หลายเครื่องมือวัด ซึ่ง PXIe เป็นส่วนย่อยของ PXI ที่ใช้อินเทอร์เฟซแบบอนุกรมความเร็วสูงแทนบัสข้อมูลแบบขนานของ PXI อินเทอร์เฟซ Thunderbolt 3 ให้อินเทอร์เฟซที่รวดเร็วผ่านขั้วต่อ USB 3.0 ไปยังคอมพิวเตอร์ โดยคอนเนคเตอร์ USB 3.0 สองตัวช่วยให้สามารถเชื่อมต่อแบบเดซี่เชนกับแชสซี PXIe หลายตัวได้ ช่องทั้งสี่ช่องสามารถรองรับเครื่องมืออื่นๆ ได้ เช่น ออสซิลโลสโคป มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล เครื่องกำเนิดรูปคลื่น สวิตช์มัลติเพล็กเซอร์ หน่วยวัดแหล่งกำเนิด และอุปกรณ์จ่ายไฟ

ตัวอย่างเช่น 867123-01 ของ NI ชุดรวม I/O มัลติฟังก์ชั่นประกอบด้วย PXIe-1083 แชสซีห้าช่อง, PXIe-6345 โมดูล I/O มัลติฟังก์ชั่น และสายเคเบิลที่เกี่ยวข้อง อีกตัวอย่างหนึ่งคือ ชุด 867124-01 แชสซีและสายเคเบิลเดียวกัน แต่ใช้โมดูล PXIe-6363 ที่มีขั้วต่อปลายสายอินพุตที่แผงด้านหน้า (รูปที่ 3)

ภาพมุมมองโดยละเอียดของโมดูล I/O มัลติฟังก์ชั่น NI PXIe-6363 (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)รูปที่ 3: มุมมองโดยละเอียดของโมดูล I/O มัลติฟังก์ชั่น PXIe-6363 รวมถึงมุมมองของขั้วต่อปลายสายอินพุตที่แผงด้านหน้า (แหล่งที่มาภาพ: NI)

ชุดผลิตภัณฑ์ทั้งสองชุดมีความแตกต่างกันในเรื่องจำนวนช่องอินพุตแบบแอนะล็อก จำนวนช่องเอาต์พุตแบบแอนะล็อก จำนวนช่อง I/O ดิจิทัล และอัตราการสุ่มตัวอย่างสูงสุด (เป็นหน่วยพันตัวอย่างต่อวินาที (kS/s) และล้านตัวอย่างต่อวินาที (MS/s)) (ตารางที่ 1)

PXIe-MIO100
P/N: 867123-01
PXIe-MIO101
P/N: 867124-01
ส่วนประกอบ
แชสซี PXI3-1083
โมดูล PXIe-6345 PXIe-6363
อุปกรณ์เสริม สายธันเดอร์โบล์ท
สายไฟ, สายหุ้มฉนวน US
SHC68-68-EPM x 2
บล็อกขั้วต่อ SCB-68A x 2
ข้อมูลจำเพาะที่สำคัญ
จำนวนสูงสุดของช่องอินพุตแอนะล็อกปลายเดียว 80 32
อัตราตัวอย่างสูงสุด 500 kS/s 2 MS/s
ความละเอียดอินพุตแบบแอนะล็อก 16 บิต 16 บิต
จำนวน ของช่องสัญญาณออกแบบแอนะล็อก 2 4
อัตราการอัปเดตสูงสุด 2.86 MS/s 2.86 MS/s
จำนวน ของช่องดิจิทัลแบบสองทิศทาง 24 48

ตารางที่ 1: แสดงไว้เป็นการเปรียบเทียบชุดรวม I/O มัลติฟังก์ชั่น PXIe-867123 และ PXIe-867124 (แหล่งที่มาตาราง: Art Pini)

ช่องแอนะล็อก

การรูปแบบภายในช่องสัญญาณอินพุตแบบแอนะล็อก (AI) ของบันเดิลทั้งสองชุดเหมือนกัน โดยตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล (ADC) ตัวเดียวถูกแชร์ผ่านช่องอินพุตหลายช่องโดยใช้มัลติเพล็กเซอร์แบบอะนาล็อก (Mux) เพื่อจัดลำดับอินพุตแต่ละรายการ (รูปที่ 4)

