Подсистема коммутации

Подсистема коммутации служит для автоматизации измерений и направлена, в первую очередь, на уменьшение ручных переключений между измерительными приборами, каналами исследуемого изделия или даже несколькими изделиями. Для этого подсистема формируется таким образом, чтобы еще до начала измерений к ней можно было подключить необходимое число каналов и приборов, а дальнейшие переключения производить автоматически, без ручных переключений.

Применение подсистемы коммутации позволяет не только значительно сократить общее время измерений, но также уменьшить влияние человеческого фактора и снизить износ разъемов как тестируемых устройств, так и измерительного оборудования.

Подсистема коммутации формируется из набора модульных коммутаторов различных топологий, позволяя эффективно автоматизировать любые переключения.

В автоматизированных рабочих местах подсистема коммутации может быть явно выделена, например, в отдельное шасси PXI, или быть распределенной среди модульных измерительных приборов.

Линейка PXI коммутаторов National Instruments насчитывает более 80 различных модулей, отличающихся характеристиками, типом используемых реле, топологией, исполнением каналов и другими характеристиками. Это позволяет создавать эффективные подсистемы коммутации для любых сигналов, от высоковольтных цепей питания до СВЧ трактов, и их комбинаций.

Различные топологии и типы реле

Для эффективной автоматической коммутации NI предлагает множество модульных коммутаторов различных топологий (простые реле, мультиплексоры, матрицы, гибкие). Каждая из них исполняется в одно-, двух-, четырехпроводных версиях. Многие модули также оставляют возможность пользователю гибко управлять отдельными реле, формируя собственные топологии, необходимые в конкретной задаче.

Для различных сигналов и условий эксплуатации коммутаторы изготавливаются на основе различных типов реле, таких как электромеханические, герконовые и твердотельные реле.

СВЧ реле и мультиплексоры

Реле и мультиплексоры для СВЧ сигналов используются для переключения сигналов в диапазоне частот до 40 ГГц. Они исполнены на основе электромеханических или твердотельных реле и позволяют коммутировать до 16 каналов в одном модуле.

СВЧ матрицы

Матрицы для СВЧ сигналов позволяют обеспечить наиболее гибкое подключение множества приборов и каналов, в том числе с одновременным согласованным подключением нескольких приборов или каналов.

Реле и мультиплексоры общего назначения

Реле и мультиплексоры общего назначения служат для переключения сигналов с частотами до 200 МГц. Они позволяют автоматизировать работу с сигналами до 300 В и 40 А.

Матрицы высокой плотности каналов

Многоканальные полные и разреженные матрицы позволяют одновременно подключать множество каналов и приборов в наиболее гибких вариантах. Такая топология бывает просто необходима, если нужно производить попарные переключения нескольких каналов к нескольким измерительным приборам или замыкать входы и выходы изделия между собой.

Возможность расширения матриц путем объединения двух и более модулей позволяет создавать действительно многоканальные подсистемы коммутации.

Специальные виды коммутаторов

National Instruments предлагает также ряд специальных коммутаторов для специальных задач.

Модули имитации неисправностей предназначены для замыкания некоторых линий между собой, на питание или на землю, имитируя аварийный режим работы изделия.

Модули импорта/экспорта сигналов позволяют осуществить подключение измерительных приборов, например, осциллографа или генератора, к одной или нескольким цифровым линиям для контроля или корректировки сигналов.

Специальные средства для коммутаторов

Для упрощения управления подсистемой коммутации и ее обслуживания модули NI снабжены специальными аппаратно-программными средствами для контроля каждого отдельного реле.

Каждый модуль содержит специальную логику и память для подсчета и запоминания количества переключений каждого реле. Это позволяет вовремя предупредить естественный износ реле и произвести его замену.

Многие матричные коммутаторы снабжены встроенным инструментом NI Switch Health Center, который автоматически проверяет реле на предмет подвисания в открытом или закрытом состоянии, предотвращая их использование в случае неисправности.

Аппаратное тактирование переключений с помощью обмена цифровыми сигналами по шине PXI позволяет надежно координировать действия измерительных приборов и коммутаторов. Так, например, мультиметр в паре с мультиплексором автоматически проводит измерения по всем каналам, обеспечивая максимальную скорость измерений.

Подобно модульным измерительным приборам коммутаторы NI могут управляться интерактивно с помощью программных лицевых панелей, позволяющих в ручном режиме управлять модулями в рамках выбранной топологии или каждым реле в отдельности.

Интеллектуальное приложение для управления коммутаторами в сложных системах NI Switch Executive позволяет легко создавать различные конфигурации, формируя виртуальные коммутаторы, сохранять их и портировать в другие программы, ускоряя процесс разработки программ.