W przyszłości dane będą analizowane przez sztuczną inteligencję (AI) z niespotykaną dotąd dokładnością, rzeczywistość będzie interpretowana na poziomie kwantowym, a maszyny będą nie tylko płynnie łączyć się ze sobą, ale również rozpoznawać własne błędy. Futurystyczne urządzenia opracowane w celu poszerzania naszej technologicznej wiedzy nazywane są „narzędziami jutra”.
W tym artykule odkrywamy ich innowacyjne możliwości, zwracając uwagę na najnowocześniejsze technologie, które mają szansę przekształcić branżę kontrolno-pomiarową. Te innowacje to nie tylko narzędzia, lecz początek ery, w której precyzja i wnikliwość idą w parze, zapowiadając nowy sposób badania, analizowania i ulepszania świata.
Dlaczego technologia kontrolno-pomiarowa jest ważna?
Technologia kontrolno-pomiarowa to zbiór procedur, metod i sprzętu wykorzystywanych do oceny, analizy i ilościowego określenia właściwości, skuteczności i niezawodności poszczególnych części, systemów lub procedur. Zakres czynności kontrolno-pomiarowych obejmuje porównanie cech, w tym funkcjonalności, dokładności, wydajności, trwałości, bezpieczeństwa i zgodności z wcześniej ustalonymi normami lub wymaganiami. Metody kontrolno-pomiarowe mają zasadnicze znaczenie dla zapewnienia jakości oraz niezawodności towarów, technologii i systemów w wielu dziedzinach.
Zakres prac kontrolno-pomiarowych jest bardzo szeroki i odgrywa kluczową rolę w produkcji i konserwacji oraz opracowywaniu większości nowoczesnych technologii. Stosuje się je w różnych branżach, w tym w elektronice, telekomunikacji, motoryzacji, lotnictwie i obronności, medycynie i opiece zdrowotnej, produkcji oraz nadzorze przemysłowym i środowiskowym.
Technologie kształtujące sektor aparatury kontrolno-pomiarowej
W branży testowo-pomiarowej dominuje wiele trendów i technologii, które przyczyniają się do transformacji tego sektora. Sztuczna inteligencja zdążyła już zrewolucjonizować analizę danych i procesy decyzyjne, umożliwiając konserwację predykcyjną i dostęp do informacji w czasie rzeczywistym. Technologia Blockchain z kolei zapewnia integralność i bezpieczeństwo danych, co ma kluczowe znaczenie w kontekście pomiarów, gdzie dokładność i zaufanie mają ogromne znaczenie. Rozwój pojazdów elektrycznych i stale ewoluujący Internet Rzeczy (IoT) sprawiają, że branża pomiarowa dostosowuje się do specjalistycznych wymagań testowych w tych dziedzinach.
Co więcej, technologie 5G i telekomunikacyjne przynoszą rewolucyjną zmianę, zapewniając szybszą i niezawodną łączność, a co za tym idzie, konieczność stosowania zaawansowanej aparatury kontrolno-pomiarowej do pomiaru i optymalizacji wydajności.
6 innowacyjnych narzędzi i urządzeń pomiarowych
Tempo zmian zachodzących na świecie stale rośnie, a w nadchodzących latach możemy spodziewać się znaczących postępów i innowacji, w dużej mierze związanych z najnowocześniejszymi technologiami, takimi jak IoT, 5G i sztuczna inteligencja. Oto niektóre z nowo opracowanych narzędzi, które zdążyły już znaleźć zastosowanie w różnych branżach.
1. Zaawansowane czujniki i sondy
Zaawansowane czujniki i sondy stanowią istotny element branży kontrolno-pomiarowej, ułatwiając precyzyjne rejestrowanie i analizowanie danych w szerokim spektrum zastosowań. Te wyspecjalizowane narzędzia zostały zaprojektowane z myślą o precyzyjnych pomiarach różnych właściwości środowiskowych, biologicznych, chemicznych i fizycznych. Przekształcają fizyczne zjawiska w wymierne impulsy elektryczne w celu ich analizy i interpretacji.
Czujniki i sondy pomiarowe znajdują zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, w tym w lotnictwie, motoryzacji, opiece zdrowotnej, biotechnologii, elektronice użytkowej, monitorowaniu środowiska i badaniach naukowych. Do najbardziej rozpowszechnionych typów czujników należą te do pomiaru temperatury, jakości powietrza i wykrywania ruchu.
Elfa Distrelec oferuje szeroką gamę zarówno cyfrowych, jak i analogowych czujników temperatury, przeznaczonych do różnych zastosowań. Czujniki cyfrowe charakteryzują się szczególnie wysoką dokładnością pomiaru temperatury otoczenia. Czujnik temperatury WSEN-TIDS firmy Wurth Elektronik jest wykorzystywany głównie do monitorowania systemów zasilania, płytek drukowanych, systemów HVAC, łańcuchów chłodniczych i warunków środowiskowych.
