Systém pro životnostní zkoušky řídicích modulů v oboru spotřební elektrotechniky. Testuje se 60 výrobků současně. Výrobky jsou uzavřeny v peci a temperovány na různé teploty. Přitom se měří jejich funkčnost. To znamená, že na vstupy testovaných modulů jsou přiváděny simulované signály a měřicí systém musí na výstupech sledovat odezvy měřených zařízení.
Vstupy do systému tvoří :
Výstupy ze systému, stimulující vstupy výrobku, jsou následující :
- 480 dvouhodnotových od optotranzistorů,
- 360 dvouhodnotových od triakových výstupů, v úrovni 220V~,
- 60 dvouhodnotových od reléových výkonových spínačů.
Každý z testovaných výrobků má navíc sběrnici (modifikovaná RS232) použitou pro nastavení testovacího nebo provozního režimu.
- 120 dvouhodnotových výstupů spínajících stykače,
- 240 reléových kontaktů 220V~ 2A,
- 60 analogových výstupů simulujících tachogenerátor, tj. signál o sinusovém napětí do 42V a do 2 kHz.
Zařízení snímá měřené signály vždy naráz z dvojice měřených výrobků prostřednictvím 32-kanálového analogového komparátoru Tektronix 4286, který provede komparaci měřených hodnot s nastavenými rozhodovacími úrovněmi. Rozhodovací úroveň je nastavena pro každou měřenou hodnotu programově. Měřicí systém umožní v této konfiguraci odměřit dvojici výrobků prakticky naráz, tedy rychlost měření je značná. Hodnota vracená programu navíc přímo vyjadřuje na každém kanálu logickou hodnotu vyhověl / nevyhověl. Navíc vestavěná funkce voltmetru umožní na kanálech programově měřit úrovně napětí, případně jeho maximální a minimální hodnotu. Změna stavu na kterémkoliv z kanálů vyvolá programové přerušení. Zároveň si modul zapamatuje hodnotu vstupu s přesným časem, kdy k ní došlo (rozlišení 150ms), a to do interní paměti s kapacitou 1 414 záznamů. Tuto paměť lze programově vyčíst, třeba jednorázově na konci testu.
Měřené signály jsou multiplexovány v dvojici multiplexerů Tektronix VX4330. Každý je nastaven do konfigurace 16 multiplexerů po 30 kanálech.
Použité analogové komparátory mají vstupní rozsah pouze ±50V a mezi kanály snesou napětí 120V. Při měření signálů v úrovni 220V~ nevyhovuje jejich rozsah a navíc by byly značně zranitelné. Výstupy z multiplexerů proto jsou vedeny na odporové děliče, realizované ve vývojovém modulu Racal 7064. Součástí děličů je také galvanické oddělení signálů na výstupní úroveň ±10V. Odtud jsou signály vedeny na vstupy komparátorů. Galvanické oddělení navíc umožňuje použít unipolární komparátory.
Prototypový modul 7064 je vybaven interfejsem. Jedná se o malou destičku, obsahující procesor 68000. Z hlediska této aplikace je podstatné, že firmware procesoru umožňuje práci až s 96 bity digitální informace v úrovni TTL. Později mohou být použita pro přepínání rozsahů děličů.
Dvě multiplexerové větve, doplněné o dva reléové přepínací kontakty, jsou využity pro multiplexování dvou vodičů sériové sběrnice RS232. Sběrnice je tedy multiplexována na jeden ze 60 výrobků. V jednom konkrétním okamžiku tedy systém může komunikovat pouze s jedním výrobkem.
Systém je doplněn potřebným počtem reléových kontaktů. Součástí systému je dvojice reléových desek Racal 1260-18. Každá z nich obsahuje 152 samostatně ovládaných reléových kontaktů. Z celkového počtu 304 kontaktů je 240 kontaktů použito pro emulaci kontaktů zařízení. Další kontakty jsou použity pro ovládání stykačů spínajících vysokoproudové vodiče (dvojice na každém měřeném objektu) a přepínání sériové linky.
Modul 1260-18 obsahuje relé s kontakty, které snesou zátěž 220V~ 2A. Vzhledem k velmi vysoké hustotě používá miniaturní relé s poněkud sníženou odolností proti zatěžování, i když v dané aplikaci více než dostatečnou. Jejich životnost je 108 sepnutí, což je při průměrném měření 1 výrobku za minutu téměř 200 let.
Pro generování signálů simulujících tachodynamo je použit generátor libovolných průběhů (ARB) Tektronix VX4790A. Generátor umožňuje generovat křivky s maximální vzorkovací frekvencí 25 MHz s rozlišením 12 bitů. Paměť křivek o hloubce 250 000 vzorků může být naprogramována před startem měření a pak je automaticky prováděna. Umožňuje "za běhu" měnit amplitudu a frekvenci generovaného signálu.
Výstup generátoru je přiveden do 60 oddělovacích zesilovačů. Všechny měřené výrobky tedy dostávají shodný průběh napětí, ale galvanicky oddělený od ostatních.
Počítač je s měřicím rámem propojen velice propustnou sběrnicí MXI a nejsou na něj kladeny žádné speciální požadavky.
Všechny moduly VXI jsou umístěny v jednom rámu o 13 pozicích.
Variantou k popsanému řešení bylo vytvoření měřicího zařízení z jednotlivých součástek, případně pomocí PC měřicí techniky. Jsou-li do ceny této varianty zahrnuty i náklady na vývoj a odladění jednotlivých dílů a celého systému, pak ceny obou variant jsou srovnatelné. Co je však důležité : systém založený na standardní a otevřené technologii VXI přináší řadu výhod při užívání.
Systém je vybaven řídícím programem, vytvořeným v prostředí TestPoint. Tento program zpracovává sekvence příkazů zapsaných ve speciálním metajazyce. Příkazy umožňují např.
- číst hodnotu libovolného vstupu v libovolném testovaném výrobku
- ovlivňovat libovolný výstup libovolného testovaného výrobku
- definovat komunikační protokol používaný každým z výrobků
- pracovat s jednotlivými bity digitálních vstupů a výstupů testovacího zařízení
- měřit napětí na výstupech výrobků
- generovat vstupy do výrobků
- ovládat teplotu v testovací komoře
- měnit napájecí napětí výrobků
- porovnávat zjištění hodnoty s referenčními
- generovat chybové protokoly
- koordinovat součinnost více systémů
- popsat zapojení testovací skříně a jednotlivých přípravků
- definovat celkový algoritmus testu
Použití metajazyka umožní modifikaci systému i pro budoucí typy výrobků, používající jiné vstupy či výstupy, jiný komunikační protokol či mající odlišné požadavky na testování.
Program se ovládá v angličtině, neboť je využíván v zahraničí.
