VXIbus - zpravodaj o moderních mìøicích systémech Slovo ú vodem
a následující relaci s digitalizátorù : 3,5 eíslic
tabulka ukazuje ekvivalenty 12 bitù
Budeme rádi, když informace, Vážení ètenáøi, 4,5 èíslic 14 bitù dostává se vám do rukou první které zde naleznete, shledáte 5,5 èíslic 16 bitù èíslo obèasníku o moderních užiteènými a pomohou vám ve 6,5 èíslic 18 bitù mìøicích systémech. V tomtovaší práci. Obèasník pøipravili pracovníci i v následujících èíslech byste mìli výhodu digitálních firmy + Další nalézt pøíklady praktických použití zastoupení Tektronix, multimetrù pø edstavuje rozpìtí mìøicích systémù v rùzných Rohde Schwarz, a systémoví jejich vstupní ch rozsahù ( od oborech, praktické rady pro jejich integrátoøi z firmy IPP measure. 200mV do 300V). návrh, ale i studie sestav systémù + Tøetí výhoda je dána schopností a zajímavé technické informace. provádìt jiné mìøicí funkce, jako napø. mìøení proudu a odporu, Výrobnítest : jaký pøístroj VXI vybrat pro a to bez používání externích mìøenínapìtí pøístrojù, boèníkù atd. + Mìøení støídavých efektivních hodnot lze provádìt na signálech až do 1MHz. Mìøení napìtí jsou bìžnì Digitálnímultimetr DMM coby spojována s digitálními multimetry Kritická omezení digitálních reference : VX4237 (DMM). Tyto pøístroje sice multimetrù se týkají rychlosti zajiš•ují pøesná mìøení, ale nìkterá + Výhoda používání digitálního mìøení: multimetru je založena hlavnì na s nimi spojená systémová omezení jeho pøesnosti. Další parametr, - Maximální rychlost mìøení mohou vést k ú vahám o používání pøístroje VX4237 je 1000 související s pøedchozím, je jeho jiných pøístrojù. Mùže se jednat odeètù / s, pøi rozlišení 4,5 èíslic. rozlišovací schopnost. Ta se napø. o : udává v platných èíslicích omezení velikosti : DMM a scanner (pøepínaè) použijí nejménì dva VXI sloty cenová efektivnost : je-li tøeba Pro dodávky mìøicích systémù na bázi sbìrnice VXI je do systému zaintegrovat digitální výhodné využít systémovì integraèních firem, které dodají osciloskop, je možné, systém na klíè, tj. vèetnì instalace a zaškolenípracovníkù. požadujeme-li stejnosmìrná Firma IPP measure zajiš•uje takovéto služby, vèetnì mìøení a dostaèuje-li pøesnost vytvoø ení aplikaèních programù. Navíc umožní svým mìøení, použít jej místo DMM. budoucím zákazníkùm pøedvedení a bezplatné zapùjèení vzorového systému VXI spolu se školením budoucích výkonnost systému : reléové uživatelù. multiplexery omezí poèet mìøení IPP measure nabízí aplikace VXI v automobilovém, na pøibližnì 100 mìøení/ s. chemickém i strojírenském prùmyslu, v letectví, vojenství strategie testování : výbìr i energetice ovlivòuje i rozhodnutí, zda mìøení se bude vyhodnocovat po Kontakt : odmìøení dávky dat nebo IPP measure spol. s r.o. v reálném èase, tj. bìhem Práèská 53 106 00 Praha 10 mìøení. tel/fax : (02) 755926 V èlánku se budeme z této (0455) 695154 e-mail :
[email protected] perspektivy zabývat pøístroji VXI firmy Tektronix a vyjmenujeme jejich výhody (+) a omezení(-).
1
Jeho pamì•ová kapacita je 1000 hodnot. - Až 1000 odeètù lze za 1s uložit do vyrovnávací pamìti uvnitø DMM. Tato data je tøeba pøedat pozdìji do PC pro zpracování. - Mìøí-li se více mìøených míst, je nutný reléový pøepínaè; s ohledem na elektromechanická omezení pøepínaèe je pak možné mìøenímaximálnì 100 kanálù/s. Analyzátor prùbìhù : VX4240
To již není digitální multimetr, ale digitalizátor s vestavìnými funkcemi pro zpracovánídat. + Pøístroj VX4240 mùže provádìt 10 miliónù mìøení za vteøinu s rozlišením 12 bitù (3,5 èíslic). Tato mìøení lze pro dosažení lepší pøesnosti zprùmìrovat. Vestavìné funkce dokáží více než mìøit ss hodnoty, prùmìrné ss hodnoty a støídavé efektivní hodnoty, mohou též poskytovat informace o signálech jako THD nebo informace z èasové oblasti. Tento digitalizátor bohužel vykazuje následujícíomezení: - Pouze jeden kanál; pro aplikace na vìtším poètu kanálù potøebuje pøíliš pomalý reléový pøepínaè (100 mìøení / s). Žádný rychlý polovodièový scanner (FET), který by se k pøístroji VX4240 hodil, bohužel neexistuje. - Každý sbìr souboru odeètù trvá minimálnì 20ms - vzhledem k dobì nutné pro pøebrání dat z digitalizátoru.