แผนผังการกำหนดค่าอินพุตช่องแอนะล็อกรูปที่ 4: รูปแบบอินพุตช่องสัญญาณแอนะล็อกประกอบด้วย Mux เพื่อกำหนดเส้นทางอินพุตที่กำหนดค่าแยกกันใน ADC เดียว (แหล่งที่มาภาพ: NI)

สัญญาณอินพุตเชื่อมต่อผ่านขั้วต่อ I/O ที่แผงด้านหน้า นอกจากนี้ ยังมีการเชื่อมต่อการรับรู้ของ AI และ AI Ground เพื่อสร้างระดับอ้างอิงที่แม่นยำสำหรับการวัดอีกด้วย โดย Mux จะเลือกอินพุตแบบแอนะล็อกตัวใดตัวหนึ่ง นี่อาจเป็นช่องเดียวสำหรับการวัดหลายรายการ หรือหลายช่องสำหรับการวัดตามลำดับ ช่องที่เลือกจะถูกส่งผ่านการเลือกการกำหนดค่าอินพุตแบบแอนะล็อก มีรูปแบบอินพุตสามแบบ: ดิฟเฟอเรนเชียล, ซิงเกิลเอนด์อ้างอิง (RSE) หรือซิงเกิลเอนด์ไม่อ้างอิง (NRSE) โดยการเชื่อมต่อแบบดิฟเฟอเรนเชียลที่แนะนำสำหรับแหล่งกำเนิดแบบลอยตัว จะใช้อินพุตแบบแอนะล็อกที่มีอยู่ 2 ตัวเป็นอินพุตดิฟเฟอเรนเชียลแบบกลับด้านและแบบไม่กลับด้าน อินพุตดิฟเฟอเรนเชียลไม่ได้อ้างอิงกับกราวด์และสามารถเชื่อมต่อกับแหล่งลอยตัวได้ โดยการกำหนดค่าอินพุตดิฟเฟอเรนเชียลจะระงับสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไป

การกำหนดค่าอินพุต RSE เชื่อมโยงอินพุตส่วนกลับ (AI-) เข้ากับกราวด์ที่จุดเดียว ไม่ว่าจะเป็นที่กราวด์ AI สำหรับแหล่งกำเนิดแบบลอยตัว หรือที่กราวด์ต้นทางสำหรับแหล่งกำเนิดแบบกราวด์

การกำหนดค่า NRSE สำหรับแหล่งกำเนิดแบบลอยจะเชื่อมต่ออินพุต AI เข้ากับขั้วลบของแหล่งกำเนิด และต่อกับเส้นตรวจวัด AI โดยมีความต้านทานกลับสู่กราวด์ AI สำหรับแหล่งกำเนิดอ้างอิงกับกราวด์ เทอร์มินัล AI จะเชื่อมต่อโดยตรงกับกราวด์ต้นทางและกับเส้นตรวจวัด AI

อินพุตที่กำหนดค่าไว้จะถูกส่งไปยังแอมพลิฟายเออร์แบบตั้งโปรแกรมได้ของ NI (NI-PGIA) ซึ่งจะขยายหรือลดทอนสัญญาณขาเข้าเพื่อให้ตรงกับช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตของ ADC มีช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่ตั้งโปรแกรมได้เจ็ดช่วงสำหรับสัญญาณแอนะล็อกระหว่าง ±100 มิลลิโวลต์ (mV) และ ±10 โวลต์ ช่วงอินพุตของแต่ละช่องสัญญาณอินพุตสามารถตั้งโปรแกรมแยกกันได้ และอัตราขยายจะถูกสลับไปพร้อมกับสัญญาณอินพุต NI-PGIA ช่วยลดเวลาเข้าที่ของช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตทั้งหมดให้เหลือน้อยที่สุด เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการวัดแรงดันไฟฟ้าให้สูงสุด

ADC สำหรับดิจิตัลทั้งสองมีความละเอียดแอมพลิจูด 16 บิต สัญญาณแอนะล็อกจะถูกวัดปริมาณเป็น 65,536 ระดับ ซึ่งให้ความละเอียด 320 ไมโครโวลต์ (mv) ในช่วง ±10 โวลต์ และ 3.2 mv ในช่วง ±100 mV

เอาต์พุตดิจิทัลของ ADC จะถูกจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำ AI เข้าก่อนออกก่อน (AI FIFO)

