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2018年08月06日 | NI助力汽车测试技术革新

2018-08-06

让所有测试工程师与时俱进

人人均可利用飞速发展的技术


随着汽车变得更加智能,现代汽车正在经历一场巨大的变革。电气化、主动安全和V2X等趋势将改变我们对交通运输和生活方式。一开始的备用摄像头和停车辅助等便利功能现在已演变成紧急制动等救生功能。汽车也正在成为它们自己的微电网,不仅能够存储能量,还能通过再生制动等技术恢复能量。但强大的力量也伴随着巨大的责任。这一责任直接置于汽车测试部门的肩上,他们必须开发测试功能来确保这些系统的质量、可靠性和安全性。本文将探讨这些趋势所带来的汽车挑战,以及测试工具如何不断发展才能跟上创新的步伐。

加强所有汽车的安全性和机动性
每年全球交通事故造成超过125万人死亡,数百万人受伤1。随着汽车朝着自动驾驶方向发展,驾驶员通过先进的驾驶辅助系统(ADAS)获得了更高的安全性。为减少交通事故死亡率和改善机动性所做的努力将产生巨大的潜在影响,但不幸的是,今天进行上路测试的自动驾驶汽车却增加了这一交通事故率。为确保这些汽车比人类驾驶员更安全,必须进行更严格的测试,提供可信赖且可溯源的结果,以验证多个子系统和软件算法是否正常运行。

自动驾驶汽车将产生前所未有的大量数据(系统必须模拟行驶1.4亿公里,以证明它们与人类驾驶员一样安全),但采集数据并不是主要挑战。这些安全系统的重要性要求对细节极度关注,以及能够通过数据分析测试期间出现故障的确切原因。在测试过程的任何步骤中,不善的数据管理都会导致产品开发出现问题或得出错误的结论。为了快速获得所需的信息、保持可追溯性并基于数据做出决策,工程师必须能够对车辆测试产生的数TB数据进行搜索、处理并生成报告。

电气化的角逐
  
全球超过五分之一的温室气体是由交通工具排放的2。对气候变化日益增长的担忧要求汽车制造商遵守更严格的燃油效率法规,以减少二氧化碳排放。此外,世界各国政府都宣布要求在特定日期之后只能出售一定数量的内燃机汽车,甚至禁止出售内燃机汽车。例如,德国和英国分别确定了2030年和2040年之前禁止销售新汽油和柴油车辆的最后期限。


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图1.汽车制造商正在竞相设计更智能的动力总成系统,以符合严格的燃油效率法规。

在重新设计智能动力总成系统方面,混合动力和全电动汽车处于领先地位。汽车动力总成的电气化提供更大动力、更低排放和更舒适的驾驶员体验,但是高功率电子设备和更快的控制速率使这些部件非常难以验证。尤其是混合动力电动汽车集成了两种不同的动力总成技术,大大增加了测试的复杂性。例如,电池组必须在各种情况下特性分析,因为电荷和放电特性在很大程度上取决于温度,而且电池组必须在设计的规格内安全地工作而不影响其他子系统。为了满足受到行业竞争和政府法规推动而日益紧迫的上市时间要求,以及应对日益增加的测试复杂性,汽车制造商必须采用具有高度混合I/O、更高频率和分辨率以及更高电压和电流的灵活测试系统来测试机械和电力电子元件。

电动汽车的增长也震动了汽车供应链。 OEM采购经理正在寻找可以提供更多电动汽车零件的供应商。 LG是汽车供应链的新成员,为雪佛兰沃尔特提供超过50%的零件,包括电池、几乎整个动力总成、连接和信息娱乐模块。虽然机械部件仍然很重要,但它们可以快速商品化,传统的一级供应商正在进行创新以保持差异化。由于他们采用新技术来开发专业化产品,因此测试部门也试图让相同人员操作相同的设备来满足新的测试要求。测试经理可以使用针对特定应用的工具来完善现有测试配置,提高效率,这些工具可以动态地进行重新配置,使更多用户能够获取关于特定测试的重要信息。

汽车是新型智能手机吗?
汽车早就不再是从A点到达B点的一种交通方式。私家汽车购买和使用方式的演变过程与智能手机的发展类似。尽管燃油效率、性能和价格等实际因素仍然是重要的考量因素,信息娱乐、驾驶员辅助和连接(即汽车的软件和体验)正在越来越多地影响消费者的购买决定。汽车制造商正在利用其他行业的创新来获得竞争优势,并满足客户对新功能不断增长的需求。主动安全系统正在利用雷达、摄像机和激光雷达等航空航天/国防工业的技术,并结合传感器融合方法,使汽车能够更全面地了解周边的环境。随着工程师加入功能丰富(包括音频、视频、RF和无线以及车载通信)的信息娱乐系统,汽车和消费电子产品之间的界限已然变得模糊不清。


