Добрый день, коллеги!
Разрабатывали очередной аутсорсный заказ и в процессе разработки поняли с командой, что это может быть довольно интересным универсальным продуктом. В статье (без подробностей) расскажу, что изначально делали и что получили в итоге.
Совместно с заказчиком продумывали идею автоматизации производства. Они занимаются разработкой и изготовлением отечественных электронных компонентов, но процесс измерения основных параметров делался оператором вручную, с использованием 2-ух отдельных средств измерений, поочередно и по одному фильтру за раз.
Мы предложили автоматизировать этот процесс, разработать систему измерения, к которой можно будет подключить оба измерителя, до 10 тестовых образцов с механическим креплением на контактирующих устройствах, персональный компьютер с программным обеспечением, которое будет управлять всей системой, автоматически генерировать протокол измерений, собирать статистику и максимально упростит задачу оператора.
Разрабатывая решение под конкретную задачу конкретного заказчика, мы получили довольно универсальный мультиплексор, который могут использовать любые лаборатории для автоматизации своих измерительных процессов.
Описание аппаратной части
Система предназначена для автоматизированного тестирования до 40 DUT (Devices Under Test, испытуемых устройств) с использованием цифровых мультиметров (DMM) в качестве основных измерительных приборов. В основе системы лежит релейная мультиплексорная матрица, обеспечивающая гибкую коммутацию и полностью автоматизированные сценарии измерений. Помимо DMM, система поддерживает работу с LCR-метрами, тераомметрами, SourceMeter и hipot-тестерами.
Ключевые особенности:
80 реле позволяют подключение до 40 испытуемых образцов;
Поддержка 2-проводной и 4-проводной схемы измерений;
Гибкие конфигурации тестирования;
Выходы на клеммные колодки, удобное подключение DUT;
Управление на базе STM-микроконтроллера дает возможность точной последовательности коммутации реле;
Пользовательский интерфейс для ПК дает возможность гибко управлять тестовыми сценариями;
Поддержка высокой мощности, коммутация до 2 А и 1000 В;
Универсальная совместимость, поддержка DMM, а также других измерительных приборов.
Области применения:
Лабораторные исследования;
Контроль качества на производстве;
Характеризация электронных компонентов;
Измерение высоких сопротивлений;
Тестирование электрической безопасности.
Съемные контактирующие устройства (sockets) дают возможность производить измерения разных электронных компонентов в разных корпусах, что делает мультиплексор более универсальным, а ПО позволяет добавлять новые DUT и задавать для них нормы отбраковки.
Таким образом мы получили универсальный инструмент для автоматизации тестирования и измерения электронных компонентов, который легко масштабировать. Его применение позволит нашему заказчику значительно ускорить и упростить процесс измерений, а также полностью исключить человеческий фактор.
Пользовательский Интерфейс
Как видно из скриншотов ниже, уже полностью готов пользовательский интерфейс. Реализовали следующие функции:
выбор светлой или темной темы;
возможность добавить новый DUT (devise under test), в нашем случае это фильтр. Но в целом ограничений нет никаких;
запись лога измерений;
вывод основных параметров на экран;
вывод результата измерений, в случае брака, система показывает забракованных параметр и норму отбраковки;
экспорт протокола измерений в csv/pdv/xcls;
короткую статистику по всем измерениям;
запуск новой сессии.
ПО писали на Python, но в целом мы не ограниченны выбором языка и можем разрабатывать кастомное ПО, решающее различный спектр бизнес задач.
Пока писал эту статью добавили поддержку русского языка.
В ближайшее время добавим пункт в меню добавления нового измерительного прибора с возможностью автоматического считывания его серийного номера (если конечно его система команд это позволяет), информационными окнами, одним из которых будет дата действия срока поверки с автоматическим уведомлением в случае, если до конца поверки остался 1 месяц. Так же параллельно работаем над созданием корпуса, уже напечатали пару прототипов и для основной платы и для сокетов, в ближайшие дни получим окончательный вариант, который обеспечит "дуракоустойчивость".
О дуракоустойчивости.
Работал я как-то с одним тестировщиком, одним из тестов которого было взять отвертку и начать хаотично водить по плате, подключенной к питанию, водил он так, пока что-то не замыкал и соответственно не сжигал.
После подобной процедуры он, с довольным лицом от выполненной работы, говорил, что железо не прошло тесты и необходимо предусмотреть дополнительные меры защиты.
Крайне любопытно выслушать ваше мнение на счет идеи автоматизации измерений. Я, как человек, проработавший в разных НИИ более 10 лет, вижу данный продукт крайне интересным на постсоветском пространстве, как минимум. Если же брать в рассмотрение более широкий рынок, то тут сильную роль сыграет стоимость продукта, например подобные девайсы от компании NI стоят значительно дороже, более тяжелые в обслуживании и не универсальны, так как умеют работать только в шасси NI PXI.