โมดูลมัลติฟังก์ชันยังมีความสามารถเอาต์พุตแบบแอนะล็อก (AO) อีกด้วย มีเอาต์พุตแบบแอนะล็อกสองหรือสี่ช่อง ขึ้นอยู่กับรุ่น โดยมีนาฬิกาเอาท์พุตทั่วไป (รูปที่ 5)

แผนภาพของบัฟเฟอร์หน่วยความจำ AO FIFO เก็บค่าตัวอย่างรูปคลื่นรูปที่ 5: ในระยะเอาต์พุตแอนะล็อกทั่วไป บัฟเฟอร์หน่วยความจำ AO FIFO จะเก็บค่าตัวอย่างรูปคลื่นที่ดาวน์โหลดจากโฮสต์ (แหล่งที่มาภาพ: NI)

บัฟเฟอร์หน่วยความจำ AO FIFO จะเก็บค่าตัวอย่างรูปคลื่นที่ดาวน์โหลดจากคอมพิวเตอร์โฮสต์ โดยการเก็บตัวอย่างไว้ใน FIFO หมายความว่าสามารถส่งออกรูปคลื่นแอนะล็อกได้โดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ ซึ่ง AO Sample Clock จะนับข้อมูลจาก FIFO ลงในตัวแปลงดิจิทัลเป็นแอนะล็อก (DAC) ซึ่งจะแปลงค่าตัวอย่างดิจิทัลให้เป็นแรงดันไฟฟ้าแบบแอนะล็อก AO Reference Select ใช้เพื่อเปลี่ยนช่วงเอาต์พุตแบบแอนะล็อก โดย AO Reference Select สามารถตั้งค่าเป็น 10 หรือ 5 โวลต์ หรือใช้การอ้างอิงภายนอกผ่าน PFI แบบแอนะล็อก (APFI)

ช่องสัญญาณดิจิตอล

ช่องสัญญาณดิจิทัลมีทั้งความสามารถในการรับเข้าและส่งออกเพื่อรับหรือสร้างสัญญาณดิจิทัลบนสายคอมมอน (รูปที่ 6)

แผนผังของสาย I/O ดิจิทัลแบบสองทิศทาง (P0.x)รูปที่ 6: สาย I/O ดิจิทัลแบบสองทิศทาง (P0.x) สามารถรับและสร้างสัญญาณดิจิทัลได้ (แหล่งที่มาภาพ: NI)

สาย P0.x ทำงานร่วมกับสายดิจิตอลแบบคงที่หรือความเร็วสูงเป็นอินพุตหรือเอาต์พุต นอกจากนั้นโมดูลซีรีส์ PXIe-63xx ยังมี Programmable Function Interface (PFI) สิบหกเส้นที่ผู้ใช้กำหนดค่าเป็นอินเทอร์เฟซ PFI หรือช่อง I/O ดิจิทัลได้ ช่อง PFI สามารถกำหนดเส้นทางแหล่งภายนอกสำหรับอินพุตแบบแอนะล็อก, เอาต์พุตแบบแอนะล็อก, อินพุตแบบดิจิทัล, เอาต์พุตแบบดิจิทัล หรือฟังก์ชันตัวนับ/จับเวลาได้ เอาต์พุตแบบแอนะล็อก, อินต์พุตแบบแอนะล็อก, อินพุตดิจิทัล เอาต์พุตดิจิทัล หรือฟังก์ชันตัวนับ/จับเวลาจำนวนมากสามารถกำหนดเส้นทางไปยังเทอร์มินัล PFI แต่ละตัวได้

เส้นทางทั้งหมดเหล่านี้ยอมรับระดับลอจิกที่สูงระหว่าง 2.2 ถึง 5.25 โวลต์ และระดับลอจิกต่ำตั้งแต่ 0 ถึง 0.8 โวลต์ เส้นดิจิตอลมีสัญญาณนาฬิกาที่สูงถึง 10 MHz