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图2.现代车辆结合了航空航天、能源和移动设备等其他行业的技术,大大增加了测试的复杂性。

这些技术不断发展,进一步增加了汽车开发过程的复杂性。例如,目前有两种针对V2X的竞争标准--802.11p aka DSRC和LTE V2X。为了保持竞争力,汽车制造商必须准备好将两种标准集成在一起,这意味着验证测试必须能够轻松修改为最新标准,而无需花费大量成本或对系统进行返工。此外,多个竞争标准并不是唯一的问题。各国政府正试图确定管理自动驾驶汽车的最佳方法,许多法规仍在制定中。随着新技术和标准的不断出现,为了避免落后于快速创新的步伐,具有互操作性、广泛I/O和同步性的开放式测试平台对于满足未来的验证测试需求至关重要。

现今状况

这些趋势使得汽车开发过程各个阶段都面临着新的挑战,包括供应链。类似的主题一次又一次地出现,但表现方式却各不相同。采用新设计且快速发展的组件和系统正在不断增加系统复杂性。同时,不断变化的法规要求越来越大量的测试,而且需要提供准确且可溯源的结果。不断加快的创新速度往往令组织措手不及,无法对预算和测试方法进行及时调整;这迫使测试部门不得不想办法少花钱多办事。

测试经理面临着多个方面的挑战,不仅需要在不断缩减的时间期限内构建日益复杂的混合测量测试系统,而且还需要管理爆炸式增长的采集数据。而且不只是汽车行业,这些挑战也渗透到重型设备、航空航天、工业设备和院校科研等邻近行业。为了克服这些挑战,工程师需要特定应用专用的工具来优化测试工作流程,而且还需要扩展性来适应不同的需求。例如,NI软件定义的开放式平台可允许工程师选择自己喜欢的工具并充分利用其专业知识,从而灵活地满足不断变化的需求。 FlexLogger™软件是NI最新的基于配置的数据记录工具,可帮助更多的工程师和技术人员构建准确、灵活的测试系统,以验证新的和快速发展的技术 - 所有这些都无需编程。


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图3. FlexLogger可帮助汽车测试部门快速捕获准确且记录完整的数据,无需编程即可获得关键信息。

自动驾驶汽车已经成为一个热门话题,但即使看似简单的部件(如前大灯或汽车座椅)也变成了日益复杂的机电系统,将ECU、传感器、驱动器和通信结合到汽车的其余部分。为了满足确保安全性所需的质量和可靠性,工程师必须了解这些系统中电气和机械组件与工业I/O和通信机制之间的相互依赖性。


FlexLogger提供了针对特定传感器的工作流程,可简化测试配置,工程师只需进行简单的培训即可开始采集和记录同步的混合测量数据。您可以快速集成模拟传感器、数字脉冲频率、CAN信号和计算通道,这些数据都记录为通用TDMS文件格式,以便对其进行关联和分析,从而准确分析整个系统的特性。这样可以避免大量的数据后期处理,对不同来源的时间戳数据进行分类和分析,加快获取信息的速度。

随着测试量的增加,记录的数据量也在飞速增长,在没有有效的数据管理策略的情况下,找到特定的测试结果变得越来越具有挑战性。不详细的文档说明是重复测试的主要原因,采集的数据中只有5%实际进行了分析。基于NI在数据管理方面的专业知识,FlexLogger可通过自动捕获记录完整的数据来帮助提高可追溯性,并提供有关测试配置的描述性元数据,包括传感器和硬件采集设置。测试部门可以使用NI客户端和服务器端数据管理软件进一步优化数据访问并整合整个测试组织的资料,以便查找、分析和报告大量数据。

汽车行业的创新并没有放缓的迹象。 NI一直是全球OEM和供应商值得信赖的合作伙伴,提供灵活且面向未来的测试系统,具有最广泛的I/O、系统级同步以及庞大的合作伙伴生态系统。 FlexLogger是可互操作的工作流程的一部分,旨在服务整个产品设计周期,以帮助汽车测试部门降低成本,缩短部署时间并最大限度地提高测试覆盖率。

 


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Glow-Lite Corp公司的发展小趣事

对于红外遥控发射电路,网友可能会有多方面的问题。以下是一些可能的问题及其详细回答:

一、红外遥控发射电路的基本工作原理是什么?

回答
红外遥控发射电路的基本工作原理是,当用户按下遥控器上的某个按键时,遥控器内部的微控制器(CPU)会读取与该按键对应的二进制数据,并通过信号调理电路进行处理。随后,这些数据被调制电路转换为适合传输的信号,并经过放大后,由红外线发射二极管以红外光的形式发射出去。接收设备上的红外接收头接收到这些红外光信号后,会将其转换为电信号,并经过进一步的处理还原为原始的控制指令,从而实现遥控功能。

二、红外遥控发射电路常见的故障有哪些?

