工程師對機電產品的電信號和電功率進行測試和評估時,通常會用到示波器和功率分析儀等設備對電參數進行測量和分析。而被測產品的性能除了電氣特性之外,還包括很多其他特性,比如燃燒,切割,振動,扭矩轉速,焊接質量等等。
很多時候,電氣特性與這些非電氣特性會有著直接或者間接的關聯。通過深入分析這些關聯,能夠幫助工程師找到解決問題的好方法。
高速攝像機在機器人焊接測試中的應用就是很好的例子。
機器人焊接測試應用
機器人焊接測試需要使用高速攝像機對焊接過程進行高速拍攝,同時還要使用示波記錄儀對整個測試過程的電壓、電流和IO控制信號進行記錄。通過慢動作回放焊接過程,很容易發現焊接中存在的與設計不一致的問題。那么解決它就需要將出現問題那一時刻對應的電壓電流波形以及控制信號波形,與視頻圖像同步起來,這樣就可以比較容易地發現問題出現在什么地方。
要實現這樣的測試方案,有兩點非常關鍵。
先是高速相機與示波記錄儀的同步。因為焊接過程中的問題持續時間可能非常短,雖然高速攝像機能夠捕捉到問題,但是如果與記錄的電信號有較大時間延遲的話,會對分析問題造成困難。
另外需要有相應的分析工具能夠同步顯示電信號波形和高速視頻,使工程師方便直觀地找到波形和圖像的關聯并進行分析。
很多使用(高速)攝像機的應用都有類似的需求。
攝像機與電信號
同步的解決方案
橫河公司2021年推出的IS8000集成測試平臺就具有這樣的同步功能。IS8000除了能將DL950示波記錄儀和WT5000功率分析儀等橫河設備進行同步測量之外,還有一個高速攝像機同步的選件功能(/FS1),支持第三方的高速攝像機圖像同步,可以將高速攝像機圖像與相關的電流、電壓和控制信號同步,慢動作回放,實現設計和結果之間的可視化。
IS8000可以將高速攝像機的視頻圖像、DL950采集的波形數據和WT5000功率分析儀的功率數據同步起來,在統一界面上進行顯示(如下圖所示)。在慢回放視頻的同時,波形數據也會同步顯示,便于工程師從波形上找到問題所在。圖片
常規視頻格式的
離線分析
當然還有很多測試場景并不需要使用高速攝像機,對時間同步的要求也不是很高。比如只是用攝像機記錄產品外觀或者環境變化,通過與儀器記錄的波形或功率參數進行對比分析,發現一些內在關聯。這種情況,也可以使用IS8000的攝像同步功能。
IS8000高速攝像機同步選件的離線分析模式,可以支持常見的多種視頻格式(AVI,MP4 ,WMV ,AVCHD ,MOV ,MPEG2-PS)。也就是說,可以將任意攝像設備拍攝的視頻導入到IS8000中與波形進行同步(可能需要格式轉換),比如家用攝像機、數碼相機,甚至手機拍攝的視頻都可以導入。
當然為了確保視頻與波形的對應關系,應該盡量將攝像設備的時鐘與波形記錄設備的時鐘保持一致,有條件的話,可以使用同步信號進行設備同步。
如果您正在使用攝像設備進行輔助測試,或者認為使用視頻數據有助于產品的開發和測試,IS8000的高速攝像機同步功能非常值得您體驗!