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作者:高天虹 馬恩雲 北京泛華恒興科技有限公司
摘要:每mei天tian都dou有you新xin穎ying易yi用yong的de電dian子zi產chan品pin麵mian世shi,這zhe些xie產chan品pin在zai豐feng富fu了le消xiao費fei者zhe日ri常chang生sheng活huo的de同tong時shi,對dui於yu電dian子zi設she備bei生sheng產chan商shang也ye提ti出chu了le更geng高gao的de要yao求qiu,產chan品pin型xing號hao更geng迭die更geng頻pin繁fan,產chan品pin設she計ji更geng人ren性xing化hua,產chan品pin功gong能neng集ji成cheng度du更geng高gao,這zhe些xie改gai變bian意yi味wei著zhe:產chan品pin的de生sheng產chan廠chang商shang需xu要yao更geng加jia高gao效xiao率lv的de測ce試shi係xi統tong,而er測ce試shi係xi統tong的de核he心xin部bu分fen為wei數shu據ju采cai集ji,如ru何he讓rang數shu據ju采cai集ji係xi統tong兼jian具ju高gao效xiao率lv與yu低di成cheng本ben成cheng為wei了le關guan鍵jian。
引言
隨(sui)著(zhe)消(xiao)費(fei)電(dian)子(zi)領(ling)域(yu)的(de)競(jing)爭(zheng)愈(yu)發(fa)激(ji)烈(lie),消(xiao)費(fei)者(zhe)對(dui)產(chan)品(pin)品(pin)質(zhi)與(yu)性(xing)能(neng)的(de)追(zhui)求(qiu)不(bu)斷(duan)提(ti)升(sheng),測(ce)試(shi)成(cheng)了(le)保(bao)障(zhang)產(chan)品(pin)品(pin)質(zhi)的(de)方(fang)法(fa)。於(yu)是(shi),電(dian)子(zi)廠(chang)商(shang)需(xu)要(yao)一(yi)套(tao)兼(jian)顧(gu)高(gao)效(xiao)率(lv)與(yu)低(di)成(cheng)本(ben)的(de)測(ce)試(shi)測(ce)量(liang)係(xi)統(tong),其(qi)中(zhong),數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)是(shi)核(he)心(xin)部(bu)分(fen)。泛(fan)華(hua)PS DAQ數據采集平台具有模塊化、易用、成熟可靠等特性,成為國產測試設備的領航者,已經在航空航天、國防軍工、汽車、電子、能源等領域得到廣泛應用。
PS DAQ數據采集平台及相關技術
數據采集(DAQ)是將各種傳感器輸出的模擬信號轉換成數字信號並傳輸至計算機再進行分析、處理、顯示等操作的過程,是測試測量係統的必備技術。在裝備國產化日趨成為主流的背景下,能夠使用擁有自主核心技術、兼具高性能、完善技術支持以及最優性價比的一流國產化數據采集產品,是每個工程師的期待。泛華作為本測試測量企業推出數據采集產品——PS DAQ,以滿足用戶包括模擬輸入、模擬輸出、數字輸入輸出、計數器/定時器等在內的不同測試測量需求。PS DAQ係列產品包括:多功能數據采集卡係列、高速數據采集卡係列、動態信號采集卡係列、雙向數字IO卡係列等。針對不同應用場合,提供隔離、工業級等產品配置。
PS DAQ係列產品設計擁有多種自主研發技術,包括同步技術、隔離技術、抗幹擾技術、多功能IO技術(MFIO),多板卡同步互連總線(MSIB)技術等,很好的保證了產品的性能與品質,而這些技術對於數據采集相關應用來講能夠帶來測試係統性能與品質的提升。

PS DAQ產品型譜
商用貨架產品(COTS)進入國產化時代
商用貨架產品(COTS,Commercial-off-the-shelf)shizhikeyicaigoudaodejuyoukaifangshibiaozhundingyidejiekouderuanjianhuoyingjianchanpin。zheyigainianzailengzhanjieshuhoubeimeiguoguofangbuzhengshitichu,duidangshichuyufeibiaodingzhixitongshidaideceshiceliangxingyechanshengdeleshenyuandeyingxiang,fazhanzhijin,shangyonghuojiachanpinbeiguangfanshiyong,shengchanchangshangyexiangshoudaolehuojiachanpindailaidezhuduohaochu,liru:可靠性、技術成熟並被大量使用、無縫的產品更迭、設備供應商可提供行業知識和技術支持等。
