wersja mobilna
Online: 541 Sobota, 2016.12.10

Blogi

Multimetr przyszłości

środa, 12 grudnia 2007 16:23

Jedną z mało widocznych zmian, jakie zachodzą we współczesnej elektronice jest to, że wiele z narzędzi i sprzętu pomiarowego, jakie używaliśmy do niedawna bardzo często i bez którego nie wyobrażaliśmy sobie jakiejkolwiek działalności, zawodowej lub hobbystycznej, niepostrzeżenie odchodzi w zapomnienie. Przykładem może być multimetr cyfrowy, który niedawno wyjąłem podczas porządków z biurka nie potrafiąc przypomnieć sobie, kiedy go ostatnio używałem. Mimo, że jeszcze tak niedawno wydawało się mi, że dobry miernik uniwersalny jest podstawą serwisu, czy też domowego warsztatu, dzisiaj nie jest już to takie oczywiste.

Wystarczy przyjrzeć się instalacji elektrycznej samochodu, kiedyś modelowego miejsca gdzie potrzebny był multimetr. Od czasu, gdy w centrum pojazdu został umieszczony komputer sterujący nie ma potrzeby sprawdzania działania poszczególnych czujników lub elementów wykonawczych, gdyż ich kontrolą zajmuje się oprogramowanie. Zamiast multimetru do diagnostyki pojazdu potrzebny jest skaner, który za pomocą standardowego łącza cyfrowego, pozwala odczytać stan poszczególnych systemów ustalić, kiedy nastąpiły niesprawności a nawet, jakie jest napięcie akumulatora.

W najnowszych pojazdach z instalacją nasyconą kilkudziesięcioma mikrokontrolerami połączonymi magistralą CAN, multimetr jest jeszcze mniej przydatny. W większości przypadków układ sterujący jest zintegrowany wewnątrz obudowy elementu wykonawczego lub czujnika, co powoduje, że sygnały, które mogłyby być zmierzone takim przyrządem, są już dzisiaj ukryte i niedostępne. Łączenie bloków funkcjonalnych urządzeń za pomocą łączy cyfrowych jest dzisiaj standardem, gdyż pozwala nie tylko zaoszczędzić na koszcie przewodów, ale także zaoferować wiele nowych funkcji użytkowych i zapewnić większe bezpieczeństwo komunikacji lub nieuprawnionej ingerencji. Systemy alarmowe, domofony, instalacje systemów ogrzewania i inne systemy rozproszone wykorzystują komunikację cyfrową między blokami co powoduje, że tradycyjny multimetr można wykorzystać praktycznie tylko do sprawdzenia napięcia zasilania.

Podobna sytuacja jest w wielu innych urządzeniach elektronicznych i prawie całej elektronice konsumenckiej. Wielowarstwowe laminaty, miniaturowe obudowy o końcówkach niedostępnych dla sond pomiarowych, jak również to, że większość sprzętu opiera swoje działania na graficznym interfejsie użytkownika i nie ma pokręteł ani kontrolek powoduje, że tradycyjna aparatura pomiarowa jest nieprzydatna. Z drugiej strony złożone systemy pomiarowe, testery protokołów, analizatory stanów w większości wypadków są poza zasięgiem możliwości finansowych serwisów i małych firm nie mówiąc już o zastosowaniu domowym. Problemy pogłębiają się na skutek braku standardów, dużej złożoności sygnałów cyfrowych i tym, że każde urządzenie jest inne od strony układowej i koncepcyjnej.

Już niedługo multimetr będzie nieprzydatny nawet do sprawdzenia napięcia zasilania. Powodem jest szybko postępująca ekspansja mikrokontrolerów, które zaczyna się wykorzystywać do sterowania zasilaczem zamiast tradycyjnych układów analogowych. Wydajność wielu mikroprocesorów jest już wystarczająco duża, aby zrealizować sterowanie stopniem mocy, a wbudowane układy PWM i przetworniki pozwalają kontrolować o wiele więcej niż w konstrukcjach tradycyjnych. Dlatego za kilka lat działania zasilaczy nie będzie można sprawdzić multimetrem, potrzebny będzie komputer lub specjalizowany tester.

Czy zatem multimetry przestaną być potrzebne? W tradycyjnej formie pewnie tak. Dlatego potrzebna jest zmiana podobna do tego, co zaszło w aparaturze profesjonalnej. Multimetr przyszłości powinien mieć uniwersalny układ pomiarowy oparty na szybkim przetworniku A/C, procesorze DSP i dużym wyświetlaczu graficznym z ekranem dotykowym. Ta uniwersalna konstrukcja od strony sprzętu mogłaby pełnić rolę zarówno miernika napięć, prądów i częstotliwości, ale również być oscyloskopem, analizatorem widma, testerem protokołów analizatorem stanów logicznych lub też samochodowym skanerem OBDII. Wystarczy, aby wszystkie funkcje pomiarowe były realizowane za pomocą oprogramowania, aby ta idea mogła stać się rzeczywistością i dała nowe życie tej zasłużonej konstrukcji.

 

Robert Magdziak

Elektronik bloguje

Trendy, zjawiska i nowe technologie pojawiające się rynku elektroniki, to tematyka unikalnego w skali kraju zawodowego bloga poświęconego elektronice profesjonalnej, prowadzonego przez redaktora naczelnego Magazynu Elektroniki Profesjonalnej "Elektronik" – dr. inż. Roberta Magdziaka. Blog jest okazją do spojrzenia na problemy i wyzwania, jakie stoją przed środowiskiem inżynierów elektroników w Polsce oczami osoby, która jest obecna w branży od 15 lat. Komentarze do wpisów można wysyłać bezpośrednio e-mailem do autora. Zapraszamy do lektury!