Simplifica las pruebas con la grabación y la simulación integradas
Las pruebas de los sistemas electrónicos modernos van mucho más allá del simple registro de datos. Los ingenieros deben reproducir de forma fiable las condiciones del mundo real, generar señales de prueba personalizadas y simular situaciones extremas para validar el rendimiento del sistema en las pruebas de unidades de control electrónico (ECU), los sistemas embebidos y los flujos de trabajo de electrónica de potencia.
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. Pruebas de casos extremos: inyección de anomalías en la señal
Otra aplicación importante es la capacidad de modificar señales grabadas o diseñar formas de onda que contengan intencionadamente anomalías, como caídas de tensión, transiciones repentinas o pulsos de ruido. Esto resulta esencial para verificar la robustez del sistema en condiciones extremas o no ideales.
Los ingenieros pueden reproducir fallos que son difíciles de detectar sobre el terreno, probar las reacciones ante cortes de suministro eléctrico o simular las condiciones necesarias para las evaluaciones de seguridad y fiabilidad. Al insertar anomalías, resulta posible comprender mejor el comportamiento y la robustez del sistema, tanto si los datos proceden de mediciones registradas como de formas de onda creadas libremente.
Cuando la adquisición, la creación y la salida se combinan en una única plataforma, como el MR6000, los flujos de trabajo de las pruebas se vuelven más coherentes y eficientes.
En función del tipo de señal, se utiliza el módulo correspondiente y el registrador de datos adecuado. Ya se trate de señales analógicas, digitales o de sensores, los sistemas DAQ de HIOKI ofrecen una solución compatible con cualquier aplicación.
- Las formas de onda de señales analógicas, como las sinusoidales, los pulsos o las definidas por el usuario, pueden generarse mediante un generador de formas de onda arbitrarias.
- Para generar señales digitales, como pulsos de control y patrones lógicos, es adecuado un generador de pulsos.
- Para obtener salidas de sensores realistas, incluyendo tensión, corriente y resistencia simuladas, se recomienda un módulo específico de simulación de sensores.
Descripción general de los módulos: tipos de señales, módulos y aplicaciones
| Tipo de señal | Módulo | Funciones principales | Aplicaciones típicas | Registradores de datos compatibles |
|---|---|---|---|---|
| Formas de onda de señales analógicas | Generador de formas de onda arbitrariasU8793 |
– Senoidal, cuadrada, de pulso, rampa, triangular, arbitraria – de ±10 V a +15 V, 10 mA – hasta 100 kHz – 2 canales aislados |
Generación de formas de onda arbitrarias, simulación de señales de actuadores, reproducción de datos grabados | MR6000, MR8848, MR8827, MR8740T, MR8740, MR8741 |
| Generador de señalesMR8790 |
– Solo CC y sinusoidal – ±10 V, 5 mA – 4 canales aislados |
Simulación de señales de referencia e inyección de señales analógicas estables | MR6000, MR8848, MR8827, MR8740T, MR8740, MR8741 | |
| Señales digitales, pulsos | Generador de pulsosMR8791 |
– Salida TTL o de colector abierto – De 0,1 Hz a 20 kHz – Salida de patrones de 8 bits – 8 canales |
Pruebas de lógica digital, simulación de pulsos de control, validación de señales de la ECU | MR6000, MR8848, MR8827, MR8740T, MR8740, MR8741 |
| Simulación de señales de sensores | Generador VIRU8794 |
– Simulación de tensión, corriente y resistencia de CC – 8 canales aislados – Solo MR8740T |
Simulación de señales de sensores, pruebas de entradas analógicas de las ECU y verificación del acondicionamiento de señales | MR8740T |
Explicación de los módulos: gracias a su gran flexibilidad y a la compatibilidad con numerosos tipos de señales, el U8793 resulta especialmente adecuado para simulaciones complejas de señales analógicas. El MR8790 es la opción más sencilla para generar señales estables, como tensiones de CC u ondas sinusoidales, perfectas para tensiones de referencia o pruebas básicas de entradas analógicas. El MR8791 está especializado en señales digitales, en las que se requiere un control preciso de la sincronización y la generación de patrones, por ejemplo, al validar unidades de control electrónico (ECU) o sistemas de control. Los tres módulos pueden utilizarse con registradores de datos de sobremesa como el MR6000, el MR8848 y el MR8740T. Esto ofrece a los usuarios la máxima flexibilidad: pueden elegir entre configuraciones que van de 32 a 108 canales, desde unidades autónomas compactas hasta grandes sistemas integrados.
Diseñado específicamente para la generación de señales similares a las de los sensores, como tensión, corriente y resistencia, el U8794 puede utilizarse exclusivamente con el MR8740T y es ideal para aplicaciones multicanal y pruebas exhaustivas de ECU o sensores.
De la adquisición de datos a la simulación: un flujo de trabajo de pruebas fluido
¿Por qué limitarse a registrar señales cuando se puede hacer mucho más? Al combinar el registro y la generación de señales en una única plataforma, los flujos de trabajo de las pruebas se simplifican y se reduce la complejidad del hardware. Esto supone un claro paso adelante hacia procesos de prueba más eficientes. Con los registradores de datos de HIOKI, se pueden capturar eventos del mundo real, reproducirlos fielmente en condiciones de laboratorio e incluso simular escenarios extremos, todo ello en una única plataforma.
Este enfoque integrado acorta los ciclos de prueba, minimiza los errores y garantiza resultados transparentes, desde la validación de la ECU y la simulación de señales de control hasta las pruebas de resistencia de los sistemas integrados. Se trata de un flujo de trabajo moderno y ágil que permite a los ingenieros pasar de la observación pasiva al control activo del entorno de prueba.
