具有时间识别功能的LXIA和B仪器可以利用时间戳和事件记录获得前所未有的系统计时可视性,从而更好地完成系统错误检测和优化。在新的测试系统不达标的今天,我们会有一些发现问题的线索。例如,我们不知道开关是否在错误的位置,信号源是否稳定,或者DUT是否不能产生预期的信号。具有时间识别功能的仪器允许测试工程师同步通道和重构时间序列,以帮助发现问题。如果需要并行操作,可以通过识别空闲时间、稳定时间和延迟来优化系统吞吐量。它们还可以简化系统的支持和维护。比如用更新更快的乐器替换旧乐器,新乐器速度的提高往往会打乱程序的时序。具有时间识别功能的B类仪器可以模仿旧仪器的计时行为,在与以前完全相同的时间执行任务,从而保护测试程序的投资。
对于建立生产、设计验证和多通道数据采集和测试系统的系统集成商来说,执行速度是测试系统的一个关键参数。以太网的速度可以达到1Gbit/s,在传输大数据包时,其速度远远超过GPIB等大家熟悉的测试接口。此外,以太网支持点对点通信和分布式处理,从而消除了从仪器到控制器的数据流和集中式单处理器系统中的处理器瓶颈。
事实上,对于大多数测试系统来说,测试系统速度更多地是由仪器的测量速度而不是I/O速度决定的。实际上,系统的速度很少受到I/O的限制,I/O速度只是问题的一半,但它经常导致不正确的结论。真正要问的问题是需要多长时间才能得到校准的测量结果。仪器或卡控制器的测量时间通常比允许的I/O速度低一到两个数量级,因此比较原始I/O反应时间和吞吐量是不切实际的,而且会产生误导。LXI仪器是一种智能仪器,因此它有能力执行许多其他体系结构所不能执行的任务。
由于测量速度更多地由仪器或卡控制器决定,而不是由I/O带宽决定,因此分布式并行架构可以提高系统性能。就像不久前计算机行业为了分布式架构而放弃集中式处理一样,分布式并行测试系统架构可以提高系统的性能。LXI使系统设计人员能够绕过DUT的瓶颈问题——控制器——仪器,其控制器位于每个事务的中间,从而建立一个严格控制的对等子系统。通过将计算机移出关键路径,I/O流将更加高效,系统速度将得到提高,并且控制器将可以自由地做对数据最有价值的事情。仪器之间可以直接通信,从而避免了中央计算机控制带来的延迟。智能仪器的能力,加上LXI定义的通信协议,构成了这些更有效的体系结构。
我们知道测试系统的速度指标,但是测试工程师要使用多少等待语句才能让系统工作呢?这些等待语句优化了吗?几乎每个测试系统都使用WAIT语句来处理不规则的时间序列,但是WAIT语句往往需要手动调整和优化,这使得系统很难维护和支持。LXIB类和A类可以识别时间的仪器和系统都配备了事件记录,可以告诉工程师指定仪器运行需要多少时间,从而为错误检测和优化提供了前所未有的透明度。
LXI的可下载脚本、状态调用、点对点通信等特性完全适合应用。它允许工程师将代码直接下载到仪器,因此仪器和控制器之间不需要运行时间和I/O流。除了控制器加载仪器控制任务,还可以提高系统速度,简化系统的软件设计。对于系统集成商来说,包括宏、脚本、应用、主名、点对点通信的能力可以大大提高其实用性和价值。测试工程师可以将自定义算法或测试序列直接嵌入到测试设备中,并通过在仪器中进行处理来加快系统的响应速度。LXI点对点通信或组播通信和触发器无需控制器干预即可初始化,直接脚本执行使得很多功能更加强大。
利用脱机工具将数据直接送到计算机进行处理和分析是以太网和LXI的长处。使用LXI,在仪器和执行离线分析任务的高速计算机之间传输大数据文件比很多其他接口要快得多。
LXI的一个典型应用是用于卫星测试的太阳电池阵和热负荷模拟系统。这是一个由几十到几百个电源组成的系统。在使用GPIB(通用接口虚线)或者卡盒仪器的时候,协调这么多电源是非常困难的,但是LXI让它变得很容易。实践证明,具有时间识别能力的功率阵列可以很好地应用于时变系统,如太阳能电池阵列模拟器。用LXI测试系统测试手机电池充电器时,系统集成商增加的速度和通道数是其他方案不可能达到的。
有线电视、移动无线通信和输变电部门的监控站可以在远程站使用LXI仪器,并通过以太网将信息发回中控中心。LXI甚至可以用来监测桥梁金属的腐蚀情况。由于没有节点和距离的限制,这些常见的应用任务可以轻松、经济地完成。通过将成千上万的测试节点集中在中心位置,不需要技术人员外出,从而节省了大量的时间和金钱。
LXI成员公司使用LXI来协调数千个应变仪的工作,以测试飞机机身、路面和桥梁。在这些应用中,LXI系统架构用于协调数千个应变计的工作,这是传统测试互连技术无法完成的。在飞机机身测试系统中,LXI通过使用LXI设备触发和时间戳来同步数万个通道,使这项艰巨的任务变得简单。在这种应变片的很多应用中,其他仪器互联方案都无法达到要求的距离、精确的配合和同步。集成商已经建立了类似的测试系统来测试和监控喷气发动机的性能,其中必须协调数百甚至数千个通道。LXI网络结构使得这种应用如此简单。
一家航空航天承包商使用LXI的点对点通信和具有时间识别功能的B类仪器,应用中需要精确的系统关闭时间,以保护昂贵且敏感的DUT。在该系统中,点对点通信启动关机序列,并且建立了比基于PC时基的系统更快和更精确的系统。LXIB仪器的时间同步功能将该应用的速度和时序精度提高了两个数量级,并简化了系统软件。