7777Mæsuræri øi Automatizæri 2/2011

Noul analizor de semnal vectorialpentru teste RF în format PXIsurclaseazæ instrumentele RFtradiflionale

National Instruments a anunflat lan-sarea modulului NNII PPXXIIee--55666655,, un analizorvectorial de semnal (VSA) de 3,6 GHz,care asiguræ cele mai înalte performanfledin industria RF, într-un factor de formæPXI, eficient din punct de vedere alcosturilor. Noul VSA prezintæ cele maiperformante caracteristici de zgomot defazæ, nivel de zgomot mediu, acuratefle aamplitudinii øi domeniu dinamic dinindustrie. De asemenea, platforma PXIspecificæ analizorului vectorial de semnalfaciliteazæ streaming-ul reflelelor punct-la-punct, include o arhitecturæ flexibilæMIMO (intræri multiple, ieøiri multiple)pentru mæsurætorile de coerenflæ de fazæøi asiguræ viteze de mæsurare de cel puflincinci ori mai rapide decât instrumenteletradiflionale - toate acestea fæcându-l idealpentru cele mai exigente aplicaflii pentrutestare automatæ RF.

„VSA-ul NI PXIe-5665 nu este doar celmai performant instrument din clasa sa, cieste øi disponibil la o fracfliune din costulinstrumentelor tradiflionale de tip rack-and-stack“, a declarat Phil Hester, vice-preøedinte senior al departamentului decercetare-dezvoltare în cadrul NationalInstruments. „Datoritæ faptului cæ noulanalizor RF PXI combinæ cele mai sofis-ticate performanfle cu flexibilitatea mo-dularæ într-un singur pachet compact øiaccesibil, inginerii pot utiliza în prezent,acelaøi instrument începând cu faza deproiectare pânæ în etapa de producflie“.

Dispozitivul VSA îmbinæ noul down-converter NI PXIe-5603 cu noul sinteti-zator NI PXIe-5653 øi cu NI PXIe-5622, undigitizor de frecvenflæ intermediaræ (IF) de150 MS/s. Aceastæ combinaflie constituie

o soluflie idealæ pentru mæsurætori levectoriale de semnale cu bandæ largæ,într-un domeniu de frecvenflæ cuprins între20 Hz øi 3,6 GHz, cu læflimea de bandæinstantanee de pânæ la 50 MHz. Noulanalizor vectorial de semnal prezintæ unzgomot de fazæ extrem de redus cu nivelde -129 dBc/Hz la un decalaj de 10 kHzfaflæ de frecvenfla purtætoare 800 MHz, unnivel mediu de zgomot de -165 dBm/Hz,un punct de intercepflie de ordinul trei de+24 dBm øi acuratefle absolutæ a ampli-tudinii de ±0,10 dB. Aceste specificafliifac din noul modul NI PXIe-5665, cel maiperformant instrument din clasa sa.

Facilitatea exclusivæ de autocalibrarepermite analizorului un ræspuns de am-plitudine în frecvenfla intermediaræ de+/-0,15dB øi liniaritate de fazæ +/-0,1 gra-de ce permite o analizæ de acuratefle asemnalului modulat, oferind astfel unnivel al vectorilor de eroare (EVM) la maipuflin de 0,21% pentru un semnal cu mo-dulaflie de amplitudine în cuadraturæQAM-256. Arhitectura flexibilæ øi mo-dularæ a analizorului vectorial de semnalpermite conectarea mai multor analizoarepentru achiziflii de semnale coerente înfazæ pentru testele MIMO, precum øi oratæ de baleiaj de 20 GHz/s øi streamingpunct-la-punct pentru o monitorizareeficientæ a spectrului. Utilizând funcflia RRFFlliisstt mmooddee a modulului NI PXIe-5665,inginerii pot trece într-o manieræ deter-ministæ printr-o serie de configuræri RFdefinite de utilizator, folosind o sincro-nizare internæ sau un trigger extern pentrua reduce în mod semnificativ timpul detestare.

