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横河电机:为提升系统开发效率打出软硬结合“组合拳”

2021-04-20 邵乐峰 阅读:
日前,在横河电机新款示波记录仪DL950和IS8000集成测量软件平台发布会现场,横河计测株式会社全球市场副总裁Terry Marrinan就产品差异化竞争、简化测试流程、行业发展趋势等热点话题接受了《EDN电子技术设计》的独家专访。

作为精准功率测量的开创者和数字功率分析仪市场的领导者,日本横河电机株式会社(YOKOGAWA)的测量仪器以高精度和高稳定性著称。日前,在其新款示波记录仪DL950和IS8000集成测量软件平台发布会现场,横河计测株式会社全球市场副总裁Terry Marrinan(图1)就产品差异化竞争、简化测试流程、行业发展趋势等热点话题接受了《EDN电子技术设计》的独家专访。Fvfednc

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图1:横河计测株式会社全球市场副总裁Terry Marrinan。Fvfednc

作为本次发布会最重要的两个产品,DL950示波记录仪和IS8000集成软件平台的核心卖点分别是什么?和竞争对手相比,它们能为用户带来哪些差异化的竞争优势?

这两款产品对我们来说非常重要,我们花了很长的时间进行产品定义和开发,并最终成功推向市场。例如DL950(图2)就能够非常有效的帮助工程师分析日益复杂的系统和解决方案,因为它能够测量并记录相当多且各自独立的电气、电子和机械特性,我们仅通过一台高集成度示波器,就能实现此前多个测试测量设备组合起来才能实现的功能,这是最大的优势之一。Fvfednc

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图2:DL950示波记录仪。Fvfednc

优势之二在于DL950提供了足够丰富的插槽和输入通道。它有8个插槽用于模块连接,搭配能够以10MS/s的采样速度从四个输入通道读取数据的720256输入模块时,最多可以同时测量32个通道。这意味DL950能够采集包括温度、扭矩传感器在内的各种数据,或者是进行电气、机械、总线参数测量,以查看它们如何影响系统或设备组件,提高产品设计和评估效率。Fvfednc

另一个不同寻常之处是DL950所采用的隔离技术,这对那些从事新型电力转换技术的工程师来说非常重要。我们在立项之初就听取了很多客户的意见,无论是单输入通道隔离还是输入模组隔离,DL950都能够将开关产生的影响最小化,这是非常关键的特性。再举一个案例:能够以200MS/s的采样速度读取数据的720212,是我们这次与DL950共同发布的另一款输入模块。由于采用了高速光纤传输技术,在保证高速测量的同时,产生的隔离能够为精确测量高速开关信号提供性能保障。Fvfednc

再让我们谈谈IS8000(图3),这是一款集成软件平台,用于控制多个测量仪器和采集数据并创建报告。横河此前已开发出可单独供功率分析仪、示波记录仪和其他此类仪器使用的软件。但近年来,客户的产品开发评估流程越来越复杂,必须一起使用不同的测量仪器。在此情况下,使用单独的软件工具来采集和比较来自不同测量仪器的数据可能非常困难且耗费时间。Fvfednc

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图3:IS8000集成软件平台。Fvfednc

因此横河开发出了IS8000软件。它通过一个界面来控制和同步由多个设备执行的测量,使得效率显著提高,这也为集成处理不同类型的数据(电信号、图像等)提供了一个新环境,从而解决了之前的难题。Fvfednc

最大程度的优化能源使用效率和使用可再生能源,最大限度减少能量损失,始终是横河电机关注的重点。您认为DL950和IS8000在设计和使用中,是如何体现这种理念的?

支持电气化和低碳化,提高能源效率,致力于在全球范围内减少温室气体排放,这既是未来世界可持续发展的关键所在,也是横河公司的企业责任所在。Fvfednc

知道我们能成为电力功率分析领域第一名的原因吗?就是因为我们了解电力效率,愿意花时间帮助客户开发创新的节能产品。因此,对正在考虑开发可再生能源系统的用户而言,要确保系统能够在不同的电力转换阶段保持高效率,就必须在多个节点处进行测量。例如在光伏发电领域,我们相关的解决方案能够非常轻松的同步多个仪器的波形,能够通过上千倍的缩放、平移操作,为工程师呈现太阳能电池板阵列能量波形中发生的细节。同时,你可能也注意到了,DL950搭配相应输入模块时能够以200MS/s的采样速度读取数据,之所以采用这样的设计思路,就是因为考虑到了很多能源相关应用对高采样率、高转换效率的渴望。Fvfednc

很多客户说现在的行业标准变化太快,项目周期正变得越来越短,资源和资金有时也会面临压力。横河在研发设计时是否也听到了类似的反馈?如果是的话,如何才能顺应这种快速的变化?如何帮助工程师简化复杂的测试过程?