+ Má vestavìný osmikanálový Víceú èelové karty : VX4286 / multiplexer (nepožaduje externí VX4287 pøepínaè). Karta VX 4286 se oznaèuje jako 32 kanálový analogový + Pracuje s multiplexery FET pøi komparátor / digitální vstup. Mùže až 200 000 mìøeních / s. rovnìž provádìt mìøení èasových + Rychlý cyklus sbìru dat (do 1ms jevù a pùsobit jako 32 kanálový po nastartování digitalizátoru lze voltmetr. Hlavní výhody této karty provést výbìr prvních 50ti jsou: vzorkù do PC). + Rùzné funkce na jedné kartì pøi + Má velice dobrou pøesnost atraktivnícenì. (blízkou 16ti bitùm = 5,5 èíslic) + Nepožaduje žádný externí pro 200ks/s! pøepínaè (scanner). + Souèasné mìøení na všech 32 kanálech. + Stejnosmìrná a støídavá mìøení typu špièka-špièka s programovatelnou dobou mìøicího okénka. + Diferenciálnívstupy.
Rychlost pøístroje DBS má však i svoje stinné stránky : - Pøístroj DBS pracuje na bázi registrù (obtížnìjší programování). Ještì horší je, že pøenos DMA se programuje na ú rovni èipù; tyto nevýhody jsou ale øešeny pomocí standardního plug&play driveru. Naproti tomu : - Maximální rychlost mìøení 25 - Nejvyšší vst. rozsah je omezen mìøení / s pro jeden kanál s 12ti na 10V. bity rozlišení(3,5 èíslic). - Nemá vestavìné vyhodnocovací - Vstupní impedance pouze cca funkce. 100kΩ . - Nejlepší pøesnosti lze dosahovat pøi diferenciálním zapojení Vícekanálový digitalizátor : vstupù. Mìøení pøi DBS8700 jednopólovém zapojení nejsou Tento digitalizátor nemá tak pøesná. vestavìny vyhodnocovací funkce, pouze provádí sbìr dat doOsciloskop VXI : TVS641 Kromì typické èasové domény vyrovnávací pamìti typu FIFO. Ø ídicí jednotka mùže data snímat a mìøení kmitoètu mùže øada TVS také jednoduchá hned po zahájení digitalizace. Jeho nabídnout stejnosmìrná mìøení, støídavá výhody lze shrnout : RMS a mìøení špièkových ú rovní: 2
+ Až ètyøi kanály bez pøepínaèe. + Vestavìné funkce lze velice snadno využívat. + Støídavá napìtí až do kmitoètu 250MHz! + Vzhledem k nabídce sond TEKTRONIX velmi dobré rozpìtívstupních rozsahù.
- Nízká rychlost odeèítání. - Malá pøesnost.
Ú vod Automobilový trh prochází rychlými zmìnami. V prùbìhu Souhrnná tabulka posledních deseti let byl V tabulce je uveden souhrn zaznamenán obrovský nárùst ve rùzných modulù s jejich využívání elektroniky v charakteristikami v rùzných automobilech, a to pro nejrùznìjší oblastech. Uvádìné rychlosti použití. Motory, pøevodová ú strojí, odeèítání se týkají níže uvedených øízení aktivního pérování, systémy prostøedí: s airbagy a palubní desky jsou nyní Dávkový test : poèet odeètù za vesmìs ovládány a monitorovány vteøinu do místní vyrovnávací pomocí elektronických øídících pamìti na kartì. Tento èas jednotek (ECU) na bázi nezahrnuje dobu nutnou pro mikroprocesorù. pøedávání dat do PC a rychlost Evropské pøedpisy pro emise vyhodnocenív PC. výfukových plynù motorových Test v reálném èase : každá vozidel požadují, aby všechny vozy byly vybaveny odeètená hodnota se pøedává do nové katalyzátory, které jsou ø ešeny tak, PC pro vyhodnocení. aby omezovaly emise kyslièníku Multikanálový test v reálném uhelnatého a kyslièníkù dusíku. èase : stejné jako pøedchozí, ale Tyto katalyzátory jsou pomìrné jedná se pøitom o vícenásobné drahé a mohou se snadno poškodit, kanály. provozuje-li se motor s nesprávnou Ceny jsou uvádìny v relaci palivovou smìsí nebo je-li k pøístroji VX4237 zapalování nesprávnì naèasováno.
