A jövő tesztberendezései

Az elektronikai rendszereken dolgozó mérnökök hozzászoktak a változásokhoz. A változásokat hagyományosan a Moore-törvény által lehetővé tett folyamatos költségcsökkentés hajtotta. Napjainkban az összekapcsolhatóságot lehetővé tevő technológiák térhódítása – a tárgyak internetétől (IoT) a metaverzumig – még nagyobb lendületet ad a változásnak. A tesztelés és mérés minden mérnöki szervezet termékfejlesztési képességének alapvető eleme.

Az új vizsgálóberendezések fejlesztésének egyik egyértelmű hajtóereje az, hogy a gyártók hogyan veszik fel a kapcsolatot az ügyfelekkel, hogy meghatározzák a mérnökök előtt álló kihívásokat. Bár a mérési pontosságra és a sávszélesség javítására továbbra is nagy hangsúlyt fektetnek, a tervezésben bekövetkező változások nagy részét a műszerek használatának módja határozza meg.
„Elsősorban az ügyfélről van szó. Az, hogy ők miként fogják használni a terméket, az határozza meg, hogyan tervezzük meg azt. A legfontosabb az ügyfél munkájának a megkönnyítése” – mondja Justin Sheard, a Fluke vezető mérnöke és ipari képalkotási szakembere.
Bradley Odhner, a Tektronix és Mike Hoffman, a Keithley műszaki marketingmenedzsere egyetért. Kiemeli, hogy a vállalatnál olyan emberek dolgoznak, akiknek elsődleges feladata az ilyen jellegű ügyfélkapcsolat. „Sok időt töltünk azzal, hogy beszélgetünk az ügyfelekkel, és kitaláljuk, mire van szükségük most, de ami még fontosabb, mire lesz szükségük néhány év múlva.”

Az ügyfelek új funkciókat hoznak létre

Az ügyfelek bevonására való összpontosítás nemcsak arra vonatkozóan nyújt betekintést, hogy a mérnökök hogyan lépnek kapcsolatba az eszközökkel, hanem arra is, hogy milyen funkciókat kell támogatniuk az új eszközöknek. Például az energiahatékonyság már most is sok mérnöki csapat számára fontos szempont. Most már a társadalom, és ennek következtében a termékmérnöki csapatok számára is egyre fontosabbá válik a gyártott termékekbe kerülő erőforrások elérhetősége és környezeti költsége. Kai Scharrmann, a Hioki Europe értékesítési vezetője rámutat az akkumulátortervezésben jelenleg folyó munkára. – „A fejlesztés alatt álló cellák arra összpontosítanak, hogy több energiát pakoljanak ugyanakkora vagy még kisebb helyre. Nem ez az egyetlen követelmény. Nagy a törekvés arra is, hogy csökkentsék a nehezen beszerezhető és szennyező elemek, például a kobalt mennyiségét. A legújabb akkumulátorok sokkal zöldebbek, mivel az egy évtizeddel ezelőttihez képest csak töredéke kobaltot tartalmaznak.”
Ezek a piaci aggályok viszont a gyártók által a vizsgálóberendezésekbe épített képességeket határozzák meg. A kobalt alternatíváit nehéz volt megtalálni, mivel azok idővel gyakran mutattak degradációs problémákat. Az ismételt, automatizált mérések a terheléses tesztek során fontosak lesznek a lehetséges vegyületek és töltésvezérlő algoritmusok azonosításához, és így fontos jellemzői a tesztberendezéseknek.
Sheard szerint az új megoldások iránti igény újszerű műszerformákat generálhat: – „A mi küldetésünk az, hogy a világot működésben tartsuk. Olyan eszközöket hozunk létre, amelyeket a működést fenntartó emberek kezébe adunk, és ez nagyon sok különböző termékre vonatkozik.” Sheard példaként az ipari motorok és szerszámgépek karbantartását említi: – „A motorok, csapágyak és más mechanikai alkatrészek olyan alrendszerek, amelyek egy gyár szívét és lelkét jelentik, de karbantartásuk költséges.”
Az egyik nagy probléma az, hogy sok hagyományos elemzési módszer csak a felszínét képes vizsgálni ezeknek a mozgó alkatrészeknek. Mivel azonban az akusztikus hullámok képesek behatolni az anyagba, sokkal többet tudnak mondani a karbantartó technikusoknak és mérnököknek, mivel megmutatják a csapágyak és motorok belsejében lévő hibák jelenlétét. Annak érdekében, hogy az akusztikus képalkotás a gyárban is alkalmazható legyen, a Fluke az ii900 és ii910 kézi műszerekbe beépítette az akusztikus képalkotást. „Ha a hőkamerás képalkotásra gondolunk, és arra, hogy az hogyan zavarta meg a gyártást és a megelőző karbantartást 10, 15 vagy 20 évvel ezelőtt, az akusztikus képalkotás most ezt teszi” – magyarázza Sheard.

A Fluke ii900 és ii910 típusú műszerei (kép: Fluke)

A használhatóság javítása

A vásárlói igényekre való összpontosítás azt eredményezte, hogy az olyan gyártók, mint a Tektronix, újragondolták műszereik felhasználói felületét, hogy segítsék a vásárlókat a szükséges mérések gyorsabb elvégzésében. „Láttuk azt a tendenciát, hogy a mérnökök gyorsabban és egyszerűbben akarnak dolgokat elvégezni” – magyarázza Odhner. – „Az első lépés az volt, hogy egy újszerű, a semmiből tervezett kezelőfelülettel álltunk elő, amely pozitív visszajelzéseket kapott az ügyfélkörből. Ez a vadonatúj felhasználói felület lett a 3-, 4-, 5- és 6-sorozatú oszcilloszkópjaink jelenlegi felhasználói felülete.”
A műszerek egyre növekvő szoftvertartalmának köszönhetően a fejlesztéseknek nem feltétlenül kell új hardverre várniuk ahhoz, hogy kihasználják a használhatósági előnyöket. „Ügyfeleink egyszerűen letölthetik a szoftver legújabb verzióját, és visszamenőleg megkapják az összes olyan funkciót, amely a szoftver legújabb verziójához került” – mondja Mike Purday, a Pico Technology EMEA-régiójának menedzsere. – „Jelenleg egy nagyon nagyszabású, új kiadáson dolgozunk; amelynek frissítéséből mindenki ingyenesen részesül, akinek van PicoScope-ja.”

