LOTO示波器統計曲線和故障分析pass/fail測試

ID:412156 · 發表于 2024-8-23 10:12

LOTO示波器統計曲線和故障分析pass/fail測試

虛擬示波器可以應用在工業自動化檢測中，除了常規的檢測波形和測量值參數以外，由多個行業客戶定制和驗證的統計曲線和故障分析（pass/fail）功能也為工業自動化檢測帶來極大的便利。

（一）故障分析（pass/fail）的基礎：統計曲線功能

在信號檢測的自動化測量中，大部分時間是關心某個測量值隨時間變化的趨勢，比如在開機檢測后，波形的峰峰值是如何變化的。虛擬示波器的統計曲線功能，可以繪制出你關注的某些測量值的變化趨勢曲線，如下圖所示，示波器測試的信號最大值隨著時間變化，從最低的0.49V逐漸變高，一直到4.73V，然后又降低到最低，接著緩緩升高并震蕩：

通過這樣的統計曲線，我們可以看到被監測的測量值的變化過程和趨勢，從而為后面的故障分析做基礎。

統計曲線功能的入口在“非標功能”中的“統計/故障判斷”中，如下圖所示：

（二）統計曲線功能可以觀察哪些測量值：

理論上所有測量值，比如“最大值，最小值，峰峰值，有效值，平均值，頻率，周期，占空比，正負脈寬，上升時間，下降時間”等等，都可以進行統計曲線的繪制，監測它們的變化趨勢曲線。但是虛擬示波器軟件的標準版并沒有開放所有這些測量值的統計曲線功能，根據型號不同和客戶定制的情況不同，只開放了部分測量值的統計曲線功能。這些可以在統計曲線的配置頁面看到。有些示波器型號支持多臺級聯的情況下，多臺設備多通道的測量值的統計曲線繪制：

勾選上的測量值就可以在統計曲線繪圖區看到對應的曲線，以不同的顏色區分。并且繪圖區會在上下空白處用對應的顏色顯示對應曲線的最大和最小數值，如下圖所示：

（三）統計曲線的控制和現實

統計曲線只有在點擊了“開始統計”按鈕以后才會開始對測量值進行統計，這個按鈕就會變成“停止統計”，點擊了“停止統計”以后，就會停止統計曲線的繪制。

為了方便工業自動化測試，這個開始統計或停止統計按鈕也可以不通過鼠標點擊實現，可以由鍵盤快捷鍵或者示波器的IO口實現。

對應的鍵盤快捷鍵是“shift”+“z”, 對應的IO口是GPIO功能的IO2，也就是DE2擴展口的4腳。需要注意的是，如果需要IO2控制這個統計開始停止按鈕，需要勾選對應的選項，如下圖所示：

勾選了“IO2”開始后，IO2引腳的GPIO會被自動設置為輸入，這個輸入信號遵循3.3V TTL數字信號邏輯，由低電平跳變到高電平時，會被識別為點擊了“開始統計”按鈕，相反，這個輸入信號由高電平跳變為低電平時，會被識別為點擊了“停止統計”按鈕。

“開始統計”被點擊或者觸發后，會清零之前的統計曲線波形和相關的數據，如果開啟了故障pass/fail測試，也會清零故障信息。

（四）故障分析pass/fail測試

在上面的統計曲線的基礎上，我們可以為測量值對應的每條統計曲線設定曲線的上下限，在上下限范圍內的統計曲線變化被認為是正常的，也就是pass,一旦超過上下限的范圍，則認為有故障發生，也就是fail。

故障分析的設定是在如下位置：

pass/fail測試的結果會在統計曲線繪圖區的下方通過色塊和文字表示出來，如下圖所示：

具體是哪個或者哪幾個測量值產生了fault的故障，我們也可以在下面的信息欄里看到，會顯示“通道號：測量值”形式的故障信息。

為了方便客戶在工業自動化的信號檢測中，更方便的自動化處理故障分析，比如使用實體的報警燈，或者喇叭，或者和PLC聯動實現某些動作，故障發生后，除了在示波器的上位機軟件上顯示外，還可以使用IO口輸出。我們可以在下圖所示位置，選中IO3警報，就會自動將示波器的GPIO功能的IO3，也就是擴展口DE2的10腳設置為輸出，IO3同樣也是遵循3.3V TTL 數字邏輯。

默認的情況下，如果是PASS狀態，那么IO3輸出低電平，如果是fail狀態，那么IO3將輸出高電平。如果需要的是相反的邏輯，那么可以在故障的設置頁面勾選“IO3警報邏輯反向”選項：

（五）狀態清除

統計曲線的歷史數據和波形，以及故障分析的結果等，都可以通過點擊按鈕“清除”進行清空。清空后波形和數據將清零，如果勾選了IO3警報的話，那么IO3的輸出狀態也會被清除。除了手動點擊這個清除之外，“停止統計”后的點擊“開始統計”時，也會對統計和故障信息自動清除，如果勾選了“IO2開始”，那么從停止到開始的IO狀態切換，也會對統計和故障信息自動清除。