Mulflumitæ ppllaattffoorrmmeeii PPXXII,, analizorulNI PXIe-5665 poate fi integrat alæturi depeste 1.500 de instrumente modularedefinite prin software, într-un sistemperformant de testare automatæ progra-mat în întregime cu LabVIEW. Varietatea

funcfliilor avansate dedicate ddoommeenniiuulluuiiRRFF disponibile atât în LLaabbVVIIEEWW,, cât øi înNI LabWindowsTM/CVI sau .NET permittestarea celor mai recente standarde decomunicafli i RF øi wireless, precumGSM/EDGE, WCDMA, LTE, WLAN øiWiMAX.

Pentru informaflii suplimentare despreanalizorul vectorial de semnal PXIe-5665de la NI, putefli accesa wwwwww..nnii..ccoomm//rrff..

National Instruments Romania SRLB-dul Corneliu Coposu nr. 167A,et. I, Cluj Napoca, CP 400228 Tel.: 0800 894 308 E-mail: ni.romania@ni.com www.ni.com/romania

National Instruments lanseazæ cel maiperformant analizor vectorial de semnal dinindustrie pentru teste RF în factor de formæ PXI

3333 0000 Mæsuræri øi Automatizæri 2/2011

Pentru proiectarea sistemelor detestare automatæ øi pentru alegereaunei arhitecturi de sistem de testare,trebuie sæ luafli în calcul câtevaconsideraflii øi provocæri legate deproiectare, inclusiv gradul crescut decomplexitate al dispozitivului, ciclurilede dezvoltare mai reduse, bugetelemai scæzute øi durabilitateasistemului de testare.Pentru sistemul dumneavoastræde testare, determinafli care sunt ceimai importanfli factori øi alegefli oarhitecturæ adaptatæ pe deplinnevoilor dumneavoastræ.

O arhitecturæ modularæ a sistemuluide testare, definitæ la nivel software, pre-cum cea prezentatæ în figura 1, se ba-zeazæ pe o abordare multilevel, avândurmætoarele avantaje:

• CCrreeøøtteerreeaa fflleexxiibbiilliittææflfliiii ssiisstteemmuulluuii ddeetteessttaarree,, compatibil cu o varietate deaplicaflii, segmente de afaceri øigeneraflii de produse.

• AArrhhiitteeccttuurrii ccuu ppeerrffoorrmmaannflflee ssppoorriittee,,care cresc în mod semnificativ ratade transfer a sistemului de testare øi

asiguræ o strânsæ corelare øiintegrare a instrumentelor de ladiferifli furnizori, inclusiv instrumentede precizie DC, analogice øi digitalede mare vitezæ, øi de generare øianalizæ de semnale RF.

• CCoossttuurrii ddee iinnvveessttiiflfliiii ssccææzzuuttee îînnssiisstteemmeellee ddee tteessttaarree prin reducereainvestifliilor de capital iniflial øi acosturilor de întreflinere concomitentcu creøterea utilizærii echipamentelorîn funcflie de cele mai variateexigenfle de test.

• CCrreeøøtteerreeaa dduurraabbiilliittææflfliiii ssiisstteemmuulluuii ddeetteessttaarree asiguratæ de standardeleindustriale adoptate pe scaræ largæ,care permit implementareaupgrade-urilor tehnologice pentruoptimizarea performanflelor øisatisfacerea cerinflelor viitoare înmaterie de test.

Nivelul nr. 5 al arhitecturii:Administrare sistem/Executiv de test Un sistem de testare automatæ nece-

sitæ punerea în aplicare a mai multor sarciniøi funcflii de mæsurare - unele specificedispozitivului supus testærii (DUT) øi altelerepetate pentru fiecare dispozitiv testat.Pentru a minimiza costurile de întreflinereøi pentru a asigura longevitatea sistemuluide testare, este important sæ se punæ înaplicare o strategie de testare care separæsarcinile la nivel DUT de sarcinile la nivel desistem astfel încât sæ putefli reutiliza,menfline øi schimba rapid programele (saumodulele) de test create pe parcursulciclului de dezvoltare pentru a ræspundenevoilor specifice de testare.

În orice sistem de testare, operafliilesunt adesea diferite øi comune pentrufiecare dispozitiv testat, precum sarcinilela nivel de sistem.

OOppeerraaflfliiii ddiiffeerriittee ppeennttrruuffiieeccaarree ddiissppoozziittiivv • Configurare instrument. • Mæsurætori. • Achiziflie de date. • Analiza rezultatelor. • Calibrare. • Module de test.

