LOTO示波器統(tǒng)計(jì)曲線和故障分析pass/fail測(cè)試

虛擬示波器可以應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化檢測(cè)中，除了常規(guī)的檢測(cè)波形和測(cè)量值參數(shù)以外，由多個(gè)行業(yè)客戶定制和驗(yàn)證的統(tǒng)計(jì)曲線和故障分析（pass/fail）功能也為工業(yè)自動(dòng)化檢測(cè)帶來(lái)極大的便利。

（一）故障分析（pass/fail）的基礎(chǔ)：統(tǒng)計(jì)曲線功能

在信號(hào)檢測(cè)的自動(dòng)化測(cè)量中，大部分時(shí)間是關(guān)心某個(gè)測(cè)量值隨時(shí)間變化的趨勢(shì)，比如在開(kāi)機(jī)檢測(cè)后，波形的峰峰值是如何變化的。虛擬示波器的統(tǒng)計(jì)曲線功能，可以繪制出你關(guān)注的某些測(cè)量值的變化趨勢(shì)曲線，如下圖所示，示波器測(cè)試的信號(hào)最大值隨著時(shí)間變化，從最低的0.49V逐漸變高，一直到4.73V，然后又降低到最低，接著緩緩升高并震蕩：

通過(guò)這樣的統(tǒng)計(jì)曲線，我們可以看到被監(jiān)測(cè)的測(cè)量值的變化過(guò)程和趨勢(shì)，從而為后面的故障分析做基礎(chǔ)。

統(tǒng)計(jì)曲線功能的入口在“非標(biāo)功能”中的“統(tǒng)計(jì)/故障判斷”中，如下圖所示：

（二）統(tǒng)計(jì)曲線功能可以觀察哪些測(cè)量值：

理論上所有測(cè)量值，比如“最大值，最小值，峰峰值，有效值，平均值，頻率，周期，占空比，正負(fù)脈寬，上升時(shí)間，下降時(shí)間”等等，都可以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)曲線的繪制，監(jiān)測(cè)它們的變化趨勢(shì)曲線。但是虛擬示波器軟件的標(biāo)準(zhǔn)版并沒(méi)有開(kāi)放所有這些測(cè)量值的統(tǒng)計(jì)曲線功能，根據(jù)型號(hào)不同和客戶定制的情況不同，只開(kāi)放了部分測(cè)量值的統(tǒng)計(jì)曲線功能。這些可以在統(tǒng)計(jì)曲線的配置頁(yè)面看到。有些示波器型號(hào)支持多臺(tái)級(jí)聯(lián)的情況下，多臺(tái)設(shè)備多通道的測(cè)量值的統(tǒng)計(jì)曲線繪制：

勾選上的測(cè)量值就可以在統(tǒng)計(jì)曲線繪圖區(qū)看到對(duì)應(yīng)的曲線，以不同的顏色區(qū)分。并且繪圖區(qū)會(huì)在上下空白處用對(duì)應(yīng)的顏色顯示對(duì)應(yīng)曲線的最大和最小數(shù)值，如下圖所示：

（三）統(tǒng)計(jì)曲線的控制和現(xiàn)實(shí)

統(tǒng)計(jì)曲線只有在點(diǎn)擊了“開(kāi)始統(tǒng)計(jì)”按鈕以后才會(huì)開(kāi)始對(duì)測(cè)量值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這個(gè)按鈕就會(huì)變成“停止統(tǒng)計(jì)”，點(diǎn)擊了“停止統(tǒng)計(jì)”以后，就會(huì)停止統(tǒng)計(jì)曲線的繪制。

為了方便工業(yè)自動(dòng)化測(cè)試，這個(gè)開(kāi)始統(tǒng)計(jì)或停止統(tǒng)計(jì)按鈕也可以不通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊實(shí)現(xiàn)，可以由鍵盤(pán)快捷鍵或者示波器的IO口實(shí)現(xiàn)。

對(duì)應(yīng)的鍵盤(pán)快捷鍵是“shift”+“z”, 對(duì)應(yīng)的IO口是GPIO功能的IO2，也就是DE2擴(kuò)展口的4腳。需要注意的是，如果需要IO2控制這個(gè)統(tǒng)計(jì)開(kāi)始停止按鈕，需要勾選對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)，如下圖所示：