Testováníøídicích jednotek pro automobilové motory Ale je tøeba poèítat s tìmito omezeními : - maximálnì 10 mìøení/ s. - rozlišovací schopnost 8 bitù pro mìøenístøídavých velièin. Dokonce i èítaè ... (VX4224) Takový øádný èítaè jako VX4224 má funkci trigger auto-level (automatická ú roveò spouštìní). Tato funkce je založena na mìøení špièkové ú rovnì signálu. + Støídavá napìtí až do kmitoètu 20MHz. - Pouze mìøenístøídavých napìtí.
Pohled na požadavky, které vedly k návrhu systému VXI pro testováníelektronických øídících jednotek automobilù. Systém je na stejné bázi jak pro vývojové ú èely, tak i pozdìji pro výrobníproces. Obecné požadavky a hlavnì zpùsob øešeníjsou použitelné i pro øadu dalších aplikací.
Produkt
Dávkový test
RT Test
VX4237
1000 vz/s
< 50 vz/s
VX4240
10M vz/s
< 50 vz/s
VX4286/7
-
25 vz/s
DBS8700
200K vz/s
>1000 vz/s
TVS621
-
10 vz/s
VX4224
-
60 vz/s
RT Test pro více kanálu < 50 vz/s ext. mux < 50 vz/s ext. mux 4 vz/s pro 32 kanálu > 1000 vz/s FET mux 10 vz/s ext. mux 60 vz/s
3
Rozlišovací schopnost 4,5 resp. 6,5 3,5 3,5 5,5 2,5 < 2,5
Proto všechna nová vozidla používají elektronickou øídící jednotku ECU pro pøesné øízení zapalování a vstøikování paliva. Jednotky ECU shromažïují informace z motoru (prùtok paliva, teplota vzduchu atd.) a od øidièe (napø. poloha plynového pedálu) a využívají naprogramované informace, které mapujísprávné pracovní parametry motoru.
Rozsah
Relativní cena
200mV a? 300V 0,5V a? 100V 10 a? 50V 0,125V a? 10V 10mV a? 100V 200mV a? 10V
1 1,7 0,6/0,8 1,16 1,43 0,76
pøedem
pro øízení jakosti nebo pro vstupní a zvýší tak náklady. Bude totiž Sbìrnice VXI - otevøená norma potøeba použít nástroje vhodné pro kontrolu. pro elektronické testování Ovìøování jednotek ECU se vývoj programového vybavení motorových vozidel provádí pomocí pracujícího v reálném èase. Výrobní testy a metody obvykle I pøi použití kombinace systémù pøesnì ovìøování elektroniky motorových testovacích vozidel se rovnìž mìní. Životní simulujících vozidlo a jeho simulátorù a testovacích pøístrojù v otevøené smyèce se umožní, aby cykly produktù jsou nyní kratší provozníprostøedí. VXI podporovaly a výrobci vyžadují flexibilní Tradièní systémy typu "rack and pøístroje architektury testù, umožòující stack" øízené sbìrnicí GPIB byly dynamicky se mìnící parametry pøesné testování nejrùznìjších tìžké (vážily až jednu tunu), ECU. Využije se pøi tom lokální komplexních produktù. Døívìjší zabíraly velkou pùdorysnou plochu pamì• pøístrojù, pøípadnì též vìtšího poètu generace systémù ve stojanech (až tøi stojany 19 palcù) a jejich synchronizace prostøednictvím byla nákladná. pøístrojù ("rack and stack") nemohou tuto integrace Ekvivalentní systém VXI se vejde spouštìcích vodièù sbìrnice VXI. pružnost a pøizpùsobitelnost nabídnout a jsou postupnì do skøínì o výšce 1,3m, váží ménì Dojde však ke zjednodušení programového nahrazovány systémy na bázi než 100 kg, má nižší spotøebu architektury a jeho kabeláž jevybavení a lze dosáhnout snížení sbìrnice IEEE1155 (VXI bus) energie jednodušší. Systémy typu "rack nákladù na vývoj. Pro vìtšinu s otevøenou a modulární and stack" potøebují jeden kabel aplikací lze používat systém architekturou. Pøi sestavovaání systému na této GPIB pro každý použitý pøístroj, s otevøenou smyèkou, pøièemž bázi je možno si vybírat z mnoha zatímco systém VXI øízený pøístrojová technika VXI zajistí set snadno integrovatelných sbìrnicí GPIB potøebuje pouze systémovou synchronizaci. produktù VXI od vedoucích jeden kabel pro až dvanáct Laboratornítestováníjednotek svìtových výrobcù mìøicí pøístrojù. Sbìrnice VXI rovnìž ECU spouštìcí