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如何同步监控128路信号,实时捕获偶发性异常?

【导读】在产品的研发中,如何捕获长时间测试中信号的一个偶发异常,是工程师们经常遇到的问题。本文将为大家提供一种新的方式,仅需一台机器,工程师就可以对高达128路信号进行长时间可靠性监控测试。


传统的示波器捕获要捕获信号的异常,一般有以下两种常规方式。


方式1 需要工程师根据异常特性提前设定触发条件,通过反复测试,尝试捕获到异常信号产生的波形段。这种做法会带来以下两个痛点:


1、需要在测试前明确异常产生的条件。例如先判断幅度、周期时间是否可能未满足设定值,再设定“电平触发”或者“周期触发”等触发类型。因此这种方式一般用于捕获已知的异常问题,并且需要明确异常发生的条件。


2、这种分析方式存在分析死区,在捕获期间我们无法观测到死区段的数据状态,而往往未知的异常就藏在这些隐蔽的角落。

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图1 采集中的死区时间


方式2 开启滚动硬盘记录,将测试期间所有的数据全部存入硬盘,待测试结束后,再对硬盘中的数据进行反复分析。


1、优点:解决采集死区的问题,毕竟已经将所有的波形数据都存储到硬盘介质之中。


2、缺点:需要仪器搭载足够大的硬盘去记录全部数据,若对一个信号以5M Sa/s条件采集记录,一个数据点需要2字节存储空间,则一个小时记录将占用约36G硬盘空间,若通道个数较多,占用硬盘空间将成倍数增加。同时,过大的数据量同时也进一步加大了后续的分析难度。另外采集和分析分步进行,往往不适用于一些实时性要求较高的场合。


那是否存在第三种分析方式,既可以无死区的长时间观测多路波形信号的同时,实时的反馈当前监控状态,并且能保留异常发生的关键数据段的现场呢?


答案是肯定的,为了解决长时间异常检测的痛点,ZDL6000示波记录仪推出了功能“实时事件”。在无死区滚动采集的同时,支持8种类型的事件判断,同时对128个条件进行并发监控。若搭配8张16CH电压采集卡,可轻松实现128路信号实时监控。一旦异常产生,即可将异常发生点附近存储成可回读分析的文件。

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图2 丰富强大的事件功能配置


以“模板事件”为例,只需要设定周期阈值,以及容忍度判断,就能在波形滚动采集的过程中实时对波形按周期进行模板比对判断,若发现有畸变的波形,将会在波形上实时标明异常,并引发事件响应。

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图3 采集期间实时的模板事件判断


当采集期间有事件发生时,我们可以选择对应的事件响应,如下图所示,我们可以在异常发生的时候,同时记录复数通道关键段附近50k个数据点,这样子我们就实现了对多路信号的长时间监控,并且分段存储局部异常数据段。从而避免后续对庞大数据的分析。

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图4 灵活的事件存储响应


篇幅有限,除了上文演示中的“模板事件”外,还有另外7种强大的事件监控类型未能详细解释,欢迎有兴趣的用户进一步咨询了解。



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