มีตัวกรองดิจิทัลในแต่ละเส้นที่ใช้เพื่อหักล้างสัญญาณอินพุตดิจิทัล มีการตั้งค่าตัวกรองสามแบบตามความถี่สัญญาณนาฬิกาของตัวกรองที่ใช้: สั้น ปานกลาง หรือสูง การตั้งค่าแบบสั้นรับประกันว่าความกว้างพัลส์มากกว่า 160 นาโนวินาที (ns) จะสามารถผ่านไปได้ การตั้งค่ากลางสำหรับความกว้างพัลส์ 10.24 ไมโครวินาที (ms) ขึ้นไป และการตั้งค่าสูงสำหรับความกว้างพัลส์ 5.12 มิลลิวินาที (ms) ขึ้นไป โดยรับประกันว่าพัลส์ที่มีความกว้างแคบกว่าครึ่งหนึ่งของความกว้างพัลส์ที่ผ่านจะถูกลดทอนลง

ย้อนกลับไปที่ตัวอย่างมอเตอร์ VSD สามารถใช้อินพุตดิจิตอลเพื่อถอดรหัสตำแหน่งเพลาได้ โดยตำแหน่งเพลาสามารถอ่านได้จากเอาต์พุตดิจิทัลของตัวเข้ารหัสแบบออปติคอล ซึ่งตัวเข้ารหัสแบบออปติคัลมีเอาต์พุตดิจิทัลสามเอาต์พุต ได้แก่ อินเด็กซ์พัลส์หนึ่งครั้งต่อรอบ และคลื่นสี่เหลี่ยมสองคลื่นที่มีความต่างเฟส 90˚ เรียกว่าเอาต์พุตแบบควอดราเจอร์ โดยทั่วไปเอาท์พุตแบบควอดราเจอร์เหล่านี้เรียกว่า "A" และ "B" ด้วยการรวมอินเด็กซ์พัลส์เข้ากับเอาท์พุตแบบควอดราเจอร์ ทำให้สามารถคำนวณการวางแนวเพลาสัมบูรณ์และทิศทางการหมุนได้

เครื่องนับ/จับเวลา

โมดูล PXIe ทั้งสองมีตัวนับ/ตัวจับเวลา 32 บิตสำหรับใช้งานทั่วไปสี่สเตจและตัวกำเนิดความถี่หนึ่งสเตจ มีแปดเส้นทางอินพุตสัญญาณไปยังตัวนับ/ตัวจับเวลาแต่ละสเตจ และอินพุตของตัวจับเวลาตัวนับอาจเป็นสัญญาณใดก็ได้จากสัญญาณที่มีอยู่สิบสี่สัญญาณ ต้องใช้สัญญาณที่เลือกกับนาฬิกา ไม่มีข้อกำหนดในการนับถอยหลังอินพุตตัวนับ/ตัวจับเวลา ตัวนับ/ตัวจับเวลาสามารถใช้เพื่อนับขอบขึ้นหรือขอบลง วัดความถี่หรือคาบ หรือวัดพัลส์ เช่น ความกว้าง รอบการทำงาน หรือเวลาระหว่างทั้งสองขอบ

ตัวอย่างการใช้งานตัวนับ/ตัวจับเวลากำลังวัดความถี่ของอินเด็กซ์พัลส์จากตัวเข้ารหัสแบบออปติคัลในภาพประกอบมอเตอร์ VSD สามารถปรับขนาดความถี่เพื่ออ่านความเร็วการหมุนของมอเตอร์เป็นรอบต่อนาที

เครื่องกำเนิดความถี่หรือเอาต์พุตตัวนับสามารถสร้างพัลส์อย่างง่าย รถไฟพัลส์ ความถี่คงที่ การแบ่งความถี่ หรือสตรีมพัลส์การสุ่มตัวอย่างเวลาเทียบเท่า (ETS)

สตรีมพัลส์ ETS สร้างเอาต์พุตพัลส์โดยมีการหน่วงเวลาเพิ่มขึ้นจากพัลส์เกตเกต ซึ่งสามารถให้จังหวะการสุ่มตัวอย่างสำหรับรูปคลื่นที่ซ้ำกัน โดยมีอัตราการสุ่มตัวอย่างที่สูงขึ้นสำหรับอินพุตแบบอะนาล็อกที่มีความถี่สูงกว่าความถี่ Nyquist ของดิจิไทเซอร์

การรองรับซอฟต์แวร์

แพคเกจซอฟต์แวร์หลายชุดรองรับโมดูล I/O มัลติฟังก์ชั่น โดย LabVIEW ของ NI มีสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมกราฟิกที่ทำให้การรับข้อมูล การประมวลผล และการวิเคราะห์ง่ายขึ้น นอกจากนี้ยังอนุญาตให้สร้างอินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบโต้ตอบสำหรับการทดสอบ การตรวจสอบ การควบคุม และการเก็บถาวรข้อมูล