vodièe techniky. Nìkteré z tìchto pøístrojù obsahuje U aplikací urèených pro ovìøení byly dokonce navrženy specificky umožòující ú roveò synchronizace konstrukèních øešení se klade pro aplikace pøi testování pøístrojù, jakou nelze pøi použití dùraz na pøesnou reprodukci pøístrojù motorových vozidel a nejsouindividuálních podmínek reálného svìta. do stojanù v klasické formì "rack and stack" k montovaných V laboratorním prostøedí nelze dispozici. Jako rozšíøení populární dosáhnout. Sbìrnice VXI tedy dost dobøe používat skuteèná poèítaèové sbìrnice VME dovoluje pøedstavuje výhodné øešení pro vozidla a též jejich provozní sbìrnice VXI testování v reálném testování jednotek ECU tím, že parametry nelze mìnit v reálném èase a synchronizaci pøístrojù, což nabízí kompaktnìjší, pøesnìjší èase. To podtrhuje nutnost použití u klasických pøístrojù propojených a snáze integrovatelnou platformu. elektronického simulátoru, který sbìrnicí nebylo možné. Zvýšená Architektura ECU testovací mùže být využíván techniky spolehlivost a udržovatelnost zabývajícími se jak programovým, pøístroj / simulátor systémù v porovnání s ostatními Kombinace ECU, testovacího tak i technickým vybavením. technologiemi má za následek pøístroje a simulátoru stimuluje Programátoøi ve støedisku pro vyšší použitelnost testovacích a monitoruje práci jednotek ECU navrhování jednotek ECU mohou systémù a snížené náklady pro v reálném èase. Nìkdy mùže být požadovat rychlé ovìøení èinnosti vlastníky tìchto zaøízení. programového vhodné dynamicky mìnit stimuly vloženého zvláš• dostává-li Návrh a testováníelektronických jednotkám ECU na základì mìøení vybavení, v reálném èase (tzn. vytvoøit jednotka ECU vzájemnì si øídicích jednotek ECU systému uzavøenou odporující vstupní signály nebo Jednotky ECU jsou velmi pomocí komplikovaná zaøízení využívající smyèku). Alternativu pøedstavuje chybí-li signál ú plnì. Obdobnì mikroprocesory, která musí být systém s otevøenou smyèkou, který mohou pracovníci, zabývající se robustní, spolehlivá a cenovì v reálném èase na mìøení reagovat technickým vybavením, simulovat a mìøit ú èinky špatné ú pravy pøístupná. Pracovní prostøedí nemusí. signálu nebo namáhání uvnitø motorové èásti vozidla je Uzavøená nebo otevøená vyvolávaného prostøedím. velmi nepøátelské vùèi smyèka? elektronickým prvkùm a pokud V systémech s uzavøenou Simulace reálného svìta selže jedna funkce, mìlo by být V pøíkladu typické jednotky, kde smyèkou lze programové vozidlo i nadále provozuschopné. dùležitých vstupních vybavení, pracující v reálném èase, vìtšinu Tyto požadavky, spojené s nároky pøedstavuje tlak implementovat buï v systémové signálù provozovatelù motorových vozidel øídící jednotce, nebo v rozdìlovacím potrubí a otáèky na stále se zvyšující jakost, si musí kombinace v jednoú èelových poèítaèovýchmotoru, vynucují ovìøování konstrukèních modulech. V obou pøípadech ale testovacího pøístroje a simulátoru øešení pomocí vhodných použití uzavøené smyèky vyvolá generovat a mìøit dvì kategorie testovacích systémù. Tyto testovací požadavky na využití speciálních signálù z analogových a digitálních systémy mohou výrobci : pseudostatické technických znalostí z oblastisnímaèù motorových vozidel používat také tvorby programového vybavení a dynamické. 4
