Sistema di Test e Misura per Sistemi RF

Author(s):
M. Roberto - ELMACOM
M. Tiribocchi - ELMACOM

Industry:
Industrial Controls/ Devices/ Systems

Products:
High-Speed Digitizers, Digital Multimeter Devices, LabVIEW, Data Acquisition, PXI/CompactPCI, Digital I/O Devices

The Challenge:
Realizzare un sistema di test automatico da campo, comprendente un insieme di strumenti tipicamente utilizzati in laboratorio nell’ambito della manutenzione di apparati elettronici a radiofrequenza, in grado di effettuare test funzionali sul campo su sistemi RF.

The Solution:
Il sistema è basato su un’architettura PC embedded, con bus misto PCI-PXI, sul quale è possibile inserire le schede di I/O necessarie a realizzare la configurazione HW desiderata. Un software opportunamente progettato rappresenta la strumentazione attraverso un’interfaccia grafica. Il sistema si presenta come un insieme compatto e trasportabile manualmente da un operatore. È prevista l’alimentazione in AC, DC o da batteria tampone.

 

Introduzione

Questo articolo descrive un sistema portatile di test comprendente un elevato numero di strumenti nella stessa unità. E’ uno strumento portatile, modulare, realizzato per effettuare attività di test sul campo, su apparati operanti nei settori radar e telecomunicazioni. Ha dimensioni e peso adeguati ad essere trasportato da un unico operatore in luoghi operativamente scomodi, come ad esempio l’interno di un sommergibile. Integra le funzionalità tipiche di un laboratorio industriale in varie configurazioni. Lo strumento è disponibile nelle due opzioni di strumento trasportabile a mano, e di cassetto rack 19” standard.

Descrizione generale

Il sistema è basato su un’architettura PC embedded, con bus misto PCI-PXI, sul quale è possibile inserire le schede di I/O necessarie a realizzare la configurazione HW desiderata.

La comunicazione PCI-PXI è ottenuta attraverso il kit NI-8331 (MXI-4).

Un esempio di configurazione comprende:

• Generatore RF 0.5 – 18 GHz (progetto e realizzazione Elmacom),
• RF Power meter 0.05 – 18 GHz (progetto e realizzazione Elmacom),
• Scheda Oscilloscopio NI-5124,
• Scheda Logic Analyzer NI-6541,
• Scheda Voltmetro NI-4070,
• Scheda Contatore eventi NI-6221.

Altre configurazioni sono realizzabili scegliendo semplicemente una diversa combinazione di moduli PCI o PXI.

 

Fig. 1 – Vista pannello frontale del sistema.

 

Il SW di controllo è realizzato in ambiente LabVIEW.

La flessibilità del sistema permette di realizzare procedure automatizzate di test sviluppate ad hoc su specifici apparati.

Il sistema è dotato di display touchscreen, tastiera e mouse, hard disk, masterizzatore dvd e delle interfacce standard (porte seriali, parallela, usb, …).

Il Sistema può essere controllato in “locale” attraverso le normali periferiche (tastiera, display…), oppure in “remoto” se il sistema è connesso ad una rete Lan.

In modalità remota il Sistema può essere dislocato in prossimità del teatro operativo oggetto dell’attività di test, mentre l’operatore può gestirne a distanza, attraverso il proprio computer portatile o desktop, l’intera attività.

 

Software applicativo

Il software del sistema è composto dai seguenti elementi:

• Sistema operativo Windows XP professional,
• Driver delle risorse HW,
• Test Manager,
• Interfaccia grafica utente.

Il Test Manager è una procedura di self-test di sistema, che utilizza tutte le risorse HW al fine di identificare eventuali failure presenti nell’unità di test. L’interfaccia grafica permette di gestire l’HW di sistema.

 

Dimensioni meccaniche e alimentazione

Il sistema, utilizzato come unità da laboratorio, ha le dimensioni di un cassetto rack 19” standard e altezza 5U. Il sistema è alimentato come segue:

• 115 – 220 Vac monofase, 50-400 Hz,
• 24 - 28 Vdc,
• Batteria tampone.

L’assorbimento complessivo è circa 450 W.

 

Fig. 2 – Vista di insieme dell’unità.

 

Conclusioni

Il sistema è stato concepito per operare sul campo con efficacia e flessibilità. Il progetto ad hoc di moduli specifici e l’utilizzo dell’HW National Instruments hanno permesso di ottenere uno strumento adeguato allo scopo. L’utilizzo di LabVIEW nello sviluppo del SW di gestione, ha permesso inoltre di contenere notevolmente i tempi di sviluppo e di integrazione.

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M. Roberto
ELMACOM

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