Główne parametry:
- wysoka dokładność,
- w pełni skalibrowane 16-bitowe wyjście temperatury,
- możliwość wyboru wyjściowej częstotliwości danych do 200 Hz,
- programowalny próg temperatury i przerwania sygnału,
- cyfrowy czujnik temperatury na bazie krzemu.
2. Narzędzia do testowania sieci bezprzewodowych
Sprzęt do testowania sieci bezprzewodowych jest wykorzystywany do zapewnienia wydajności, niezawodności i bezpieczeństwa sieci. Przyrządy i analizatory do testowania sieci odgrywają kluczową rolę w monitorowaniu i ocenie jej wydajności.
Doskonałym przykładem takiego sprzętu testującego jest seria LinkIQ firmy Fluke, która obejmuje testery sieciowe przeznaczone do oceny wydajności kabli przy prędkościach do 10 Gb/s i rozwiązywania problemów z łącznością sieciową. Narzędzia te nie tylko dostarczają cennych danych na temat wydajności kabli, w tym odległości do usterek i mapy przewodów, ale także wykorzystują pomiary częstotliwości do sprawdzania funkcjonalności kabli. Oprócz tego seria LinkIQ umożliwia przeprowadzenie diagnostyki najbliższego przełącznika, umożliwiając identyfikację kluczowych problemów sieciowych i potwierdzenie konfiguracji przełącznika bez konieczności stosowania dodatkowego urządzenia.
Pozostałe parametry:
- analogowe i cyfrowe tonowanie,
- miganie portów,
- uwierzytelnianie 802.1x,
- lokalizatory biur zdalnych,
- możliwość zarządzania wynikami za pomocą komputera LinkWare™ PC.
W bogatej ofercie Elfy Distrelec znajduje się szereg analizatorów do testów sieci bezprzewodowych, takich jak analizatory widma, generatory sygnałów i wiele innych narzędzi testowych. Jeśli interesują Cię również procedury testowania elektrycznego, przeczytaj nasz artykuł.
3. Zasilacze stacjonarne i jakość zasilania
Zasilacze stacjonarne stanowią niezbędny sprzęt wykorzystywany do zasilania urządzeń i obwodów podczas testowania i projektowania. Zapewniają one stabilne i niezawodne zasilanie, co ma kluczowe znaczenie przy wykonywaniu precyzyjnych pomiarów oraz testowaniu podzespołów i systemów elektronicznych. Urządzenia te pozwalają na skuteczną kontrolę napięcia, natężenia prądu i mocy wyjściowej. Częściej niż zasilacze AC stosuje się wersje DC.
Seria 10000 marki EA Elektro-Automatik, składająca się z ponad 180 nowych typów zasilaczy, oferuje rozszerzony zakres mocy od 0 do 600 W i od 0 do 30 kW. Najnowsze modele z tej serii dysponują rozszerzonymi zakresami napięcia, od 0 do 10 V i od 0 do 2000 V, z możliwością dostarczania prądu wyjściowego o natężeniu nawet 1000 A. Stanowi to znaczący postęp w porównaniu do wcześniejszych przyrządów z serii 9000. Więcej informacji na temat rozszerzonej serii 10000 firmy EA Elektro-Automatik można znaleźć tutaj.
Pojęcie jakości zasilania odnosi się do oceny i utrzymania stabilnego zasilania elektrycznego podczas testów. Do wykrywania harmonicznych i wahań napięcia służą narzędzia monitorujące, takie jak analizatory jakości zasilania. Analizatory jakości zasilania służą do pomiaru i oceny jakości energii elektrycznej. Wykorzystywane są również w systemach magazynowania energii odnawialnej, zapewniając stałe i niezawodne zasilanie.
Analizator jakości zasilania firmy Chauvin Arnoux to narzędzie opracowane z myślą o inspekcjach i konserwacji w budynkach komercyjnych i przemysłowych. Narzędzie to oferuje szybki przegląd krytycznych aspektów związanych z jakością sieci elektrycznej. Wyróżnia się lekką konstrukcją, precyzją i szeregiem opcji przetwarzania, zapewniając dodatkowo wiele określonych wartości do kompleksowej oceny jakości zasilania.
4. Zrobotyzowane systemy testujące
Zrobotyzowane urządzenia testujące stanowią innowacyjny i rozwijający się element w dziedzinie technologii kontrolno-pomiarowych, w której robotyka jest płynnie zintegrowana z procesem testowania. Roboty, w tym ramiona robotów przemysłowych i roboty współpracujące (koboty), są projektowane z myślą o automatyzacji i usprawnieniu procedur testowych, przynosząc wiele korzyści dla branży kontrolno-pomiarowej. Integracja robotyki w procesach testowania umożliwia poprawę jakości testów, ograniczenie kosztów i wymagań czasowych oraz podniesienie poziomu bezpieczeństwa pracowników.