Simulace pseudostatických Amplituda tohoto signálu mùže simulovat buï pomocí pasivních dosahovat i 100V a je typicky komponent, nebo elektronicky, snímaèù Tyto signály zahrnují: konstruována jako sled šedesáti použitím generátoru libovolných pulsù se dvìma chybìjícími prùbìhù, který budí externí zátìž v teploty vzduchu a vody periodami, které odpovídají reálném èase. Elektronické zátìže (vzorkovacíperioda 100 ms). poskytují vìtší pružnost horníú vrati pístu. tlak v rozvodném potrubí a pø izpùsobivost ve srovnání Signál o rychlosti vozidla : sled (vzorkovacíperioda 1 ms). s øešením na bázi pasivních pulsù, který reprezentuje otáèky polohu plynového pedálu komponent, rovnìž umožòují silnièních kol. (vzorkovacíperioda 1 ms). snadnou simulaci chybových Klepání motoru : signál kmitoètu napìtí baterie (vzorkovací podmínek. øádovì kHz, který je generován perioda 100 ms). v èasovém okénku fázovìMìøení kyslíkovou sondu (vzorkovací synchronizovaném s horní Aby bylo možno urèovat ú èinek perioda 100 ms). ú vratí. zmìn vstupních parametrù na signály od spínaèù - zapalování, I když dynamické signály mají výstupy ECU, je tøeba soubìžnì s klimatizace, studený start, atd. kmitoèet vìtší než 1 kHz, je zmìna generováním signálù provádìt (vzorkovací perioda 10 - 100 kmitoètu nebo amplitudy analogová a digitální mìøení. Tato ms). (modulace) pomalejší. Požadovaná mìøení zahrnují mìøení napìtí, Pro pøevod fyzikálních velièin na rozlišovací schopnost pro pøesnou amplitudy i èasového intervalu elektrické lze použít jednoduché reprodukci signálù je kolem 1 µs, mezi dvìma jevy (jako napø. mezi linearizaènímetody. ale modulaci lze simulovat horníú vratía zapalováním). Protože rychlost probíhajících s rozlišením na 1 ms. Typicky se Mìøení èasových intervalù lze zmìn je nízká - kolem 10 Hz, pro simulaci otáèek klikového provádìt pomocí dvoukanálového dostaèuje èasto pro pøesné høídele používá vysoce výkonný digitalizujícího èasovaèe/èítaèe reprodukování tìchto signálù generátor libovolných prùbìhù (73A-541), který ukládá až 2000 vzorkovací frekvence 1 kHz. (ARB), napø. Tektronix VX4790A. èasovacích jevù do dvouportové Analogové signály lze proto Vysoká rychlost vzorkování pamìti, což umožòuje systémové reprodukovat pomocí levných a dlouhá pamì• až do 1 milionu hodnoty vyèítat do øídící jednotky digitálnì analogových pøevodníkù bodù dovolují, aby generátor ARB soubìžnì s jejich zápisem. DAC systému VXI. Takové pøesnì generoval signál až do Hradlová mìøení, používající pøevodníky skýtají výhody rozlišení 40 ns. Signál lze potom spouštìcí vodièe sbìrnice VXI, z hlediska hustoty kanálù v reálném èase modulovat amplitudovì dovolují i z hlediska rychlosti - napø i . frekvenènì pomocí pomalejších monitorovat zmìny v èasování 12-kanálový modul Tektronix digitálnì analogových pøevodníkù zapalovánís rozlišením 100 µs. VX4730 zahrnuje vyrovnávací DAC. Pøi požadavku vysokých Pro testování limit a pro pamì•, umožòující ukládat napìtí, øádovì 100V, lze výstupy monitorování poruchových signálù hodnoty rychleji, než je doba posílit externím zesilovaèem. se nejlépe hodí analogové ustalování (všech 12 kanálù lze komparátory (VX4286/7), jejichž Signál o rychlosti vozidla lze aktualizovat bìhem asi 1 ms). snadno generovat generátorem vlastnosti (napø. rozhodovací Vysoká komunikaèní rychlost libovolných digitálních pulsù, ú roveò) jsou plnì sbìrnice VXI dovoluje napø. 73A-270. programovatelné. Flexibilita v systémové øídicí jednotce Prùbìh klepání motoru lze jen architektury VXI dovoluje provádìt bìhem latence jiné ú koly, velmi obtížnì simulovat na používat tentýž pøístroj jako 32-ti èímž se potøebné doby mìøení dále tradièních zaøízeních typu "rack kanálový multimetr nebo jako 32-ti sníží. and stack", protože je potøeba kanálový analyzátor èasových Dvouhodnotové signály ze pøesná synchronizace se signálem intervalù s rozlišovací schopností spínaèù (napø. zkrat na zem) lze od klikového høídele. V systému 