Zjednodušte testování pomocí integrovaného záznamu a simulace

Bára Škorpíková
25. 11. 2025

Testování moderních elektronických systémů dnes znamená mnohem víc než pouhý záznam dat. Inženýři musí spolehlivě napodobit reálné podmínky, generovat vlastní testovací signály a simulovat hraniční situace, aby ověřili výkon systémů v oblastech, jako je testování řídicích jednotek (ECU), vestavěných systémů a výkonové elektroniky. Datové záznamníky vybavené moduly generátorů signálu dokážou zároveň zachytávat i generovat signály. Integrace těchto funkcí umožňuje plynulý přechod mezi měřením a simulací a podporuje širokou škálu testovacích scénářů s jediným přístrojem.

figure-1-mr6000-testing-and-recording-memory-recorder_1920

Obrázek 1: Zachytávejte reálné signály, znovu je reprodukujte a simulujte hraniční stavy – vše pomocí paměťového záznamníku MR6000

Tento článek představuje tři praktické příklady využití této duální funkce:

reprodukce zaznamenaných průběhů – umožňuje přesné ověření systému reprodukcí reálných událostí v laboratorních podmínkách
tvorba vlastních průběhů signálu – pro simulaci hraničních stavů a návrh testů nad rámec zaznamenaných dat
vkládání anomálií – pro simulaci poruch a výkyvů při testování extrémních podmínek

Reprodukce reálných podmínek: Přehrání naměřených signálů

Jedním z nejužitečnějších využití kombinace záznamu a generování signálů je možnost přehrát signál zachycený během testování — a to bez nutnosti dalšího vybavení.

Například tým validující systém řízení podvozku může během zkušební jízdy zaznamenat signály vozidla a později tyto podmínky znovu reprodukovat v laboratoři, aby řídil akční člen nebo jiný testovaný prvek (DUT). Umožňuje to opakovaně vytvářet specifické dynamické jevy v kontrolovaných podmínkách — zásadní pro odstraňování problémů, zátěžové testy nebo ověřování známých poruchových stavů.

Protože stejná platforma zajišťuje jak záznam, tak generování signálu, odpadá potřeba dalších zařízení, jako jsou samostatné DAQ systémy, (libovolné) generátory signálu či převodníky. Výsledek: jednodušší příprava testu, rychlejší přechody mezi jednotlivými fázemi a konzistentnější výsledky v opakovaných testovacích cyklech.

Volná tvorba signálů pomocí přesné simulace

Když reálné signály nejsou dostupné nebo je potřeba vytvořit specifické testovací podmínky, lze vlastní signály navrhnout přímo na platformě MR6000 nebo pomocí softwaru SF8000 Waveform Maker. Inženýři tak mohou simulovat přesné tvary průběhů a generovat libovolné signály pro testování integrity signálu nebo hardware-in-the-loop validaci. Mají plnou kontrolu nad parametry signálu, jako je typ průběhu, amplituda, frekvence a sekvence — což je zvlášť užitečné u situací, které je v terénu obtížné reprodukovat.

Příklad: Vývojář pracující na systému řízení škrticí klapky může simulovat plynulý náběhový signál. Tyto vlastní vstupy umožňují hodnotit výkon, řídicí chování a stabilitu systému v přesně definovaných a opakovatelných podmínkách. Generované signály lze poté vyvést pomocí kompatibilních generátorových modulů, což podporuje široké spektrum testovacích scénářů — od jednoduché funkční kontroly až po zátěžové a časové analýzy.

Obrázek 2: Programování a generování navazujících průběhů umožňuje úplnou kontrolu nad daty

Testování hraničních stavů: Vkládání anomálií

Další důležitou možností je úprava zaznamenaných signálů nebo tvorba průběhů, které záměrně obsahují anomálie — například poklesy napětí, náhlé přechody nebo šumové pulsy. To je zásadní pro ověřování odolnosti systému v extrémních nebo neideálních podmínkách.

Inženýři mohou simulovat poruchy, které je obtížné zachytit v terénu, testovat reakce na výpadky napájení nebo vytvářet podmínky potřebné pro bezpečnostní a spolehlivostní testy. Vkládáním anomálií lze lépe porozumět chování a robustnosti systému — ať už se vychází ze zaznamenaných měření nebo zcela uměle vytvořených průběhů.