OOppeerraaflfliiii ccoommuunnee ppeennttrruuffiieeccaarree ddiissppoozziittiivv • Interfefle operator. • Management utilizatori. • Reperare DUT. • Control al fluxului de testare. • Stocare de rezultate. • Rapoarte de încercare.

Operafliile care sunt comune pentrufiecare dispozitiv, ar trebui efectuate de unexecutiv de test. Un executiv de test carese ocupæ de operafliile comune poateeconomisi timp pentru dezvoltatorii dvs.,deoarece aceøtia nu trebuie sæ scrieacelaøi cod pentru mai multe dispozitive.Aceøtia îøi pot petrece timpul scriind codulaferent operafliilor care sunt diferite pentrufiecare dispozitiv. Folosind un executiv detest, se asiguræ de asemenea, coerenflæ înrândul operafliilor comune øi se evitæ cadezvoltatorii sæ scrie acelaøi tip de codpentru mai multe dispozitive.

Putefli alege din mai multe tipuri deexecutiv de test. Unele companii îøi scriupropriile lor directoare de testare, iar alflii

Consideraflii privindproiectarea sistemelor detestare automatæ

Fig. 1 Arhitectura pe cinciniveluri pentru dezvoltarea

sistemelor de testare

3333 1111Mæsuræri øi Automatizæri 2/2011

opteazæ pentru utilizarea unui softwaredisponibil în comerfl, precum NI TestStand.Trebuie sæ alegefli executivul de test careeste cel mai bun pentru sistemul dvs. detestare, indiferent dacæ optafli sæ creafli unexecutiv test personalizat sau utilizafli unulcare este disponibil în comerfl.

NI TestStand include mediul de dez-voltare Sequence Editor pentru dezvolta-rea sistemelor de testare automatæ dupæcum se aratæ în figura 2.

Util izând NI TestStand SequenceEditor, putefli crea secvenfle de test, careautomatizeazæ execuflia de module decod, scrise în orice limbaj de programare.Fiecare modul de cod executæ o operafliede testare pe un dispozitiv supus testærii(DUT) øi restituie apoi informafliile de mæ-surare la NI TestStand. Putefli înregistra înmod automat rezultatele testærii într-unraport sau bazæ de date. În plus, sistemelescrise cu ajutorul NI TestStand se pot inte-gra cu sarcina de control a codului sursæ,cerinflele de administrare øi cu sistemelede gestionare a datelor.

NI TestStand a fost proiectat pentru aviza patru domenii cheie: (1) simplificædezvoltarea secvenflialæ complexæ, (2)accelereazæ dezvoltarea secvenflialæ com-plexæ, (3) sporeøte capacitatea de reutilizareøi de întreflinere a codurilor øi a sistemului

de testare øi (4) îmbunætæfleøte performan-flele de execuflie ale sistemului de testare.Aceste zone de interes au condus la adop-tarea NI TestStand în industria electroni-celor de consum, pentru validarea øi tes-tarea proceselor de fabricaflie, în aplicafliimilitare øi aerospafliale, în industria medi-calæ, øi caracterizare IC.

Nivelul nr. 4 al arhitecturii:Software de dezvoltare aaplicafliei Mediul de dezvoltare de aplicaflii (ADE)

joacæ un rol critic în arhitecturile sistemelorde testare. Utilizând aceste soluflii, puteflicomunica cu o varietate de instrumente,integra mæsurætori, afiøa informaflii, co-necta cu alte aplicaflii øi multe altele. Înmod ideal, ADE-urile sunt utilizate pentru adezvolta aplicaflii de testare øi mæsurare,pentru a asigura uøurinfla de utilizare,performanflele de compilare, integrareaunui set diferit de I/O øi flexibilitatea deprogramare pentru a îndeplini cerinfleleunei palete largi de aplicaflii.

Væ petrecefli cea mai mare parte atimpului de dezvoltare lucrând cu un ADE,deci este foarte important sæ alegefli unulcare este uøor de utilizat, suportæ maimulte platforme øi se integreazæ uøor cuserviciile de mæsurare øi control, cum ar fidriverele.

Alte caracteristici pe care ar trebui sæle luafli în considerare în alegerea unuiADE pentru dezvoltarea sistemului dvs. de

testare sunt caracteristicile de prezentareøi raportare, probabilitatea de obsoles-cenflæ a produsului øi tipul de training øisuport disponibile la nivel mondial.