縱觀國內測試測量行業,真正的商用貨架產品多為國外測試測量設備生產商所提供,國內的測試測量廠商還處於“係統集成與定製“的(de)業(ye)務(wu)模(mo)式(shi)中(zhong),很(hen)少(shao)有(you)廠(chang)商(shang)能(neng)夠(gou)潛(qian)心(xin)專(zhuan)注(zhu)於(yu)貨(huo)架(jia)產(chan)品(pin)的(de)研(yan)發(fa)與(yu)生(sheng)產(chan),因(yin)為(wei)貨(huo)架(jia)產(chan)品(pin)的(de)研(yan)發(fa)與(yu)完(wan)善(shan)需(xu)要(yao)前(qian)期(qi)大(da)量(liang)的(de)投(tou)入(ru),這(zhe)種(zhong)投(tou)入(ru)不(bu)僅(jin)僅(jin)在(zai)硬(ying)件(jian)的(de)設(she)計(ji)與(yu)研(yan)發(fa)上(shang),還(hai)需(xu)要(yao)從(cong)市(shi)場(chang)規(gui)劃(hua)、生產把控、完善測試、質量管理等各個環節去持續投入。並且,貨架產品帶給用戶可靠、低價、成熟、技ji術shu有you保bao障zhang等deng好hao處chu的de同tong時shi,對dui於yu測ce試shi設she備bei生sheng產chan商shang在zai財cai力li上shang提ti出chu了le很hen高gao的de門men檻kan,麵mian對dui國guo外wai設she備bei的de競jing爭zheng,國guo產chan商shang用yong貨huo架jia產chan品pin的de銷xiao售shou額e在zai前qian期qi並bing不bu顯xian著zhu,這zhe是shi一yi個ge必bi經jing的de階jie段duan,也ye是shi讓rang國guo內nei生sheng產chan測ce試shi廠chang商shang逐zhu漸jian接jie受shou國guo產chan商shang用yong貨huo架jia產chan品pin的de一yi個ge過guo程cheng。
泛fan華hua從cong生sheng產chan,研yan發fa與yu測ce試shi各ge個ge環huan節jie著zhe手shou,為wei用yong戶hu提ti供gong成cheng熟shu的de商shang用yong貨huo架jia產chan品pin,有you效xiao保bao障zhang產chan品pin品pin質zhi的de同tong時shi極ji大da降jiang低di了le成cheng本ben。泛fan華hua對dui供gong應ying商shang進jin行xing定ding期qi審shen核he與yu評ping估gu,同tong時shi對dui來lai料liao進jin行xing完wan備bei質zhi檢jian,來lai料liao檢jian驗yan符fu合heGB/T19001-2008標準。泛華擁有500平米的SMT生產線,標準防靜電淨化廠房,可實現細間距BGA、QFN、英製0603等deng表biao麵mian貼tie裝zhuang元yuan器qi件jian板ban卡ka的de焊han接jie和he整zheng機ji裝zhuang聯lian。測ce試shi設she備bei廠chang商shang自zi己ji掌zhang控kong生sheng產chan,能neng夠gou從cong時shi間jian成cheng本ben和he質zhi量liang成cheng本ben兩liang個ge方fang麵mian帶dai來lai優you勢shi。加jia工gong周zhou期qi大da大da縮suo短duan,維wei修xiu周zhou期qi更geng是shi從cong4小時縮短到30分(fen)鍾(zhong),這(zhe)使(shi)得(de)泛(fan)華(hua)對(dui)客(ke)戶(hu)需(xu)求(qiu)的(de)相(xiang)應(ying)速(su)度(du)更(geng)快(kuai)。質(zhi)量(liang)成(cheng)本(ben)表(biao)現(xian)在(zai)由(you)於(yu)能(neng)夠(gou)從(cong)元(yuan)器(qi)件(jian)層(ceng)次(ci)進(jin)行(xing)質(zhi)量(liang)把(ba)控(kong),相(xiang)比(bi)於(yu)外(wai)協(xie)生(sheng)產(chan)的(de)產(chan)品(pin)生(sheng)產(chan)方(fang)式(shi),能(neng)夠(gou)做(zuo)到(dao)質(zhi)量(liang)可(ke)溯(su)源(yuan)。在(zai)測(ce)試(shi)方(fang)麵(mian),泛(fan)華(hua)擁(yong)有(you)專(zhuan)業(ye)的(de)測(ce)試(shi)隊(dui)伍(wu),同(tong)時(shi)建(jian)有(you)步(bu)入(ru)式(shi)老(lao)化(hua)間(jian),對(dui)板(ban)卡(ka)進(jin)行(xing)老(lao)化(hua)測(ce)試(shi),相(xiang)關(guan)試(shi)驗(yan)滿(man)足(zu)GB2423-2008,GB/T5170.2-2008的相關需求。