勾選了“IO2”開(kāi)始后，IO2引腳的GPIO會(huì)被自動(dòng)設(shè)置為輸入，這個(gè)輸入信號(hào)遵循3.3V TTL數(shù)字信號(hào)邏輯，由低電平跳變到高電平時(shí)，會(huì)被識(shí)別為點(diǎn)擊了“開(kāi)始統(tǒng)計(jì)”按鈕，相反，這個(gè)輸入信號(hào)由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，會(huì)被識(shí)別為點(diǎn)擊了“停止統(tǒng)計(jì)”按鈕。

“開(kāi)始統(tǒng)計(jì)”被點(diǎn)擊或者觸發(fā)后，會(huì)清零之前的統(tǒng)計(jì)曲線波形和相關(guān)的數(shù)據(jù)，如果開(kāi)啟了故障pass/fail測(cè)試，也會(huì)清零故障信息。

（四）故障分析pass/fail測(cè)試

在上面的統(tǒng)計(jì)曲線的基礎(chǔ)上，我們可以為測(cè)量值對(duì)應(yīng)的每條統(tǒng)計(jì)曲線設(shè)定曲線的上下限，在上下限范圍內(nèi)的統(tǒng)計(jì)曲線變化被認(rèn)為是正常的，也就是pass,一旦超過(guò)上下限的范圍，則認(rèn)為有故障發(fā)生，也就是fail。

故障分析的設(shè)定是在如下位置：

pass/fail測(cè)試的結(jié)果會(huì)在統(tǒng)計(jì)曲線繪圖區(qū)的下方通過(guò)色塊和文字表示出來(lái)，如下圖所示：

具體是哪個(gè)或者哪幾個(gè)測(cè)量值產(chǎn)生了fault的故障，我們也可以在下面的信息欄里看到，會(huì)顯示“通道號(hào)：測(cè)量值”形式的故障信息。

為了方便客戶在工業(yè)自動(dòng)化的信號(hào)檢測(cè)中，更方便的自動(dòng)化處理故障分析，比如使用實(shí)體的報(bào)警燈，或者喇叭，或者和PLC聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)某些動(dòng)作，故障發(fā)生后，除了在示波器的上位機(jī)軟件上顯示外，還可以使用IO口輸出。我們可以在下圖所示位置，選中IO3警報(bào)，就會(huì)自動(dòng)將示波器的GPIO功能的IO3，也就是擴(kuò)展口DE2的10腳設(shè)置為輸出，IO3同樣也是遵循3.3V TTL 數(shù)字邏輯。

默認(rèn)的情況下，如果是PASS狀態(tài)，那么IO3輸出低電平，如果是fail狀態(tài)，那么IO3將輸出高電平。如果需要的是相反的邏輯，那么可以在故障的設(shè)置頁(yè)面勾選“IO3警報(bào)邏輯反向”選項(xiàng)：

（五）狀態(tài)清除

統(tǒng)計(jì)曲線的歷史數(shù)據(jù)和波形，以及故障分析的結(jié)果等，都可以通過(guò)點(diǎn)擊按鈕“清除”進(jìn)行清空。清空后波形和數(shù)據(jù)將清零，如果勾選了IO3警報(bào)的話，那么IO3的輸出狀態(tài)也會(huì)被清除。除了手動(dòng)點(diǎn)擊這個(gè)清除之外，“停止統(tǒng)計(jì)”后的點(diǎn)擊“開(kāi)始統(tǒng)計(jì)”時(shí)，也會(huì)對(duì)統(tǒng)計(jì)和故障信息自動(dòng)清除，如果勾選了“IO2開(kāi)始”，那么從停止到開(kāi)始的IO狀態(tài)切換，也會(huì)對(duì)統(tǒng)計(jì)和故障信息自動(dòng)清除。

（六）設(shè)置記憶/保存和導(dǎo)入

以上的統(tǒng)計(jì)曲線的設(shè)置和故障分析的設(shè)置都是可以記憶和另存為配置文件的，配置文件可以手動(dòng)導(dǎo)入回來(lái)。這樣在工業(yè)自動(dòng)化檢測(cè)時(shí)會(huì)更加便利。關(guān)于這部分內(nèi)容我們會(huì)在其他部分專門(mén)描述。