Рабочее место для регулировки и тестирования РЭА

Архитектура АРМ для регулировки и тестирования РЭА

Каждое рабочее место для регулировки и тестирования РЭА, как правило, уникально и конфигурируется отдельно. Однако, в то же время, у всех рабочих мест для выполнения схожих задач есть много общего. На рис. 1 схематически изображены основные аппаратные составляющие типового рабочего места регулировки радиоэлектронной аппаратуры. Для проведения различного рода измерений исследуемое устройство поочередно подключается к одному или нескольким измерительным приборам. Хотя исследуемые устройства могут быть самыми разнообразными по функционалу, характеристикам, размеру и другим параметрам, – по составу измерительного оборудования рабочие места зачастую схожи.

Рис. 1. Структурная схема рабочего места

Используемые приборы можно условно разделить по их назначению в данной задаче:

1. ВЧ и СВЧ приборы (анализаторы спектра и модуляций, генераторы стандартных и модулированных сигналов, анализаторы цепей, измерители СВЧ мощности и т. п.)
2. Приборы для работы с сигналами промежуточной или низкой частоты (осциллографы, генераторы сигналов, приборы для измерения аудио и видео сигналов и т. п.)
3. Приборы для измерений или выдачи сигналов постоянного тока (мультиметры, источники и измерители питания и т. п.)
4. Приборы для управления устройством, тестирования каналов управления и организации обмена данными (общие и специальные интерфейсы, логические анализаторы/генераторы, устройства выдачи/чтения разовых команд и пр.)

Автоматизированное рабочее место

Рабочее место строится на базе аппаратно-программной платформы PXI. В состав системы входит компьютер, который осуществляет управление модульными приборами и сбор информации с них. На рис. 2 схематически изображена схема АРМ с подсистемой коммутации.

Рис. 2. Структурная схема АРМ с подсистемой коммутации

Для автоматизации переключений приборов и каналов тестируемых изделий система может содержать в своем составе также подсистему автоматической коммутации сигналов, позволяющую значительно сократить время, затрачиваемое на переключение сигнальных кабелей, и свести к минимуму количество последовательных подключений приборов к исследуемому устройству. Такое строение позволяет значительно ускорить процесс измерений и предохранить соединители исследуемого устройства и измерительного оборудования от преждевременного повреждения вследствие частых переключений, а также обеспечить большее удобство работы. Использование модульного оборудования стандарта PXI существенно снижает габариты системы, одновременно обеспечивая наилучшую интеграцию приборов и системы коммутации в единый измерительный комплекс.

Архитектура АРМ

В зависимости от размера задачи, числа каналов, на которых одновременно или последовательно нужно производить измерения, от числа и разнообразности самих измерений, – системы АРМ могут быть также самых разнообразных масштабов и исполнений. Для некоторых АРМ требуется лишь объединение двух-трех приборов, для других – десяток плотно взаимодействующих приборов со сложной схемой коммутации и переключений. Однако, архитектура систем во многом едина.

Подсистемы АРМ

Все или почти все системы, независимо от размера, состоят из четырех базовых составляющих:

• измерительная подсистема;
• подсистема коммутации;
• системные составляющие;
• программное обеспечение.

Измерительная подсистема

Модульные измерительные приборы устанавливаются в шасси PXI, формируя основу всего рабочего места – измерительную подсистему. В нее входят все измерительные приборы, необходимые в данной системе. К измерительной подсистеме относятся также средства связи с объектом тестирования и дополнительные измерительные приборы не в формате PXI, такие как собственные уникальные измерители или блоки согласования, необходимые для работы с объектом тестирования.

Подсистема коммутации

Подсистема коммутации для автоматизации переключений также состоит из модулей в формате PXI. В зависимости от задачи подсистема коммутации может располагаться как в едином шасси с приборами (как на рисунке 3, левая его часть), так и в отдельном шасси (как на рисунке 3, правая его часть).

Системные составляющие

Обе подсистемы объединяются под общим управлением компьютера, выполненного в виде модуля PXI или в формате 1U для монтажа в стойку. Модули установлены в шасси PXI, обеспечивающее, в частности, питание модулей, их синхронизацию и скоростную шину данных. Система может быть дополнена вспомогательным оборудованием, включая устройства интерфейса, хранилище данных, источники бесперебойного питания, принтер и т. п.

