為了評估產(chǎn)品的使用壽命，或者驗(yàn)證產(chǎn)品是否在預(yù)期的使用、運(yùn)輸或儲存等各種場景下的性能，就需要對其在研發(fā)、設(shè)計驗(yàn)證及抽檢等環(huán)節(jié)進(jìn)行可靠性測試。測試的項(xiàng)目包括溫度、電壓、電流、頻率、流量、應(yīng)變等多種參數(shù)，而且往往還需要對眾多測試點(diǎn)進(jìn)行長時間跟蹤測量。這種測試，數(shù)據(jù)采集器是最常用的測試儀表之一。

提示#1： 被質(zhì)疑的數(shù)據(jù)采集vs數(shù)字化儀

數(shù)據(jù)采集器是大家在測試過程中最經(jīng)常用到的，例如典型的從惠普年代到是德科技的34970A和34972A，還有新的DAQ970A，配備34901A多路復(fù)用器，就構(gòu)成了20-60路的數(shù)據(jù)采集，直接測量電壓、電流、電阻、電容，并配合各種傳感器，測量溫度、壓力等。

1.我們來看下面的結(jié)構(gòu)圖

圖1

很明顯，在這種測試結(jié)構(gòu)中，測量引擎只有一個。信號通過開關(guān)和信號調(diào)理進(jìn)入測試引擎。測試引擎是一個高性能的六位半數(shù)字萬用表，精確測量和讀出每一路信號。這類數(shù)據(jù)采集的特點(diǎn)：

1)?掃描型，每一個測試點(diǎn)要比前一個測試點(diǎn)有一個時間間隔。
2)?測試速度比較慢，適合信號的靜態(tài)特性測量。
3)?通常能提供很高的測量精度。但精度也與測量速度和傳感器的選擇密切相關(guān)。(測量精度的話題下次再與工程師小伙伴們細(xì)聊)
4)?信號可以是同一類信號，比如20路的電壓；也可以是不同類型的信號，比如溫度、電壓、電流和電容各5路。

2.我們來看一個測試實(shí)例

01

我們用DAQ970A數(shù)采主機(jī)，配上901A多路復(fù)用器，分別測量電解電容、薄膜電容的容值隨溫度的變化。我用了4個通道，其中2個測量溫度，2個測量電容。我們看到了截屏上的測試結(jié)果。(具體測試過程的視頻，在本文的最后有鏈接)

圖2

不同于掃描式數(shù)據(jù)采集，數(shù)字化儀是多路同步數(shù)據(jù)采集，用于多路動態(tài)信號的同步測量，其工作原理類似示波器，在每一個輸入通道上都有信號調(diào)理和測試引擎，但與示波器不同的是，其采用速率遠(yuǎn)低于示波器，但分辨率則要比示波器高出幾個數(shù)量級，適用于音頻、高頻振動、沖撞變形、應(yīng)力變形、醫(yī)療傳感器、甚至開關(guān)電源的瞬態(tài)響應(yīng)等頻率較低，幅度小、動態(tài)范圍大的應(yīng)用場合。

下面，我們用DAQ970A主機(jī)中插入DAQM909A 4路同步數(shù)字化儀模塊來說明。我們用它抓取一個DC-DC的瞬態(tài)，分別測量 Vin/Iin, Vout/Iout. 如下所示。

圖3

這是一個小功率的DC-DC，電流在微安到毫安級，這種DC-DC最多的應(yīng)用就是目前小功率的物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴等智能設(shè)備。

03

我們來看一下對其上電過程的測試結(jié)果。

圖4

小伙伴們感覺到與示波器的不同了嗎？明顯從中看到的精細(xì)程度，要遠(yuǎn)高于示波器。在這個測試中，我用的是一個4通道的同步數(shù)采，分辨率是24bit, 比一般的示波器足足高1萬倍以上！對，你沒看錯，是1萬倍，不是100倍！

04

看下圖，我們來測量一個馬達(dá)的振動噪聲情況。我們在馬達(dá)上加了一個振動傳感器，利用DAQ970A配合DAQM909A 模塊來測量，希望為尋找噪聲源提供有價值的線索。

圖5

圖6

這是一個電機(jī)啟動時的振動時域波形。從這里，我們可以看出振動的幅度，但從中還是無法判斷噪聲源。

05

現(xiàn)在，我們進(jìn)入頻域分析，看看是否可以幫助定位噪聲源的頻率。這個數(shù)采的軟件提供頻域分析功能，可結(jié)合采樣速率設(shè)定FFT Size，看下圖。

圖7

從這種圖上，我們可以看到噪聲的振動頻率分布，特別在8.3KHz附近，出現(xiàn)了最高的振動幅度。這個線索就更有價值了。

因此，掃描式數(shù)采和同步測量的數(shù)字化儀有不同的工作原理，其應(yīng)用，前者注重信號靜態(tài)特性測量，而后者，則更多用于多路信號同步的動態(tài)特性測量。

提示#2:? 合適的數(shù)據(jù)采集器和模塊

我們以上的測試設(shè)備，是起源于上世紀(jì)的數(shù)采平臺， 即1997年HP34970A，到2001年的Agilent34970A，再到2019年的DAQ970A，性能不斷提升，高品質(zhì)一貫傳承。

圖8

多路數(shù)據(jù)采集配備的是 DAQM901A 模塊，其性能沿襲了經(jīng)典的34901A多路數(shù)采模塊。而多路同步采集的數(shù)字化儀的應(yīng)用，我們則采用了 DAQM909A 同步數(shù)采模塊，這是一個新產(chǎn)品，它可以插在DAQ970A的主機(jī)中使用，具備4通道，24bit 分辨率，800KSa/s 采樣率的同步采集。

提示#3:? 舒適的數(shù)據(jù)采集和控制軟件

通道數(shù)多、數(shù)據(jù)量大，無論是儀器設(shè)置還是數(shù)據(jù)處理，都會很麻煩，甚至?xí)屖褂谜邽l臨崩潰！為了讓工程師伙伴們從瀕臨崩潰，一步跨入極度舒適，我們特意開發(fā)了支持?jǐn)?shù)采的BenchVue軟件平臺。

下圖就是DC-DC測試實(shí)例，BenchVue 軟件設(shè)置4個通道的截屏。

圖9

還有，下圖中即時數(shù)據(jù)、跡線和設(shè)置狀態(tài)的截圖。

圖10

提示#4:? 如何少花錢多辦事

最重要的一個提示：如何少花錢多辦事。?
如果你有購買 DAQ970A 或 DAQ973A 的計劃，需要同時配置 DAQM901A 多路數(shù)采模塊和 DAQM909A 數(shù)字化儀模塊。當(dāng)您購買的時候，只需要支付主機(jī)和 DAQM909A 模塊的費(fèi)用，在指定期限內(nèi)，即可免費(fèi)獲得一個 DAQM901A 模塊。

下面是3段實(shí)際測試案例小視頻，給你分享一下專業(yè)級的測量。分別是：

01.?電容&溫度曲線測試

02.?DC/DC電源動態(tài)精確測試

03.?醫(yī)療脈搏傳感器測試

如要了解更多詳情，請來電咨詢：

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