Simplify Testing with Integrated Recording and Simulation
Testing modern electronic systems goes far beyond simple data recording. Engineers must reliably replicate real-world conditions, generate custom test signals, and simulate edge-case scenarios to validate system performance in ECU testing, embedded systems, and power electronics workflows.
Speicherrekorder können, wenn sie mit Signalgeneratormodulen ausgestattet sind, sowohl Daten erfassen als auch Signale erzeugen. Die Integration dieser Funktionen ermöglicht einen nahtlosen Übergang zwischen Messung und Simulation und unterstützt eine Vielzahl von Testszenarien mit nur einem Prüfgerät.
Dieser Artikel zeigt drei praxisnahe Anwendungen dieser Doppelfunktion:
- Reproduktion aufgezeichneter Signalformen – ermöglicht präzise Validierung, indem reale Ereignisse im Labor nachgestellt werden.
- Erstellung benutzerdefinierter Signalformen – zur Simulation von Grenzfällen und dem Entwurf von Tests, die über aufgezeichnete Daten hinausgehen.
- Injektion von Anomalien – zur Simulation von Fehlern und Störungen, um Systeme bis an ihre Grenzen zu testen.
1. Reale Bedingungen nachbilden: Gemessene Signale reproduzieren
Eine der nützlichsten Anwendungen der kombinierten Aufzeichnung und Signalgenerierung ist die Möglichkeit, ein während des Tests erfasstes Signal direkt wiederzugeben – ganz ohne zusätzliche Geräte.
Ein Beispiel: Ein Team, das ein Fahrwerksregelsystem validiert, kann während einer Testfahrt Fahrzeugsignale aufzeichnen und diese Bedingungen anschließend im Labor wiedergeben, um einen Aktuator oder anderen Prüfling (DUT) anzusteuern. So lassen sich spezifische dynamische Ereignisse unter kontrollierten, wiederholbaren Bedingungen nachstellen. Dies ist entscheidend für Fehlersuche, Belastungstests oder die Validierung bekannter Fehlerszenarien.
Da dieselbe Plattform sowohl die Aufzeichnung als auch die Signalgenerierung übernimmt, sind keine zusätzlichen Geräte wie separate DAQ-Systeme, (Arbiträr-)Signalgeneratoren oder Signalwandler erforderlich. Das Ergebnis: vereinfachte Testaufbauten, schnellere Übergänge zwischen Testphasen und konsistentere Ergebnisse über mehrere Testzyklen hinweg.
2. Signale frei entwerfen durch präzise Simulation
Wenn reale Signale nicht verfügbar sind oder spezielle Testbedingungen erzeugt werden müssen, lassen sich benutzerdefinierte Signale direkt auf der MR6000-Plattform oder mit der SF8000 Waveform Maker Software erstellen. So können präzise Signalformen simuliert und Arbiträrsignale für Signal-Integritätstests sowie Hardware-in-the-Loop-Validierungen generiert werden. Ingenieure haben dabei die volle Kontrolle über Signalparameter wie Form, Amplitude, Frequenz und Sequenzierung. Besonders nützlich ist dies für Anwendungsszenarien, die im Feld schwer reproduzierbar sind.
Beispiel: Ein Entwickler eines Drosselklappensteuersystems kann ein progressives Rampensignal simulieren. Die so gewonnenen benutzerdefinierten Eingaben ermöglichen es, Leistung, Regelverhalten und Systemstabilität unter bekannten und wiederholbaren Bedingungen zu bewerten. Anschließend können diese Signale über kompatible Signalgeneratormodule ausgegeben werden und unterstützen damit eine Vielzahl von Testabläufen – von einfacher Funktionsprüfung bis hin zu Belastungs- und Timing-Analysen.
3. Testing Edge Cases: Injecting Signal Anomalies
Another important application is the ability to modify recorded signals or design waveforms that intentionally contain anomalies such as voltage dips, sudden transitions, or noise pulses. This is essential for verifying system robustness under extreme or non-ideal conditions.
Engineers can replicate faults that are difficult to capture in the field, test reactions to power interruptions, or simulate conditions required for safety and reliability evaluations. By inserting anomalies, it becomes possible to better understand system behavior and robustness — whether the data comes from recorded measurements or freely created waveforms.
When acquisition, creation, and output are combined on a single platform such as the MR6000, test workflows become more consistent and efficient.
Depending on the signal type, the corresponding module and matching data recorder are used. Whether analog, digital, or sensor-like signals – HIOKI DAQ systems offer a solution compatible with every application.
- Analog signal waveforms, such as sine, pulse, or user-defined shapes, can be generated using an arbitrary waveform generator.
- To generate digital signals such as control pulses and logic patterns, a pulse generator is suitable.
- For realistic sensor outputs, including simulated voltage, current, and resistance, a dedicated sensor simulation module is recommended.
Module Overview: Signal Types, Modules, and Applications
| Signal Type | Module | Main Functions | Typical Applications | Compatible Data Recorders |
|---|---|---|---|---|
| Analog Signal Waveforms | U8793 Arbitrary Waveform Generator |
– Sine, square, pulse, ramp, triangle, arbitrary – ±10 V to +15 V, 10 mA – up to 100 kHz – 2 isolated channels |
Generation of arbitrary signal shapes, simulation of actuator signals, reproduction of recorded data | MR6000, MR8848, MR8827, MR8740T, MR8740, MR8741 |
| MR8790 Signal Generator |
– DC and sine only – ±10 V, 5 mA – 4 isolated channels |
Simulation of reference signals and injection of steady analog signals | MR6000, MR8848, MR8827, MR8740T, MR8740, MR8741 | |
| Digital Signals, Pulses | MR8791 Pulse Generator |
– TTL or open-collector output – 0.1 Hz to 20 kHz – 8-bit pattern output – 8 channels |
Testing digital logic, simulating control pulses, validating ECU signals | MR6000, MR8848, MR8827, MR8740T, MR8740, MR8741 |
| Sensor Signal Simulation | U8794 VIR Generator |
– Simulation of DC voltage, current, and resistance – 8 isolated channels – MR8740T only |
Simulation of sensor signals, analog input testing of ECUs, and verification of signal conditioning | MR8740T |
Explanation of the modules: With high flexibility and support for numerous signal types, the U8793 is particularly well suited for complex simulations of analog signals. The MR8790 is the straightforward choice for generating stable signals such as DC voltages or sine waves – perfect for reference voltages or basic analog input tests. The MR8791 specializes in digital signals, where precise timing control and pattern generation are required, for example when validating ECUs or control systems. All three modules can be used with tabletop data recorders such as the MR6000, MR8848, and MR8740T. This gives users maximum flexibility: they can choose between setups ranging from 32 to 108 channels, from compact stand-alone units to large integrated systems.
Designed specifically for sensor-like signal generation such as voltage, current, and resistance, the U8794 can be used exclusively with the MR8740T and is ideal for multi-channel applications and comprehensive ECU or sensor testing.
From Data Acquisition to Simulation: A Seamless Test Workflow
Why just record signals when you can do much more? By combining signal recording and generation on a single platform, test workflows become simpler and hardware complexity is reduced. This marks a clear step forward toward more efficient test processes. With HIOKI data recorders, real-world events can be captured, faithfully reproduced under laboratory conditions, and even extreme scenarios can be simulated – all on one platform.
This integrated approach shortens test cycles, minimizes errors, and ensures transparent results – from ECU validation and control signal simulation to endurance testing of embedded systems. It’s a modern, agile workflow that enables engineers to move from passive observation to actively controlling the test environment.