10ms. simulovat pomocí digitálních V/V VXI lze využít spouštìcí vodièe Mìøení, která souvisejí modulù s lokální pamìtí (napø. pro synchronizaci dvou generátorù s amplitudou, se bìžnì provádìjí VX4820) nebo pøímých V/V libovolných prùbìhù, z nichž jeden digitalizátory pøi rozlišovací modulù (napø. VX4802). Je-li tøeba generuje prùbìh klepání a druhý schopnosti 12 bitù a pøi maximální spínat vyšší výkony, lze použít generuje prùbìh otáèek klikového vzorkovací frekvenci 10 MHz. reléový budiè s otevøeným Modul Tektronix VX4240 nabízí høídele. kolektorem (napø. 73A-308) a jím délku záznamu až do jednoho Simulace zátìže budit externívýkonová relé. milionu bodù a vestavìný procesor Protože smyslem použití pro digitální zpracování signálù Simulace snímaèù dynamických jednotky ECU pro øízení motoru je bez nutnosti pøenosu dat. Tato kategorie signálù pokrývá : pøesná kontrola vstøikování paliva Zakázkové moduly VXIbus Signál od klikového høídele : a zapalování, musí testovací Nelze-li splnit specifický signál o kmitoètu øádovì kHz, pøístroj simulovat zátìže ECU jehož frekvence a amplituda jsou a sledovat signály, které tato požadavek standardními produkty, relativnì snadno ú mìrné otáèkám motoru. jednotka generuje. Zátìže lze lze 5
implementovat øešení na zakázku. J1850 (v USA). V souèasné dobì Takové øešení je zpravidla žádný výrobce pøístrojù VXI vytvoøeno pomocí vývojových komunikaèní kartu ISO 9141 karet VXI. Tyto karty pøedstavují nedodává, pøedevším s ohledem na nenákladný základ pro vývoj omezenou velikost trhu a velkou zakázkových obvodù tím, že rùznorodost protokolù ISO 9141, zajiš•ují ze systému napájecí které je tøeba podporovat. Nìkteøí napìtí a obsahují vestavìnévýrobci jednotek ECU si proto komunikaèní rozhraní. Navíc, vyvinuli autorizované protože sbìrnice VXI pøedstavuje komunikaèní karty ISO 9141 ve rozšíøení sbìrnice VME, lze formátu VXI, zatímco jiní
Ú roveò komplexnosti jednotek ECU pøi zajištìní požadované spolehlivosti urèují fakt, že výrobní proces se bez plného funkèního testu neobejde. Klíèové otázky, jimž je tøeba vìnovat pozornost pøi výbìru platformy výrobního testu, zahrnují pomìr ceny a dosahovaných parametrù, opakovatelnost testu, dostupnost standardních nástrojù, spolehlivost
Spínaee Dig I/O
Poloha klapky Tlak Koncentrace O Koncentrace O2 Teplota vzduchu Teplota vody Napití baterie
ARBs
Ampl
DACs V F
Stimulace
Kliková hoídel Klepání motoru
Freq Pulse Generator VXIbus
PSU
Rychlost vozidla
ECU Digitiser
Counter/Timer
Mioení
Switch Matrix
Testovací body
Relay Drivers
Externí relé
v adaptéru snadno použít karty zaintegrovali stávajícíkartu VME. VME. Výrobnítestováníelektronických Nìkolik testù jednotek ECU øídicích jednotek ECU využívá "servisní konektor", který Po pøesunu ECU z konstrukce do bývá obvykle implementován jako výrobní fáze se mìní i dùvody pro sériové rozhraní. Toto vedení se mìøení. Požadavky na snížené využívá pro diagnostické ú èely, ale výrobní náklady spolu s vysokými mùže být použito také kombinací objemy výroby nutnì vyžadují simulátoru a testovacího pøístroje, krátké doby testování. Zatímco což umožní monitorování intenzivní laboratorní testy mohou a konfigurování ECU bìhem trvat mnoho minut, výrobní testování. Nejpopulárnìjší rozhraní zkouška musí být ukonèena bìhem jsou ISO 9141 (v Evropì) a SAE øádovì vteøin. 6
a minimalizace prostojù mìøicího zaøízení. Pomìr ceny a dosahovaných parametrù (price/performance) Pøístroje VXI se pohybují v podobných cenových relacích jako klasické pøístroje typu "rack and stack", ale nabízejí mnoho provozních výhod, které vedou k daleko lepšímu pomìru ceny a dosahovaných parametrù. U pøístrojù typu "rack and stack" se cíle konstruktérù všeobecnì