Atunci când optafli pentru un ADE,trebuie sæ luafli în considerare urmætoriifactori:

• Uøurinfla de utilizare.• Capacitæflile de mæsurare øi analizæ.• Integrare cu drivere de

mæsurare øi control. • Training øi suport. • Suport multicore. • Independenfla sistemului de

operare. • Caracteristici de prezentare øi

raportare.• Protecflie împotriva riscului de

obsolescenflæ.• Upgrade-urile.

Printre exemplele de ADE-uri senumæræ NI LabVIEW, NI LabWindows/CVIøi Microsoft Visual Studio.

Nivelul nr. 3 al arhitecturii:Servicii de mæsurare øi control

Alegerea unui hardware de testare øimæsurare cu interfefle software scalabileeste un alt nivel important în definireaarhitecturii modulare de testare. Software-ul de servicii de mæsurare øi control oferæinterfefle modulare de software pentruconfigurarea øi programarea testelordumneavoastræ. Printre exemplele de tipuride interfefle software se numæræ manageriide configurare, precum software-ul MAX(Measurement & Automation Explorer) dela NI, „Virtual Instrument Software Archi-tecture” (VISA), drivere de instrumentePlug and Play øi drivere de instrumentevirtuale interschimbabile (IVI). Alte exemplese referæ la driverele de instrumente oferitede cætre furnizorul dvs. de instrumente,precum NI-DAQmx.

Manager de configurare Un manager de configurare, precum

MAX, prezintæ o viziune unitaræ a sistemuluiîn materie de funcflii hardware de mæsu-rare, suportat în softul de servicii demæsurare øi control. Utilizând software-ulde configurare MAX, putefli defini nume decanale pentru a organiza semnalele saupentru a specifica funcfliile de scalarepentru convertirea semnalelor digitizate încantitæfli de mæsurare. Avantajul cheie almanagerului de configurare este capacita-

Fig. 2 NI TestStand Sequence Editorvæ ajutæ sæ scurtafli timpul dedezvoltare al sistemelor detestare automatæ

3333 2222 Mæsuræri øi Automatizæri 2/2011

tea de integrare cu ADE-urile, care væ oferæposibilitatea de a integra cu uøurinflæ maimulte mæsurætori într-o singuræ aplicaflie,evitând astfel o programare greoaie. Cuaceste instrumente de configurare, puteflieconomisi timp prin configurarea progra-maticæ a acestor funcflii de mæsurare.

Conectivitate a instrumentelorIntegrarea instrumentelor tradiflionale

în cadrul software-ului de testare necesitætehnologii, cum ar fi driverele de instru-mente IVI øi „Plug and Play” pentru a faci-lita comunicarea cu aceste instrumente øiinterschimbabilitatea lor. Un driver deinstrument „Plug and Play” reprezintæ unset de funcflii, sau de VI-uri LabVIEW, carecontroleazæ un instrument programabil.Driverele de instrumente væ ajutæ sæinifliafli utilizarea instrumentului de pecomputerul dvs., economisind timp øicosturi de dezvoltare, întrucât nu aveflinevoie sæ învæflafli protocolul de progra-mare pentru fiecare instrument. Cu aju-torul driverelor de instrumente cu sursædeschisæ, bine documentate, væ puteflipersonaliza modul de operare pentru operformanflæ mai bunæ.

IVI implementeazæ o platformæ cadrude drivere care faciliteazæ capacitatea deinterschimbare a instrumentelor prinutilizarea unei interfefle API generalepentru fiecare tip de instrument øi prinimplementarea driverului în mod separat,pentru a comunica cu anumite instru-mente. Separarea API de implementareaunui anumit driver fiecærui instrument væoferæ posibilitatea de a proiecta un sistemcu ajutorul unui osciloscop special, con-form cu specificafliile IVI; dupæ ce sistemuleste implementat, putefli schimba marca øimodelul de instrument færæ a fi nevoie særescriefli aplicaflia de testare.

