Sistema de Control de la Ignición y el Disparo de una Escopeta Electrónica

Author(s):
Miguel Navas - EIIT, S.A.

Industry:
ATE/Instrumentation

Products:

The Challenge:
Desarrollar una aplicación automática que permita verificar el correcto funcionamiento de la tarjeta electrónica del sistema de control de la Ignición y el Disparo de una escopeta.

The Solution:
Utilización del equipo de test funcional VF3522 con las siguientes herramientas de software de National Instruments: secuenciador de test TestStand, Operator Interface personalizado con LabWindows/CVI, software de control de la diferente instrumentación (NI PCI-4060, NI PCI-DIO96, NI PCI-7332, NI-GPIB, UMI-7764, osciloscopio Tektronix TDS2014B) con LabVIEW, movimientos de la cámara en X e Y con NI Motion Control y análisis de las capturas realizadas con IMAQ Vision.

Introducción

Debido a la gran demanda que la sociedad ejerce sobre los diferentes productos electrónicos, las empresas se ven en la necesidad de incrementar la velocidad de sus procesos productivos, manteniendo altos estándares de calidad en sus productos. Para ello recurren a equipos de test capaces de llevar a cabo una serie de pruebas exhaustivas para detectar cualquier posible anomalía en el montaje o funcionamiento final del producto. El sistema que hemos desarrollado permite llevar a cabo la prueba funcional de un Sistema de control de la Ignición y el Disparo de una escopeta, de forma rápida y eficaz, reduciendo tiempos de prueba y aumentando la fiabilidad del producto final. En este caso la verificación debe ser completa y con una simulación lo más real posible, ya que en caso de mal funcionamiento de esta tarjeta electrónica se pondría en alto riesgo al usuario.

 Implementación

La prueba de esta tarjeta se basa fundamentalmente en la aplicación de una tensión continua  que permite la carga de un condensador a 350V. Durante la prueba es necesario variar los valores de tensión continúa aplicados en la entrada del circuito para provocar la carga del condensador, con el fin de verificar que los tiempos de carga con una u otra tensión se mantienen dentro de unos márgenes establecidos. Para la aplicación de las diferentes tensiones se ha utilizado una fuente de alimentación programable, controlada con la tarjeta NI GPIB. La medida del consumo de corriente se realiza con el multímetro NI 4060, también utilizado para realizar otras medidas de tensión durante la prueba. La adquisición de la señal de carga del condensador se ha realizado con un Osciloscopio TDS2014B, conectado al puerto USB del PC. Para el control de la fuente, el multímetro y el osciloscopio se han desarrollado varios pasos de test en Test Stand, usando el entorno de programación LabVIEW.  Una vez cargado el condensador, para que se produzca el disparo es necesaria la activación simultánea de dos pulsadores (“gatillos”).

Esta pulsación se realiza mediante la activación de las electroválvulas de dos cilindros mecánicos. El control de las electroválvulas se realiza mediante la activación de varias salidas digitales de la tarjeta PCI-DIO96. En este caso, el nivel de seguridad exigido es muy elevado, y durante la prueba se han de realizar varias comprobaciones cerciorándose de que el disparo no se produzca pulsando sólo uno de los gatillos, o cuando el switch de seguridad de la escopeta está activado.

Para la comprobación del disparo se ha utilizado una bujía de coche a modo de carga, de forma que cuando se realiza el disparo, tiene lugar una caída de tensión en los extremos de la bujía que produce un chispazo. La duración del chispazo, es de unos 100ms, y su inspección se realiza mediante una cámara conectada al puerto USB. El tratamiento posterior de las imágenes adquiridas se realiza mediante algoritmos de Visión, con la herramienta NI Vision Assistant.

En el momento del disparo, además de comprobar el chispazo, se comprueba que el tiempo transcurrido entre la caída de tensión en dos puntos, está comprendido entre 2.5 y 3.8 mseg. Para ello se ha utilizado la entrada de trigger del Osciloscopio. Estas dos acciones, visión del chispazo y adquisición de la señal, se realizan de forma paralela durante la ejecución de la secuencia de test, creada en el entorno de programación de Test Stand. Además del disparo, también se comprueba el funcionamiento de un circuito de seguridad, formado por dos zéners de 200V en serie y en paralelo con el condensador, que evitan, en caso de mal funcionamiento del circuito de carga, que el condensador adquiera una tensión superior a la máxima permitida.

Como parte final de la prueba, es necesario realizar la tabulación de unos picos de tensión generados en varios puntos de la placa. La adquisición de dichas señales se ha realizado con el osciloscopio, y el tratamiento y comprobación posterior de la señal adquirida, se ha realizado mediante LabVIEW.

Gracias a la entorno de TestStand, se han podido asociar los diferentes pasos de test creados, para formar una secuencia de test, fácilmente editable y configurable, que permite tener un control total sobre cada recurso hardware utilizado, llevar a cabo una exhaustiva verificación de cada una de las partes del circuito bajo prueba, y generar los informes de resultados correspondientes a cada prueba en una base de datos a medida del cliente, para una mayor facilidad de consulta.

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Miguel Navas
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