355
zmenšená velikost systému. Lokální sbìrnice VXI je i zamìøují na uživatelské rozhraní kabelová propojení, a na pøesnost mìøení. Dodateènì se intermodulová sbìrnice dovolující Dlouhá obvykle pøidává komunikaèní velmi vysoké rychlosti pøenosu dat typická pro systémy "rack and rozhraní GPIB. Naopak pøístroje mezi pøístroji. Je ideálnì vhodná stack", je èiní citlivìjšími vùèi VXI zahrnují vestavìné rychlé pro aplikace v reálném èase, jako indukovanému elektrickému šumu. rozhraní a jsou optimalizovány je napø. digitální zpracování Jak již bylo uvedeno, zmenšení spíše na výkonnost pøi testování signálù (Digital Signal Processing - velikosti systému rovnìž snižuje než na pøesnost mìøení DSP) a v tìchto aplikacích se hojnì nároky na podlahovou plochu i celkové zatíženípodlahy. používá. a uživatelské rozhraní. Pøístroje se zabudovanou Díky rychlejším dobám mìøení Standardizovaný soubor a komunikaci o vysoké rychlosti inteligencí snižují množství dat, nástrojù jsou doby testování výraznì které je tøeba pøedávat mezi Použitím systému VXI lze, jak øídící jednotkou sníženy. Bìžnì se u systémù VXI systémovou pro ovìøování konstrukce, tak i pro dosahuje zlepšení o 400% pøi a pøístrojem. Napøíklad pamì• pro výrobní test, použít podobnou prùbìhy 1 MB v generátoru porovnání s ekvivalentní m a standardní øadu pøístrojù. Tato systémem typu "rack and stack", libovolných prùbìhù Tektronix standardizace, spolu s potøebou VX4790A mùže být rozdìlena na øízeným sbìrnicíGPIB. menšího poètu typù speciálního Pøenos dat mezi øídicí jednotkou stránky se 64K slovy, pøièemž testovacího zaøízení, vede ke a mìøicími pøístroji mùže využívat každá obsahuje odlišný prùbìh. snížení rozsahu dokumentace, širší datovou cestu (16 bitù oproti Namísto zavádìní prùbìhu ze podpory a nákladù na ú držbu. 8 bitùm) a používat blokové systémové øídicí jednotky pokaždé, K tomu ještì lze pøièíst snížení pøenosy sbìrnice VME, což vede když se provádí odlišný test, øídící nákladù na vývoj. k teoretické rychlosti pøenosu až jednotka dá prostì pokyn pøístroji, provádìl výstup z jiné stránky. Nižšínáklady na ú držbu. 40 Mbytù / s. Za abyreálných Systém pro výrobní testování podmínek bylo již dosaženo Tato technika nabízí obrovské datových rychlostí až 12 Mbytù / s, èasové ú spory tím, že odpadnou jednotek ECU musí mít vysokou využitelnost. Systémy na bázi VXI což vynikne pøi porovnání zbyteèné pøenosy dat. nabízejí nízké udržovací náklady s typickými pøenosovými Opakovatelnost testu a vysokou spolehlivost (støední rychlostmi GPIB, které jsou nižší Opakovatelnost testu lze zlepšit doby mezi poruchami pøístrojù než 100 Kbytù / s. Dalšího zlepšení tím, že pro synchronizaci pøístrojù bývají èasto delší než 20 000 rychlosti lze dosáhnout pøesunutím v systému se použijí spouštìcí hodin). Vysoká spolehlivost je èásti komunikace na technické vodièe sbìrnice VXI. Vzhledem ke dùležitá, ale dojde-li k poruše, jak vybavení, které je souèástí sbìrnice kratším kabelovým propojením dlouhou dobu potøebuje systém na VXI (napø. lokální sbìrnice), mezi pøístroji a jednotkou ECU zotavení? pøípadnì použitím kombinovaných zlepšuje opakovatelnost testu Systémy VXI nabízejí snížení ("inteligentnìjších") modulù. doby ú držby - výmìna pøístroje trvá èasto ménì než pìt minut a po obnovì napájení systému by pøístroje mìly být pøipraveny 42 6 k práci v dobì kratší než pìt vteøin. 0 61 Moderní šasi VXI, jako napø. Tektronix VX1410A, používá zásuvný napájecí zdroj, jehož doba výmìny je kratší než 5 minut. Navíc rozsáhlý samoèinný test dovoluje velmi rychle zjistit, ve kterém modulu došlo k poruše. Jeho odpojení a výmìna již probìhne rychle. Programové vybavenísystému VXI Jak jsme se již pøesvìdèili, pøístroje VXI mohou snížit nebo dokonce odstranit potøebu použití operaèního systému pro práci v reálném èase a mohou tím pøispìt ke snižování nákladù na systémové a programové vybavení. Jak bylo uvedeno, pseudostatické zmìny výstupù na základì 7