5. Zautomatyzowany sprzęt pomiarowy
Zautomatyzowane urządzenia pomiarowe usprawniają proces testowania komponentów elektronicznych, zwiększając dokładność i wydajność. Powszechnie stosuje się je w przemysłach: elektronicznym, telekomunikacyjnym, medycznym i lotniczym.
Podstawowe rodzaje zautomatyzowanego sprzętu pomiarowego:
- Przyrządy pomiarowe – w tym oscyloskopy, multimetry, generatory sygnałów, analizatory widma, które są wykorzystywane do pomiaru i analizy parametrów elektrycznych.
- Sprzęt i oprogramowanie sterujące – zautomatyzowane systemy pomiarowe są sterowane za pomocą specjalistycznego sprzętu i oprogramowania, które definiują procedury pomiarowe, automatyzują sekwencje testowe oraz gromadzą i analizują dane.
- Oprzyrządowanie i sondy – wykorzystywane do podłączania testowanego urządzenia elektronicznego (DUT) do zautomatyzowanego systemu pomiarowego.
Zautomatyzowany sprzęt pomiarowy wykorzystywany jest do testowania szerokiej gamy komponentów, począwszy od płytek drukowanych (testy ICT) po różne części pojazdów takie jak silniki i czujniki. Sprzęt ten obejmuje również testery półprzewodników do oceny układów scalonych i testery RF do oceny systemów częstotliwości radiowych. Ta zdolność adaptacji dotyczy również urządzeń pamięci, elektroniki użytkowej i urządzeń medycznych.
W sklepie Elfy Distrelec dostępne są zespoły kablowe RF SUCOFLEX 500 Hubner+Suhner, marki, która zapewnia najwyższą jakość rozwiązań kontrolno-pomiarowych. Produkty tej marki charakteryzują się najwyższą stabilnością fazową i amplitudową, odpornością na zginanie, ruch, temperaturę i naprężenia rozciągające. Ponadto, dzięki charakterystycznej konstrukcji kabli i złączy, zapewniają one doskonałą tłumienność odbiciową i wtrąceniową do 70 GHz. Dzięki obrotowemu niskostratnemu przewodowi wewnętrznemu i solidnej konstrukcji, zespoły SUCOFLEX 500 zwykle wytrzymują ponad 100 000 zgięć bez pogorszenia wydajności, co zapewnia im bardzo długą żywotność.
6. Testy definiowane programowo
Nowy model stosowany w dziedzinie testów i pomiarów, zwany testami definiowanymi programowo (SDT, z ang. software-defined test), polega na wykorzystaniu metod opartych na oprogramowaniu do nadzorowania, automatyzacji i kontroli różnych procedur testowych. Połączenie sprzętu i oprogramowania odgrywa kluczową rolę w obszarze SDT, umożliwiając testowanie, automatyzację i zarządzanie oparte na oprogramowaniu. Urządzenia te są niezbędne do stworzenia wszechstronnego, opartego na oprogramowaniu środowiska testowego. Przykładem takiego rozwiązania jest radio definiowane programowo, które umożliwia elastyczną konfigurację i rekonfigurację sprzętu radiowego i protokołów za pomocą oprogramowania. Technologia ta znajduje szerokie zastosowanie w testowaniu komunikacji bezprzewodowej, umożliwiając emulację szerokiej gamy standardów komunikacyjnych i częstotliwości.
Oferowane przez firmę Digilent radio programowalne USRP N210 High-Dynamic Software Defined Radio umożliwia inżynierom szybkie opracowywanie i wdrażanie solidnych, adaptowalnych systemów radiowych. Urządzenie to oferuje najwyższą wydajność w rodzinie produktów USRP™ (Universal Software Radio Peripheral). Urządzenia N200 i N210 to najlepszy wybór do zastosowań wymagających wyjątkowej wydajności radiowej i dużej przepustowości. Zastosowania te obejmują wdrażanie czujników sieciowych, dynamiczny dostęp do widma, radia kognitywne, nagrywanie i odtwarzanie, prototypowanie warstwy fizycznej i monitorowanie widma.
Podsumowanie
Rynek rozwiązań kontrolno-pomiarowych przechodzi obecnie transformację, napędzaną przez połączenie najnowocześniejszych technologii. Sztuczna inteligencja, 5G, testowanie definiowane programowo, robotyka i zaawansowane czujniki wspólnie zwiększają precyzję, zdolność adaptacji i wydajność w tej dziedzinie. Dzięki temu możliwe będzie przyspieszenie cykli rozwojowych, lepsze doświadczenia użytkowników i tworzenie dynamicznych środowisk testowych. Aby w pełni wykorzystać potencjał tych rozwiązań, konieczne jest jednak uporanie się z wyzwaniami związanymi z bezpieczeństwem i integracją. Te innowacyjne technologie zrewolucjonizują sposób, w jaki powstające innowacje są oceniane, testowane i zapewniane, wyznaczając kierunek, w którym powinniśmy zmierzać.