通過幾年的耕耘,已經得到眾多客戶認可,並且產品種類和型號逐漸豐富,隨著“中國創造”jingshendebuduanshenru,zaiceshicelianglingyu,shangyonghuojiachanpinyijingjinruguochanhuashidai,erguochanshangyonghuojiachanpinzaibaozhengpinzhideqiantixia,zaichengbenyufuwufangmianjuyouyoushi。
模塊化,讓更少硬件帶來更多功能
zaixiaofeidianzilingyu,jinnianlai,yuelaiyueduodedianzishebeidoujiangduozhonggongnengjichengyuyiti,bingqietijigengxiao。zhezhongduiyujigaolinghuoxingdezhuiqiu,yiqishichangbingmeiyourenhebutong。yuelaiyueduodeshengchanchangshangxiwangangguideceshishebeinenggouzuidahuadededaoliyong,zheyixuqiuqudongzheshujucaijishebeiyezaifashengzhebianhua。
模mo塊kuai化hua是shi一yi種zhong絕jue佳jia的de測ce試shi係xi統tong構gou建jian思si路lu,將jiang不bu同tong功gong能neng的de產chan品pin封feng裝zhuang成cheng不bu同tong的de板ban卡ka,生sheng產chan廠chang商shang隻zhi需xu要yao根gen據ju測ce量liang物wu理li量liang的de需xu求qiu來lai選xuan擇ze硬ying件jian板ban卡ka,選xuan擇ze自zi己ji所suo需xu的de通tong道dao數shu量liang和he信xin號hao類lei型xing,在zai統tong一yi的de模mo塊kuai化hua架jia構gou下xia,這zhe些xie板ban卡ka可ke以yi隨sui意yi組zu合he來lai實shi現xian不bu同tong的de測ce試shi項xiang目mu與yu功gong能neng,最zui大da限xian度du實shi現xian可ke複fu用yong性xing。泛fan華huaPS DAQ數shu據ju采cai集ji產chan品pin係xi列lie提ti供gong了le近jin百bai種zhong硬ying件jian模mo塊kuai,這zhe些xie模mo塊kuai統tong一yi於yu同tong一yi架jia構gou中zhong,客ke戶hu利li用yong模mo塊kuai反fan複fu組zu合he出chu不bu同tong的de測ce試shi係xi統tong,實shi現xian不bu同tong測ce試shi任ren務wu,這zhe種zhong做zuo法fa已yi經jing得de到dao廣guang泛fan應ying用yong。

PS DAQ 數據采集模塊
軟件驅動確保硬件的易用性與可互換性
dangtandaoshujucaijishi,jinjintongguoyingjianshixianbingbushizuijiajiejuefangan,yiyonggaoxiaodequdongruanjianshibibukeshaodezuchengbufen。shujucaijiqudongruanjiandefazhanqushigengjiaqingxiangyujichajiyongyugaoxiaojianrongzheliangdafangxiang。zongeryanzhi,weiceshicelianggongchengshijieshengkaifashijianyijiweichangshangjiangdikaifachengbenshiqudongruanjianfazhandequshi。jichajiyongyiweizheshujucaijishebeinenggouyugengduozhongleixingdechuanganqizhijielianjie,qietongguojisuanjinenggouzhijienadaoceshijieguo,ergaoxiaojianrongzexuyaocongcaozuoxitonghekaifahuanjingdengduogejiaoduqukaolv。