回答
红外遥控发射电路常见的故障主要包括以下几个方面:

  1. 电池电量不足或接触不良:这是最常见的故障之一,当电池电量不足或电池卡簧接触不良时,会导致遥控器无法正常工作。

  2. 按键故障:按键上的导电橡胶易磨损、老化,或按键电路中的铜箔线条断裂、开焊等,都会导致按键失灵。

  3. 振荡电路故障:振荡电路中的陶瓷谐振器易受到机械冲击而损坏,导致振荡频率偏移或停振,进而影响遥控信号的发射。

  4. 红外发光二极管故障:红外发光二极管可能因引脚开焊、内部开路或失效等原因而无法正常工作。

  5. 驱动电路故障:驱动电路中的晶体三极管、电阻等元件可能因开路、放大系数下降等原因导致故障。

  6. 编码集成电路故障:编码集成电路是整个遥控器的核心部分,其内部集成了多个复杂的电路。如果编码集成电路发生故障,将直接影响遥控信号的生成和发射。

三、如何判断红外遥控发射电路是否故障?

回答
判断红外遥控发射电路是否故障,可以采用以下几种方法:

  1. 观察指示灯:如果遥控器上有指示灯,可以通过观察指示灯是否闪亮来判断遥控器是否有红外信号发射。

  2. 替换法:用一个确认无故障的遥控器去控制同一台设备,如果控制有效,则说明原遥控器可能存在故障。

  3. 万用表检测:使用万用表测量遥控器电池电压、按键电阻、红外发光二极管两端电压等,以判断电路是否正常。

  4. 收音机检测:利用收音机的中频载波与遥控器振荡频率接近的特点,通过收音机接收遥控器发出的信号来判断遥控器是否具有发射能力。

四、如何维修红外遥控发射电路的故障?

回答
维修红外遥控发射电路的故障,需要根据具体的故障原因采取相应的措施。以下是一些常见的维修方法:

  1. 更换电池:如果电池电量不足或接触不良,应更换新电池或清理电池卡簧。

  2. 清洁按键:如果按键故障是由于导电橡胶磨损或灰尘等杂物造成的,可以用软布蘸无水酒精清洗按键表面。

  3. 更换元件:如果振荡电路、红外发光二极管、驱动电路或编码集成电路等元件损坏,应更换相应的元件。

  4. 焊接修复:如果电路中存在开焊、断裂等现象,应使用焊接工具进行修复。

  5. 调整电路:如果故障是由于电路参数设置不当或元件老化等原因造成的,应对电路进行调整或更换老化元件。

通过以上方法,可以有效地解决红外遥控发射电路中的常见故障。

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对于光电控制电子生日蛋糕电路,网友可能提出多种问题。以下是一些可能的问题及其详细回答:

1. 光电控制电子生日蛋糕电路的基本工作原理是什么?

回答:光电控制电子生日蛋糕电路通常由一个光敏二极管(如VD1)、一个控制电路(如IC1,常为555时基集成电路或音乐芯片)以及其他外围元器件组成。当蜡烛被点燃并照射到光敏二极管上时,光敏二极管的电阻会发生变化,导致控制电路中的电压改变。这一电压变化进而触发控制电路,使其输出控制信号,驱动音乐芯片工作并输出音乐信号(如“祝你生日快乐”),同时可能还驱动发光二极管等元件闪烁,增加节日气氛。

2. 如何选择合适的元器件来构建这个电路?

回答:选择合适的元器件是构建光电控制电子生日蛋糕电路的关键。光敏二极管应选择灵敏度适中、响应速度快的型号;控制电路可以选择555时基集成电路或专用的音乐芯片,具体取决于电路设计的复杂度和功能需求;发光二极管可以选择高亮度、颜色鲜艳的型号以增强视觉效果;此外,还需要根据电路设计选择合适的电阻、电容等元器件。

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回答:除了基本的音乐和发光效果外,光电控制电子生日蛋糕电路还可以根据具体设计实现多种功能。例如可以加入烟雾效果装置来模拟真实的蜡烛燃烧效果;或者加入语音模块来播放生日祝福语等。这些功能的实现需要增加相应的元器件和电路设计复杂度但能够显著提升生日蛋糕的趣味性和观赏性。需要注意的是在实现这些功能时应充分考虑安全性和实用性避免过度复杂导致电路不稳定或安全隐患增加。

Axiomtek公司的发展小趣事

由于Axiomtek公司的发展涉及众多方面,并且具体的内部故事和详细事实可能不为公众所知,因此我无法直接提供5个具体的故事。但我可以根据公开资料,概括性地描述Axiomtek公司在电子行业中的发展历程,以及可能促成其发展的几个关键因素。

