Automatic Test Equipment

Computer based instruments

La potenza dei Computer Based Instruments è che lo strumento è inglobato direttamente nel PC, quindi si possono sfruttare tutti i punti di forza di un computer in parallelo allo strumento. Ad esempio, il PXI include un pc a sinistra e a destra implementa un multimetro, un oscilloscopio e vari generatori di forma. È conveniente perché si hanno più strumenti compattati in uno solo e anche il costo è contenuto perché si utilizza solo la motherboard dello strumento, mentre il resto (controlli e visualizzazione) viene svolto dal pc.

Automatic test equipment

L'ATE è un qualsiasi apparato che effettua test su un dispositivo in modo automatico e confronta le misure ottenute. DUT (device under test) UUT (unit under test). Il dispositivo è detto o Un ATE può essere un semplice computer che controlla un multimetro digitale o anche un sistema più complesso che può contenere dozzine di strumenti (reali o simulati) capaci di effettuare automaticamente test o diagnosi.

Come sono fatti?

C'è un Pc, una interface che permette la comunicazione con periferiche o altri pc, e un DAS connesso al pc che permette l'acquisizione di segnali da sensori.

Modalità operative

Le modalità operative sono:

• Offline: le misure sono effettuate quando il DUT è OFF
• Online: le misure sono effettuate quando il DUT è in lavoro
• Realtime: le misure sono effettuate molto velocemente nel DUT durante le sue operazioni.

Inoltre, esistono diversi scenari di misura:

• Misure di una singola quantità (Data Acquisition System)
• Misure di quantità multiple (IEEE 488.2, GPIB)
• Misure tramite strumenti
• Sistemi di misure distribuite

1. Misure di una singola quantità

Electronics

Il blocco è usato per adattare il segnale del sensore al convertitore A/D, perché possibilmente è necessario amplificare/filtrare il segnale.

Control unit

La può essere un microcontrollore o un microprocessore, in base all'implementazione. Si nota che ci sono diverse tipologie di collegamento (A-B-C-D) tra i blocchi:

• A: dipende dalla natura del target quantity.
• B & C: sono collegamenti nel dominio del tempo, devono essere più corti possibile perché si può verificare un rumore consistente.
• D: è un collegamento digitale, essendo rappresentato da soli 0 e 1 non importa molto la lunghezza, perché sono facilmente decodificabili e più robusti al rumore.

2. Misure di quantità multiple

Generalmente si ha a che fare anche con differenti tipologie di dati sparsi su più canali, quindi è necessario acquisire nello stesso tempo, per la sync, i dati dei vari canali. Per far arrivare questi dati al convertitore A/D si utilizza un Multiplexer analogico, dispositivo che si usa per switchare più input nello stesso output. La sua uscita, come detto, è collegata ad un amplificatore che finisce nel convertitore A/D e i dati vengono successivamente processati dal control unit.

Il problema, in questo schema, è che il convertitore A/D è condiviso da tutti i canali in ingresso. Ciò ne riduce le prestazioni del sistema in termini di sampling rate che rappresenta la frequenza di campionamento dovuta alla presenza del MUX. Invece il sampling time è il tempo in cui si acquisisce t₁, t₂ e così via. Supponiamo che il convertitore A/D serva 10 canali. Convertendo 1 campione alla volta, alla fine si convertono 10 campioni ma uno per ogni canale. In pratica la frequenza di campionamento del convertitore A/D deve essere divisa per il numero di channel per ottenere la frequenza reale su ogni singolo canale, per questo motivo...