Pokud jsou akvizice, tvorba i výstup signálu sjednoceny v jedné platformě, jako je MR6000, testovací procesy se výrazně zefektivní a sjednotí.

Obrázek 3: Software HIOKI SF8000 Waveform Maker umožňuje generování a úpravu průběhů

Správné nástroje: Výběr ideálního generátorového modulu

Obrázek 4: Každý modul je navržen pro jiný typ výstupního signálu

V závislosti na typu signálu se volí odpovídající modul a kompatibilní datový záznamník. Ať už jde o analogové, digitální nebo senzorové signály, systémy HIOKI DAQ nabízejí řešení pro každou aplikaci.

analogové průběhy (sinus, pulz, uživatelské tvary) — generuje arbitrary waveform generator
digitální signály, jako řídicí pulzy a logické vzory — generuje pulse generator
simulace výstupů senzorů, jako napětí, proud nebo odpor — zajišťuje modul pro simulaci senzorů

Přehled modulů: Typy signálů, moduly a aplikace

typ signálu	modul	hlavní funkce	typické aplikace	kompatibilní záznamníky
analogové signálové průběhy	U8793 Arbitrary Waveform Generator	– sinus, obdélník, pulz, rampa, trojúhelník, libovolný průběh – ±10 V až +15 V, 10 mA – až 100 kHz – 2 izolované kanály	generování libovolných tvarů signálu, simulace akčních členů, reprodukce naměřených dat	MR6000, MR8848, MR8827, MR8740T, MR8740, MR8741
analogové signálové průběhy	MR8790 Signal Generator	– pouze DC a sinus – ±10 V, 5 mA – 4 izolované kanály	simulace referenčních signálů, vkládání stabilních analogových signálů	MR6000, MR8848, MR8827, MR8740T, MR8740, MR8741
digitální signály, pulzy	MR8791 Pulse Generator	– výstup TTL nebo open-collector – 0,1 Hz až 20 kHz – 8bitový vzor – 8 kanálů	testování digitální logiky, simulace řídicích pulsů, validace ECU signálů	MR6000, MR8848, MR8827, MR8740T, MR8740, MR8741
simulace senzorových signálů	U8794 VIR Generator	– simulace DC napětí, proudu a odporu – 8 izolovaných kanálů – pouze pro MR8740T	simulace výstupů senzorů, testování analogových vstupů ECU, ověřování podmínek signálu	MR8740T

Vysvětlení modulů

Díky vysoké flexibilitě a široké podpoře typů signálů je U8793 ideální pro komplexní simulaci analogových signálů. MR8790 je jednoduchou volbou pro generování stabilních signálů, jako jsou DC úrovně nebo sinus – perfektní pro referenční napětí a základní analogové vstupní testy. MR8791 je specialista na digitální signály, kde je kritická přesná časová synchronizace a generování vzorů, například při validaci ECU nebo řídicích systémů. Všechny tyto moduly lze používat se záznamníky MR6000, MR8848 a MR8740-50, což dává uživatelům maximální flexibilitu — od kompaktních jednotek až po rozsáhlé integrované systémy.

Speciálně navržený pro generování signálů typu senzorů (napětí, proud, odpor) je U8794, který lze použít výhradně s MR8740-50 — ideální volba pro vícekanálové aplikace a komplexní testování ECU nebo senzorů.

Od akvizice až po simulaci: Plynulý testovací workflow

Proč jen zaznamenávat signály, když můžete dělat mnohem víc? Kombinací záznamu a generování signálů na jedné platformě se testovací procesy zjednoduší a sníží se hardwarová složitost. Jde o jednoznačný krok směrem k efektivnějšímu testování.

Se záznamníky HIOKI mohou inženýři zachytit reálné události, věrně je reprodukovat v laboratorních podmínkách a simulovat i extrémní scénáře — vše na jednom zařízení.

Tento integrovaný přístup zkracuje testovací cykly, minimalizuje chyby a zajišťuje transparentní výsledky — od validace ECU a simulace řídicích signálů až po zátěžové testy vestavěných systémů. Jde o moderní, agilní workflow, které umožňuje posun od pasivního měření k aktivnímu řízení testovacího prostředí.

Velizara Lilova, HIOKI Europe GmbH