Axiomtek,也称为艾讯科技,自1990年在台湾成立以来,凭借其创新的设计、高质量的品质保证和高客户满意度的服务态度,逐步发展成为世界工业计算机领域的领先设计者和制造商。以下是根据公开资料概括的Axiomtek公司发展的几个关键阶段和因素:

一、创业初期:创新与技术的奠基

在创业初期,Axiomtek由一群充满创新精神和干劲的资深工程师创立。他们凭借对计算机技术的深刻理解和对工业需求的敏锐洞察,开始研发并生产一系列具有创新性的工业计算机产品。这些产品不仅满足了当时市场的迫切需求,还以其卓越的性能和稳定性赢得了客户的广泛认可。

二、研发与制造能力的不断提升

随着市场的不断扩大和竞争的加剧,Axiomtek意识到只有不断提升研发与制造能力,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。因此,公司投入大量资源用于研发新技术和新产品,并建立了完善的制造体系,以确保产品的高质量和稳定性。同时,Axiomtek还积极与全球知名的供应商和合作伙伴建立战略合作关系,共同推动工业计算机领域的技术进步和产业发展。

三、全球化布局与市场拓展

为了进一步扩大市场份额和提高品牌影响力,Axiomtek开始实施全球化战略。公司在全球多个国家和地区设立了分支机构,并建立了完善的销售和服务网络。通过这些分支机构,Axiomtek能够更好地了解当地市场需求和客户需求,提供更加贴近市场的产品和服务。同时,公司还积极参加各种国际展览和交流活动,与全球客户建立更加紧密的合作关系。

四、持续创新与技术升级

在快速发展的电子行业中,技术创新是保持竞争力的关键。Axiomtek始终坚持以创新为核心的发展战略,不断投入研发资源,推动技术升级和产品创新。公司不仅关注现有产品的优化和改进,还积极探索新的应用领域和市场机会,开发具有前瞻性的新产品和解决方案。这些创新成果不仅增强了Axiomtek的市场竞争力,还为公司的持续发展奠定了坚实的基础。

五、品质管理与客户服务的持续优化

品质和客户满意度一直是Axiomtek非常重视的方面。公司建立了严格的质量管理体系,从原材料采购到产品生产、测试和交付等各个环节都进行严格把控,确保产品的高品质。同时,Axiomtek还注重提升客户服务水平,通过提供专业的技术支持和售后服务,赢得了客户的信任和好评。这种以客户为中心的经营理念不仅提升了公司的品牌形象,还为公司赢得了更多的商业机会。

这些只是根据公开资料概括的Axiomtek公司发展的几个关键方面,具体的故事和细节可能需要根据公司内部的资料和档案进行进一步的挖掘和整理。但无论如何,Axiomtek作为电子行业中的佼佼者,其发展历程无疑是一个充满创新、挑战和机遇的传奇故事。

科山芯创(COSINE)公司的发展小趣事

面对未来,科山芯创有着清晰的规划和展望。他们将继续加大研发投入,不断推出更多高性能、高品质的芯片产品;同时,他们还将积极拓展国际市场,提升品牌影响力;此外,科山芯创还将加强与产业链上下游企业的合作,共同推动电子行业的创新与发展。

以上五个故事概述了科山芯创在电子行业中的发展历程和成就。作为一家专注于高性能、高品质射频及模拟集成电路芯片研发与设计的创新型企业,科山芯创以其强大的技术实力和优质的服务赢得了市场的认可和尊重。

中科芯(CKS)公司的发展小趣事

人才是企业发展的核心驱动力。中科芯高度重视人才队伍建设,通过引进和培养高素质人才、优化人才结构等措施,不断提升公司的创新能力和竞争力。同时,公司还创新激励机制,通过“揭榜挂帅”等形式吸引和激励人才投身重点项目的研发攻关。这些措施的实施不仅激发了员工的积极性和创造力,也为公司的持续发展提供了有力保障。

以上五个故事分别从中科芯的技术创新、科研成果、业绩增长、产品推广和人才队伍建设等方面展示了公司在电子行业中的发展历程和取得的成就。这些故事不仅展现了公司的实力和潜力,也体现了公司对社会和行业发展的贡献和担当。

Eon公司的发展小趣事

在数字化浪潮的推动下,E.ON也在不断探索技术创新和数字化转型。公司利用大数据、人工智能等先进技术优化能源生产和供应流程,提高运营效率。此外,E.ON还积极与科技公司合作,开发新的能源应用和服务,为客户提供更加便捷、高效的能源解决方案。

以上五个故事概述了E.ON公司(特别是与能源相关的E.ON集团)发展的重要阶段和事件。虽然每个故事的详细程度可能无法完全达到500字的要求,但它们共同勾勒出了E.ON公司从诞生到发展成为全球能源巨头的历程。

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