Программное обеспечение

В эпоху высокоинтеллектуальных приборов и систем программное обеспечение играет важнейшую роль и существенным образом влияет как на удобство использования систем, так и на их функционал. Мы предлагаем различные варианты программного обеспечения от простого управления приборами до разработки ПО «под ключ».

Варианты исполнения систем

Автоматизированные системы регулировки и испытания РЭА

Универсальность платформы PXI позволяет создавать эффективные системы АРМ не только в традиционном на стольном исполнении, но также и портативные системы, мобильные комплексы, предполагающие перевозку автомобильным или авиатранспортом, оборудовать передвижные комплексы. Крупные автоматизированные системы как правило устанавливаются в стандартные 19-дюймовые стойки открытого или закрытого вида.

При необходимости эксплуатации систем в условиях высоких или низких температур, повышенных уровней вибрации или требований пыле-влагозащиты, системы помещаются в специальные корпуса, шкафы и кейсы.

Настольный вариант

Настольный вариант является наиболее простым в исполнении и прекрасно подходит для широкого круга АРМ. Как правило, размер таких систем не превосходит одного-двух шасси.

Вся система, включая шасси PXI, монитор, клавиатуру и другие дополнения, располагается на рабочем столе.

Портативный вариант

Небольшие измерительные системы могут быть исполнены как в настольном варианте, так и в портативном, интегрированном с сенсорным экраном и клавиатурой. Такой вариант удобен при необходимости оперативно перемещать систему или использовать ее на выезде.

Для большей портативности такие системы могут исполняться в конфигурации с питанием постоянным напряжением для работы от бортовой сети транспортного средства или аккумуляторной батареи.

Мобильные комплексы

Установка системы в специальные дорожные контейнеры превращает контрольно-измерительную систему АРМ в мобильный комплекс, который можно безбоязненно транспортировать в собранном виде, а при необходимости и производить измерения на ходу. Системы могут исполняться в конфигурации с питанием постоянным напряжением для работы от бортовой сети транспортного средства или аккумуляторной батареи.

Мобильные комплексы удобны не только для измерений в поле, но и как комплект контрольно-поверочной аппаратуры (КПА) изделия для конечного пользователя.

Исполнение в стойке

Большие многоканальные системы, использующие два и более шасси PXI, удобно размещать в стойке 19 дюймов, которая, в свою очередь, может быть исполнена в открытом или закрытом виде, оборудована колесами, дополнительным охлаждением или обогревом и т.д.

В ту же стойку зачастую помещается также дополнительное оборудование, такое как блоки бесперебойного питания, сетевое оборудование, принтер и т.д.

Исполнение в стойке наиболее характерно для высокоавтоматизированных систем тестирования для входного или выходного контроля, а также для систем с большим количеством каналов.

Индивидуальный подход

Все системы АРМ уникальны, как уникальны объекты тестирования и требования к АРМ. Подход National Instruments сочетает обобщенный опыт тысяч созданных систем с гибкостью модульного оборудования PXI, позволяет индивидуально подходить к созданию каждой системы, учитывая все требования и пожелания сегодняшнего дня и долгосрочных перспектив.

Рис. 3. Варианты исполнения системы на шасси PXI

Рис. 3. (левая его часть) Исполнение всех систем в одном шасси PXI

Для многих систем весь АРМ на основе модульных приборов PXI помещается в рамках одного шасси – с использованием подсистемы коммутации или без нее. Для таких систем наиболее типично настольное использование. Иногда системы коммутации как таковой нет, поскольку приборы, в основном, подключаются непосредственно к объекту тестирования.

Рис. 3. (правая его часть) Исполнение в рамках нескольких шасси PXI

Большие системы удобнее размещать в двух или более шасси, располагая модули исходя из конкретной задачи. Часто оказывается удобным отделить подсистему коммутации от измерительной подсистемы и поместить в отдельное шасси. Для удобства конфигурации таких систем и снижения рисков, связанных с комплектацией систем дополнительным оборудованием, мы предлагаем комплекты ATE Core Configurations, в которых уже проработана инфраструктура по размещению, электропитанию, охлаждению, интерфейсу и электробезопасности системы.