PS-DAQ支持主流的操作係統和開發環境,針對所有數采設備采用統一的編程接口,功能齊全。PS-DAQ基於VISA協議,可用於Windows XP/Vista/7/8、LabVIEW RT和VxWorks,用戶隻需要做少量的改動,就可以在各種操作係統上移植。PS-DAQ驅動軟件支持的編程語言或平台包括C/C++、.NET、LabVIEW、LabWindows/CVI。驅動軟件提供基於ANSI C的DLL,在Windows平台下的各類編程環境中均可調用。
PS-DAQ使用統一的封裝結構,使泛華的數據采集硬件可以通過統一的編程接口來使用,保證了設備的高度可互換性。比如,PS PXI-3361是一款250k采樣率的多功能數據采集卡,用戶通過編程可以實現模擬量采集、模擬量輸出、數字IO等操作,如果後續用戶新的測試項目需要更高的采樣速率,可以將板卡升級為1.25M采樣率的PS PXI-3364,cishi,zhiqianbianxiedechengxuwuxuzuorenhegaidongjiunenggoumanzuxindeshujucaijixuqiu,zhedadadejiangdileruanjiandekaifachengben,suoduanlekaifazhouqi,quebaolebutongbankajiandekehuhuanxing。lingwai,PS-DAQ開發接口在設計上充分考慮了用戶的使用習慣,提供各類範例程序,幫助用戶快速上手,降低了用戶的學習成本。

PS-DAQ分層架構
應用案例
激光焊接機測試
激光焊接機測試係統主要用於對激光焊接機上的光功率信號(±10V電壓信號)和激光測距信號(4-20mA電流信號)進行采集,要求能夠適用於工業現場惡劣的電磁環境下長時間連續工作,使用PS PCI-3361多功能數據采集卡搭配PS MDU-3254通用型4通道電流電壓信號隔離器,在一塊數據采集卡上實現兩種信號類型的采集,節約占地,提高設備利用率。
磁場分布測試係統
磁場分布測試係統對核磁共振磁環的磁場分布情況進行測試,包括:主控係統、機械運動模塊、開關切換模塊、數據采集模塊以及磁場線圈傳感器構成。24個磁場線圈傳感器分布安裝在被測對象內的轉盤上,通過PS PXI-3342 動態信號采集卡進行24路的同步信號采集。PS PXI-3342動態信號采集卡可以采集微伏級到百毫伏級的寬動態範圍磁場線圈傳感器輸出信號,通道間高達15ns的de同tong步bu精jing度du,能neng夠gou同tong步bu采cai集ji同tong一yi徑jing向xiang各ge點dian磁ci場chang強qiang度du,具ju備bei可ke編bian程cheng抗kang混hun疊die濾lv波bo器qi,去qu除chu通tong電dian磁ci場chang內nei的de高gao頻pin信xin號hao,保bao證zheng采cai集ji到dao有you效xiao頻pin段duan內nei的de磁ci場chang信xin號hao。
結束語
效xiao率lv與yu成cheng本ben是shi消xiao費fei電dian子zi領ling域yu數shu據ju采cai集ji係xi統tong麵mian臨lin的de兩liang大da挑tiao戰zhan,測ce試shi測ce量liang設she備bei生sheng產chan商shang首shou先xian要yao掌zhang握wo自zi主zhu核he心xin技ji術shu,技ji術shu的de領ling先xian性xing是shi產chan品pin品pin質zhi與yu性xing能neng的de堅jian實shi保bao障zhang。其qi次ci,商shang用yong貨huo架jia產chan品pin依yi舊jiu是shi發fa展zhan趨qu勢shi,不bu難nan發fa現xian,商shang用yong貨huo架jia產chan品pin的de國guo產chan化hua是shi新xin興xing需xu求qiu,能neng夠gou更geng大da限xian度du的de用yong更geng低di價jia格ge獲huo得de更geng可ke靠kao穩wen定ding的de產chan品pin。最zui後hou,模mo塊kuai化hua硬ying件jian架jia構gou和he驅qu動dong軟ruan件jian時shi保bao障zhang數shu據ju采cai集ji高gao效xiao性xing和he經jing濟ji性xing的de兩liang大da關guan鍵jian指zhi標biao,一yi軟ruan一yi硬ying,皆jie不bu可ke少shao。泛fan華hua看kan重zhong這zhe一yi契qi機ji,將jiang持chi續xu在zai數shu據ju采cai集ji方fang麵mian進jin行xing投tou入ru,與yu行xing業ye客ke戶hu一yi起qi更geng高gao效xiao且qie經jing濟ji地di實shi現xian他ta們men的de測ce試shi應ying用yong。
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