สำหรับผู้ใช้ที่ต้องการสร้างโค้ดของตนเอง NI มีไดรเวอร์ที่รองรับภาษาการเขียนโปรแกรมที่ต้องการ รวมถึง Python, C, C++, C#, .NET และ MATLAB

NI ยังเสนอแพ็คเกจซอฟต์แวร์ที่ไม่มีโค้ดที่เรียกว่า FlexLogger โดย FlexLogger ช่วยให้ผู้ใช้ดู บันทึก และวิเคราะห์ข้อมูลทดสอบด้วยเครื่องมือประมวลผลในตัวและแดชบอร์ดที่ปรับแต่งได้ มีความสามารถในการจำกัดของค่าที่วัดได้ และแจ้งเตือนสภาวะที่เกินค่าที่กำหนดไว้ FlexLogger ยังอนุญาตให้ผู้ใช้ปรับแต่งเครื่องมือแสดงภาพส่วนต่อประสานกับผู้ใช้โดยการเพิ่มกราฟ ตัวบ่งชี้ตัวเลข และมาตรวัดต่าง ๆ (รูปที่ 7)

รูปภาพของจอแสดงผล FlexLogger แสดงการวัดการสั่นสะเทือนของมอเตอร์ (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)รูปที่ 7: จอแสดงผล FlexLogger แสดงการวัดการสั่นสะเทือนของมอเตอร์โดยใช้มาตรความเร่งและเครื่องวัดวามเร็วเพื่อค้นหาเสียงสะท้อนเชิงกล (แหล่งที่มาภาพ: NI)

หน้าจอแสดงระดับการสั่นสะเทือนที่ปรับขนาดเป็น g เทียบกับเวลาในกราฟด้านบน การอ่านค่ามาตรวัดรอบซึ่งวัดความเร็วในการหมุนเป็น RPM จะแสดงเป็นไดอัลเกจที่มุมขวาล่าง Fast Fourier Transform (FFT) (หนึ่งในเครื่องมือประมวลผลสัญญาณที่มีอยู่) ของข้อมูลการสั่นสะเทือนจะแสดงระดับการสั่นสะเทือนเทียบกับความถี่ในกราฟด้านล่าง

สรุป

ระบบทดสอบจะต้องปรับให้เข้ากับข้อกำหนดที่เปลี่ยนแปลงไปในการใช้งานที่ต้องใช้ I/O จำนวนมาก โดยชุด I/O มัลติฟังก์ชั่นของ NI สามารถสร้างพื้นฐานของระบบทดสอบอัตโนมัติแบบหลายช่องสัญญาณ โดยนำเสนอช่องอินพุตและเอาต์พุตแบบแอนะล็อกและดิจิทัล และเครื่องนับ/ตัวจับเวลาหลายตัว บรรจุในแชสซี PXIe พร้อมช่องพิเศษสำหรับเครื่องมือทดสอบและการวัดแบบโมดูลาร์อื่นๆ ทำให้ผู้ใช้มีความสามารถในการปรับขนาดที่จำเป็นสำหรับการทดสอบที่คุ้มค่า

DigiKey logo

Disclaimer: The opinions, beliefs, and viewpoints expressed by the various authors and/or forum participants on this website do not necessarily reflect the opinions, beliefs, and viewpoints of DigiKey or official policies of DigiKey.

About this author

Image of Art Pini

Art Pini

ผู้เขียน (Art) Pini เป็นผู้เขียนร่วมที่ DigiKey เขาสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าจาก City College of New York และปริญญาโทสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าจาก City University of New York เขามีประสบการณ์มากกว่า 50 ปีในด้านอิเล็กทรอนิกส์และเคยทำงานในบทบาทสำคัญด้านวิศวกรรมและการตลาดที่ Teledyne LeCroy, Summation, Wavetek และ Nicolet Scientific เขามีความสนใจในเทคโนโลยีการวัดและประสบการณ์มากมายเกี่ยวกับออสซิลโลสโคป, เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม, เครื่องกำเนิดรูปคลื่น arbitrary, ดิจิไทเซอร์ และมิเตอร์ไฟฟ้า

About this publisher

DigiKey's North American Editors