Instrumente de programareDriverele pot merge dincolo de fur-

nizarea unei interfefle API uøor de utilizatprin adæugarea de instrumente care sæfaciliteze dezvoltarea øi sæ economiseascætimp. Instrumentele suport I/O sunt unelteinteractive pentru crearea rapidæ a uneiaplicaflii de mæsurare sau de stimul.Instrumentul DAQ Assistant, parte com-ponentæ a driverului NI-DAQmx, este unexemplu de instrument I/O asistent. DAQAssistant oferæ un panou utilizatorilorpentru configurarea parametrilor comunide achiziflie de date, færæ programare.

Combinaflia de instrumente suport uøor deutilizat øi medii de programare perfor-mante este esenflialæ pentru asigurareaunei dezvoltæri rapide øi a capacitæflilornecesare pentru satisfacerea celor maidiferite cerinfle ale aplicafliei.

Nivelul nr. 2 al arhitecturii:Magistralæ de calcul øi demæsurareÎn centrul fiecærui sistem modern de

testare automatæ se aflæ un computer detip desktop, o staflie de lucru/server, unlaptop sau un computer de bord, utilizatecu platformele PXI øi VXI. Un aspectimportant al platformei de calcul esteabilitatea de a se conecta (øi de a co-munica) cu instrumente multiple într-unsistem de testare. Numeroase magistralede instrumente inclusiv GPIB, USB, LAN,PCI øi PCI Express sunt disponibile pentruinstrumente de sine stætætoare øi modu-lare. Aceste magistrale au puncte fortediferite, astfel încât unele sunt mai potri-vite pentru anumite aplicaflii decât altele.De exemplu, GPIB are cea mai marecapacitate de adoptare de instrumente decontrol øi disponibilitate de instrumen-taflie; USB oferæ o largæ disponibilitate,conectivitate uøoaræ øi vitezæ de transfersporitæ; LAN este potrivitæ pentru sistemedistribuite; øi PCI Express oferæ cea maimare performanflæ.

Utilizarea pe scaræ largæ a PC-ului agenerat proliferarea de magistrale interneextrem de performante, inclusiv PCI øi PCIExpress, care oferæ cea mai micæ latenflæøi cea mai bunæ ratæ de transfer sau læflimede bandæ. Magistrala PCI oferæ pânæ la132 MB/s læflime de bandæ iar PCI Ex-press, o evoluflie a PCI, poate scala pânæ la4 GB/s pentru a ræspunde nevoilor decreøtere a læflimii de bandæ øi poate ofericompatibilitate completæ la nivel softwarecu PCI. Figura 3 ilustreazæ perioada delatenflæ øi performanflele înregistrate înfuncflie de læflimea de bandæ, ale celor maipopulare magistrale de control a instru-mentelor. Deseori, avefli nevoie de unsistem de testare care încorporeazæ maimulte magistrale pentru a maximiza gradulde performanflæ, nivelul de durabilitate øicapacitatea de reutilizare.

Nivelul nr. 1 al arhitecturii:Mæsurare øi dispozitive I/O

Nivelul final al arhitecturii, de mæsurareøi dispozitive de I/O, include instrumenteleøi modulele utilizate în sistemul dvs. detestare. În funcflie de magistrala de calculøi de mæsurare pentru care afli optat lanivelul nr. 2, acesta poate include moduleVXI øi/sau PXI; GPIB, LAN, øi/sau instru-mentele benchtop USB; øi instrumentelePCI sau PCI Express, dupæ cum se vede înfigura 4. Majoritatea sistemelor de testareautomate au mai multe dispozitive I/Oconectate printr-un mix de magistrale deinstrumente. Dupæ definirea DUT sau aDUT-urilor øi a tipurilor de teste pe caretrebuie sæ le efectuafli, putefli alegedispozitivul I/O potrivit pentru sistemuldvs. de testare.

Printr-o abordare modularæ, puteflidefini funcflionalitatea de mæsurare asistemului de testare øi construi sisteme

Fig. 3 Printr-o comparaflie întremagistralele de control alinstrumentelor, PCI øi PCI Expressasiguræ cele mai bune performanfleîn ceea ce priveøte læflimea debandæ, latenfla øi rata de transfer

3333 3333Mæsuræri øi Automatizæri 2/2011

scalabile, capabile sæ satisfacæ oricecerinfle viitoare. Folosind o abordaremodularæ, definitæ la nivel software,putefli efectua mæsurætori personalizatepentru standardele emergente, sau avefliposibilitatea de a modifica sistemul încazul în care cerinflele de schimbareimplicæ adæugarea de instrumente,canale, sau noi mæsurætori. Combinafliadintre un software flexibil, definit deutilizator øi componentele hardwarescalabile reprezintæ nucleul instrumen-tafliei modulare.