A PicoScope6000E

A fejlett technológia alacsonyabb költségű rendszerekbe kerül

Ami a holnap mainstream műszereibe kerülő képességeket illeti, néhány már ma is elérhető a csúcskategóriás termékekben. Ahogy az elektronika költségei a termék tanulási görbéjének köszönhetően csökkennek, a fejlesztések a legújabb készülékekből átgyűrűznek az alacsonyabb költségű rendszerekbe. „Ugyanaz a helyzet áll fenn, mint a Forma-1-ben, ahol a mainstream autógyártó cégek a csúcskategóriás versenycsapatokba fektetnek be. Az összes csúcskategóriás berendezést és technológiát a versenyautókba építik, de egy idő után azt látjuk, hogy ez a technológia átcsorog a normál tömeggyártású autókba. Mi ugyanezt a megközelítést alkalmazzuk a termékfejlesztés során” – mondja Scharrmann. – „Ma már olyan csúcskategóriás áramérzékelőket gyártunk, amelyekkel 4 MHz-en 800 A-t lehet mérni. Ez a technológia, ez a tudás és tapasztalat átcsorog például egy szabványos mérőműszerbe. Ez az egyik oka annak, hogy a bilincses mérőink nagyon-nagyon pontosak.”

Az új Keysight Smart Bench készülékcsalád

Mike Hoffman, a Keysight termékmenedzsere ugyanezt a hatást látja az oszcilloszkópoknál. – „A múltban láttunk már ilyet, amikor egy 1 GHz-es oszcilloszkóp volt a szkópok Ferrarija. Aztán idővel, ahogy a technológia fejlődött, az 1 GHz-es szkóp előállításához szükséges dolgok olcsóbbá váltak. Vagy ez történt, vagy pedig új módszereket találtunk ki a megépítésére, hogy megfizethetőbbé tegyük.”
Ha távolabbra tekintünk, a mérőműszergyártók még fejlettebb kutatásokat figyelnek. Ez segít nekik azonosítani azokat a technológiákat, amelyeket beépíthetnek a csúcstechnológiát képviselő műszerekbe. „Minden hónapban az időm nagy részét azzal töltöm, hogy tudományos cikkeket olvasok az általam figyelemmel kísért folyóiratokból, nemcsak azért, hogy megpróbáljam megnézni, mi a menő technológia, hanem azért is, hogy lássam, milyen teszteket végeznek ezek a tudósok a technológiájuk értékelése érdekében” – mondja Odhner, hozzátéve, hogy az ilyen típusú mérőáramkörök fontosak lesznek a meglévő műszerek hatókörének bővítése és új típusú termékek létrehozása szempontjából. – „A korai kutatással kezdődnek, majd átkerülnek a tömeggyártásba, míg végül általánossá válnak.”

Tektronix MDO3104 multifunkciós oszcilloszkóp

Új innovációs szabványok felállítása

Végül, egy olyan terület, amelyet a tesztelő vállalatok figyelemmel kísérnek, és amelyben aktívan részt vesznek, a szabványosítás. Az Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) és hasonló testületek aktívan fejlesztik a PCIe, Ethernet, WiFi és más kommunikációs szabványok kapacitását és teljesítményét. A tesztműszerek beszállítói számos ilyen testületben aktív szerepet játszanak. „Az olyan dolgok esetében, mint a PCIe, mi is részt veszünk ezekben a testületekben, hogy megpróbáljuk meghatározni a szabványt, és ismereteket szerezzünk arról, hogy mi lesz a szabvány a jövőben, hogy elkezdhessük a tesztelésre alkalmas berendezések fejlesztését” – mondja Odhner.
A szabványügyi testületekben való részvétel, valamint a tudományos körökkel való együttműködés másik szempontja annak biztosítása, hogy a kidolgozott protokollokat hatékonyan lehessen tesztelni, és meg lehessen határozni, hogy szükség van-e alternatív módszerekre. „Amikor alacsony szintű mérésekről beszélünk, az egyik első dolog, amit meg akarunk kérdezni, hogy milyen alacsony szinten lehet mérni. Vannak alapvető határok” – magyarázza Odhner. – „Az univerzum nem engedi meg, hogy bizonyos feszültségeket bizonyos ellenállású anyagokon mérjünk, mert valójában a bizonytalansági elvbe ütközünk. Az univerzumunknak egyszerűen fizikai korlátai vannak arra vonatkozóan, hogy milyen messzire lehet mérni.”
A technológia továbbra is változni fog, azonban a tesztbeszállítók felkarolták ezt a valóságot, és úgy hangolták magukat, hogy időben reagáljanak, biztosítva, hogy a mérnökök rendelkezésére álljanak azok a tesztmegoldások, amelyekre az innováció előmozdításához és a projektek befejezéséhez szükségük van.

Szerző: Cliff Ortmeyer – a Farnell műszaki marketing globális vezetője

Farnell element14
Ingyenesen hívható telefonszám: 06 80 016 413
Műszaki támogatás e-mailben: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
http://hu.farnell.com
www.element14.com