我想这是当前的普遍趋势,从日常使用的手机到客户项目,都是如此。所以我们必须拥有正确的资源,无论是人员、设备,还是资金,才能够帮助用户不再为项目苦苦挣扎。对像横河这样的测试测量厂商来说,就是必须确保任何一位具备专业知识的使用者,都能够更加容易的使用仪器,都能够获得更快的支付时间和技术支持,这也是我们推出DL950和IS8000的初衷所在。Fvfednc

比如对汽车工程师来说,从部署到生产再到运营,他们需要快速进入下一环节,这种需求贯穿整个价值链,这就是为什么软件变得越来越重要的原因。越早部署软件,越早与硬件产品结合形成“合力”,工程师们才能更多更快的获取测量结果,简化测试流程。Fvfednc

就像我之前所说的那样,IS8000是一款可以加速工作流程的全集成软件平台,真正集成了多种仪器的时序控制和数据采集。例如除了为横河示波记录仪、功率分析仪和示波器执行配置、监视、测量数据合成、比较分析和报告输出之外,IS8000软件还可以使用其他供应商的高速摄像机进行同步测量,应用于汽车研发和类似工作中。Fvfednc

新一代的工程师在使用示波器平台时更注重体验,更喜欢那些易用性和通用性强的产品,DL950在设计时是否考虑到了这些因素?

是的,我们的确考虑到了年轻工程师们的使用习惯。所以DL950不但配备了大触摸面板显示屏,便于直观地查看详细波形图像,还保留了与以前型号相同的机械按钮、旋钮和其他控制面板功能,为用户提供了更广泛的显示屏操作选择。此外,DL950还提供带有配置向导的应用菜单,可以轻松配置功率分析和应变测量等常见应用。同时,为响应客户需求,横河还计划未来增加向导格式设置菜单的数量。Fvfednc

“易用性”是一个很好的词语,我用了很多年。尤其是当你习惯使用某种仪器之后,再使用竞争对手的产品,就会有更深刻的感受。所以这对任何厂商来说都是挑战——你需要说服使用者自己的产品为什么易用?哪里易用?如何才能简单高效便捷的帮助他们?因此我们需要尽可能多地与客户交谈,以获得反馈;需要通过简化各种应用设置,让他们体会到灵活性、便捷性和高效性。Fvfednc

例如在快速设置中,用户快速进入应用程序后,只需要打开菜单,点击就能获得所需的设置;还有就是大屏幕的设计,这与我们对笔记本电脑的需求是一样的:更大的屏幕、更高的分辨率、能够实现触摸功能、能看到任何希望看到的细节,这对高速信号采样十分重要。Fvfednc

欧美的测试测量厂商现在越来越喜欢自己开发测试专用ASIC芯片,这会成为行业趋势吗?横河是否有这样的计划?

目前为止,横河还没有自己开发测试专用芯片的计划。我认为一些厂商之所以愿意自己开发专用芯片主要有两个目的:一是要实现测量仪器的性能,比如采集的信号传输率越来越高,通过在自己设计的芯片内集成相应功能,既能够缩短研发周期,加速上市时间,还能够对成本加以控制;二是源于设备小型化和紧凑化,功能需求最大化的设计趋势。但我们注意到,现在内存芯片不但容量更大而且价格更低,FPGA芯片在实现某些特定功能时也成为行业首选,所以尽管不排除未来会自我开发芯片的可能性,但就目前来看,我们确实没有相关计划。Fvfednc

我们注意到DL950中有8个插槽,20多种输入模块,这是否意味着未来的示波器产品更倾向于以“搭积木”的方式发布?在硬件基础上建立强大的软件分析能力将成为今后厂商的核心竞争力?

这是个真正有趣的问题,回答它并不容易。我相信在未来,我们会看到更多“模块化”的趋势,出现更多模块化仪器或是更多“设计构件(Building Blocks)”。如果试图最大限度地提高通用性,我们实际上有21种不同类型的输入模块、12/14/16位隔离模块、通用电压/温度/加速度/频率/车辆串行总线等模块。此前,在一个视觉编码的测试应用中,我们就为不同场景准备了不同的测量模块,所以设计灵活性得到了大幅提高,能够适应不同的应用场景。Fvfednc

在测试测量领域,软件是未来非常重要的功能,是值得投资和开发的。以IS8000软件的FFT分析方法为例,通过软件,工程师能够测量到16个FFT过程,自动计算频率和积分值,并进行滤波处理,这确实是对测量方法的扩展。凭借内建于产品中强大的软件分析能力,用户无需再具备专业的软件知识,就能够更加容易的输出数据、查看报告。如果用更形象的比喻来描述,这对于工程师来说就像是在“玩游戏”,非常灵活、方便,不同应用程序,公司不同部门之间的隔阂得以消弭。Fvfednc

本文为《电子技术设计》2021年5月刊杂志文章,版权所有,禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里Fvfednc

责编:赵明灿Fvfednc

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