National Instruments Romania SRLB-dul Corneliu Coposu nr. 167A,et. I, Cluj Napoca, CP 400228 Tel.: 0800 894 308 E-mail: ni.romania@ni.com www.ni.com/romania

Inginerii pot programa interfefleom-maøinæ (HMI) cu ajutorulNI LabVIEW pentru o implementareflexibilæ øi simplificatæ a aplicafliilorindustriale.

National Instruments a anunflat lansareaunei linii de ccaallccuullaattooaarree ttoouucchh ppaanneell cu ogamæ extinsæ a temperaturii de operare,bazatæ pe procesorul Intel Atom de 1,33GHz. Utilizând aceste procesoare, ingineriipot construi HMI (Human-Machine Inter-face) extrem de performante, cu ajutorulunui dispozitiv cu consum redus de energie,færæ ventilator. Computerele NNII TTPPCC--22220066 øiTTPPCC--22221122 opereazæ într-un interval de tem-peraturæ cuprins între -20 °C øi +60 °C pen-tru aplicafliile industriale în condiflii dure defuncflionare, SSD (solid state drives) de 4 GBpentru funcflionare fiabilæ în medii cu vibrafliiøi sisteme de operare Windows Embeddedpentru funcflionare øi suport pe termen lung.Acestea prezintæ, de asemenea, memorieRAM de 1 GB, douæ porturi Gigabit Ethernetøi tehnologie LED backlight pentru a men-fline luminozitatea ecranului de-a lungulîntregului interval de temperaturæ.

„Calculatoarele touch panel lansateastæzi, combinate cu software-ul LabVIEWde la National Instruments, oferæ o inter-faflæ robustæ de înaltæ performanflæ pentruaplicaflii de monitorizare øi control“, adeclarat Eric Starkloff, vicepreøedinte demarketing al departamentului de testare øisisteme embedded în cadrul NI.

Utilizarea procesoarelor Intel Atom catemelie pentru noile computere touchpanel favorizeazæ nu doar extindereaintervalulului de temperaturæ, ci øi îmbu-nætæflirea performanflelor aplicafliei.

„Noile procesoare Intel Atom conferæmai multæ inteligenflæ dispozitivelor precumcomputerele touch panel cu interfefle detip HMI“, a declarat Staci Palmer, SeniorDirector de marketing în cadrul diviziei Low

Power Embedded Processor la Intel.„Dispozitivele care integreazæ serviciiinteligente, conectate la aplicafliile demonitorizare, detectare øi control într-unmod inteligent øi interactiv ajutæ lumeanoastræ sæ funcflioneze mai eficient“.

Noile calculatoare touch panel sunt com-patibile cu o varietate de echipamente hard-ware, inclusiv CompactRIO, PXI, camereinteligente, sisteme Embedded Vision de laNI precum øi cu terfle dispozitive industriale.Inginerii pot dezvolta aplicaflii HMI avansateøi intuitive cu ajutorul mediului de progra-mare grafic LabVIEW, pe care îl pot utilizapentru a comunica cu dispozitivele hardwareprin intermediul protocoalelor standard decomunicaflii precum TCP, OPC, USB, Mod-bus, Ethernet/IP øi multe altele. LabVIEWasiguræ implementarea uøoaræ a aplicafliilorce comunicæ la nivel de reflea, a aplicafliilor deprecompilare a øablonului øi a comenzilor denavigare pentru dezvoltarea de interfeflecomplexe tip multiscreen. Inginerii au deasemenea posibilitatea sæ obflinæ controlulprogramatic al caracteristicilor avansatespecifice sistemelor de operare, precumtehnologiile EWF (Enhanced Write Filters) øiHORM (Hibernate Once/Resume Many).

Cititorii pot afla mai multe desprenoile computere touch panel accesândwwwwww..nnii..ccoomm//iinntteellttoouucchhppaanneell..

National Instruments lanseazæ gama decalculatoare industriale cu panouri tactile(TPC), bazate pe procesorul Intel® AtomTM

Fig. 4 Exemplu de sistem de testarehibrid, bazat pe PXI, LAN, øiinstrumente USB