Fünf Trends, die die aktuelle Messtechnik charakterisieren
Messtechnik – quo vadis?
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Messtechnik – quo vadis?
Auch wenn es kühn klingen mag, RF-Messmodule werden in naher Zukunft ebenso essenzielle Messgeräte sein wie universelle Digitalmultimeter es heute sind. Für den Anwender ist es deshalb wichtig, dass er in Bezug auf Wireless-Technologie und bei neu aufkommenden Standards, Spezifikationen und Protokollen den Anschluss nicht verliert und auf Plattformen wie beispielsweise PXI setzt, die die Integration und Ergänzung solcher Wireless-Funktionen und -Komponenten ermöglichen. Software-Werkzeuge wie das bereits erwähnte LabVIEW, die durch spezielle Funktions-Bibliotheken entsprechend ergänzt werden können, vereinfachen die Integration zusätzlich. Ein Beispiel für solch ein Software-Werkzeug stellt die „ZigBee WPAN Compliance Test Suite“ der Firma Seasolve Software, Inc., dar. Sie bietet in einem Paket alle Funktionen für die Konformitätsprüfung von ZigBee-Geräten.
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Trend 5: Emulationsbasierte ATE für Tests von SoCs oder SiPs
Hochintegrierte SoC- und SiP-Bausteine (Systems-on-Chip bzw. Systems-in-a-Package) erfordern einen Funktionstest auf Systemebene, der eher der Prüfung von Komponenten auf einer Leiterplatte als einem typischen vektorbasierten Baugruppentest ähnelt, aber dennoch hohe Anforderungen an die Geschwindigkeiten stellt.
Für den Funktionstest solcher integrierter Baugruppen werden häufig Signale von externen Quellen, z.B. von Sensoren benötigt, die in dieser Phase der Systemintegration noch nicht zur Verfügung stehen. Da es sehr aufwendig ist, die Peripherie des Prüflings durch reale Hardware bereitzustellen, verfolgen Test- und Prüfingenieure den Ansatz, diese Signale durch das Testsystem zu emulieren. Für diese Art von ATE-Systemen werden modulare Systeme eingesetzt, die die Kombination von FPGA-basierten I/O-Karten – für die Simulation der Peripheriesignale in Echtzeit – mit modularen Messgeräten ermöglichen, die traditionelle Funktionen wie z.B. die Spannungsmessung bereitstellen. Diese Art Test- und Prüfsysteme erfüllen die hohen Anforderungen an Funktionsumfang und Geschwindigkeit und stellen durch ihren modularen Aufbau und ihre flexible Erweiterbarkeit eine kostenoptimale Lösung für SoC- und SiP-Bausteine dar.
Nun ist es an den Messtechnik-Herstellern, diese Trends aufzugreifen und so in ihre Produkte und Technologien zu integrieren, dass der Anwender diese möglichst schnell und effektiv einsetzen kann, ohne sich in die Funktionen neuer Werkzeuge einarbeiten zu müssen. ha
 | Dipl.-Ing. Rahman Jamal studierte Elektrotechnik mit dem Schwerpunkt Nachrichtentechnik an der Universität Paderborn mit Diplom-Abschluss im Jahr 1990. Anschließend trat er als Applikationsingenieur in die neu gegründete National Instruments Germany GmbH ein und beteiligte sich maßgebend am Aufbau der GmbH. Heute ist er Prokurist sowie Technischer und Marketing Direktor Central Europe. |
 | Dipl.-Ing. (FH) Christian Fritz studierte Elektrotechnik an der FH München und startete seine Laufbahn bei der National Instruments GmbH im Dezember 2002 als Applikationsingenieur in München. Heute ist er dort als Team Leader Technical Marketing Central Europe tätig. |
Somit kann ein Testingenieur einen selbst entwickelten Algorithmus in das Gerät einbetten, um eine In-Line-Verarbeitung der Messdaten auf dem FPGA durchzuführen. Für eine einfache Handhabung bieten die Hersteller Tools auf Systemebene an, mit denen Anwender FPGAs schnell programmieren können, ohne dass sie sich mit hardwarenaher VHDL-Programmierung auseinandersetzen müssen. Beispielhaft ist hier die eben bereits erwähnte Entwicklungsumgebung LabVIEW zu nennen, die keine Spezialkenntnisse von hardwarenahen Programmiersprachen voraussetzt. Damit ist der Anwender in der Lage, das Verhalten seiner Hardware zu definieren und die Verarbeitung direkt auf dem Gerät auszuführen.
Mit Hilfe dieser Entwicklungsumgebung lassen sich ohne spezielle VHDL-Kenntnisse individuelle Messgeräte realisieren, die beispielsweise spezielle Trigger-Funktionen bieten oder proprietäre digitale Protokolle testen. Die Firma Siemens AG Österreich hat auf Basis einer FPGA-I/O-Karte (NI-7813R, Bild 2 links) ein Messgerät für die Überprüfung von seriellen asynchronen Schnittstellen entwickelt, welches es ermöglicht, mehrere Kanäle voneinander unabhängig zu testen und bestimmte Sendeparameter wie auch die zu überwachenden Eigenschaften individuell zu konfigurieren.
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- Trend 3: Funktionalität komplexer Systeme wird durch Software bestimmt
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