Rohde&Schwarz - Praha s.r.o. Pod Kaštany 3 160 00 Praha 6 Tel: (02) 2432 2014, 2432 3015 Fax (02) 2431 7043 Email:
[email protected]
simulátor a testovací pøístroj. VXI nabízí skuteènì otevøenou platformu architektury, která umožòuje snadnou systémovou integraci. Vynikající schopnosti technického vybavení, ve spojení s lokální inteligencí pøístrojù, dovolují pøesnou a pomìrnì jednoduchou systémovou integraci. Použití VXI pro testovací aplikace v oblasti elektroniky motorových vozidel není pøirozenì omezeno na aplikace pro øízení motorù; naopak air bagy, pøístrojové desky ABS a aktivní pérování pøedstavují vesmìs z tohoto hlediska ideálníaplikace. Tradièní systémy typu "rack and stack" jsou velké, jejich integrace je nákladná a mají pomìrnì špatné pracovní charakteristiky v reálném èase. Zakázkové systémy mohou zajistit požadované pracovní charakteristiky, ale jejich implementace a podpora jsou nákladné. Rovnìž nenabízejí dostateènì flexibilní øešení, které by vyhovovalo mìnícím se požadavkùm trhu. Flexibilita systému VXI je pøipravena razantnì modernizovat testování elektroniky motorových vozidel.
jednotku systému èinností spojených se synchronizací bìhu systému. Tím, že se øídící jednotka zbaví synchronizaèních povinností, není již nutné používat operaèní systém pro práci v reálném èase a v dùsledku toho lze zjednodušit architekturu systémového programového vybavení. Vyšší ú rovnì pøesnosti èasování Pozvánka : a determinismu lze též dosáhnout Chcete-li se pomocí jednoú èelového technického vybavení pro zajištìní o mìøicích Používánípøístrojù VXI pro systémové synchronizace. systémovou synchronizaci Použijeme-li pro zajištìní systémech VXI Navíc, k tradièním mìøicím systémové synchronizace dozvìdet víc, rádi se a stimulaèním funkcím, lze a komunikace s pøístrojovou pøístroje VXI používat pro s vámi setkáme na technikou a její øízení poèítaè PC, synchronizování pøístrojových semináøi o tìchto lze snížit rozlišovací schopnost funkcí v rámci kombinace èasování v nejlepším pøípadì na systémech, který simulátoru a testovacího pøístroje. pøibližnì 1 ms. Použitím Generátory libovolných digitálních pøipravujeme na technického vybavení VXI, pulsù lze používat pro urèeného pro systémovou konec øíjna. synchronizování jevù souvisejících synchronizaci, se rozlišovací s dobou bìhu, a to tím, že se Rezervujte si jeden schopnost sníží pod 1 ms. spouštìcími vodièi sbìrnice VXI den pro seznámení vysílají hodinová data do dalších Závìry s touto moderní VXI pøedstavuje po stránce pøístrojù a do øídící jednotky systému. Tentýž pøístroj mùže nákladù vysoce efektivní základ a perspektivní rovnìž generovat pøerušovací pro navrhování, ovìøování a technologií, jíž signál a tím zcela zbavit øídící výrobu kombinovaných systémù namìøených hodnot, napø. 1x za vteøinu, je možno chápat jako by v reálném èase nepracovaly. Pokud se pøece jen požaduje možnost práce v reálném èase, mùže být programové vybavení øešeno hostitelským zpùsobem, a to buï v systémové øídící jednotce, nebo v jednoú èelových modulech VXI nebo VME (napø. digitální signálové procesory). Dopad na náklady vývoje programù je ale významný.
nespornì patøí budoucnost!
1997
