Avantages des matrices de commutation NI

NI fournit une commutation haute densité pour une variété de points d'E/S de CC à RF. Les applications de ces commutateurs vont du test fonctionnel polyvalent aux modules plus spécifiques aux applications pour le test paramétrique des semi-conducteurs, l’insertion de défauts haute puissance et le test radar jusqu’à 40 GHz. Ces commutateurs utilisent une variété de types de relais tels que des relais électromécaniques à armature, reed, statiques et à effet de champ (FET).

^{Figure 1 : NI propose une large gamme de commutateurs PXI pour la commutation de signaux haute tension, courant élevé et haute fréquence.}

Les commutateurs NI présentent les avantages suivants qui peuvent simplifier votre processus de développement de tests et réduire le coût global des tests.

Balayage matériel

Maximiser le débit est une exigence courante dans les applications de test automatique. Pour augmenter le débit du système, de nombreux modules de commutation NI prennent en charge le balayage matériel, ce qui vous permet de télécharger une liste de connexions de commutateur à la mémoire embarquée du commutateur, et d’utiliser le fond de panier PXI pour communiquer avec d’autres instruments tels qu’un DMM. Cela supprime le temps système logiciel associé aux listes de balayage logicielles traditionnelles et augmente le déterminisme et la vitesse d'exécution de la liste de balayage.

Avec le handshake à cadencement matériel, le périphérique de mesure, tel qu'un DMM ou un analyseur RF, émet une impulsion numérique après chaque mesure et déclenche ainsi le commutateur pour fermer sa prochaine connexion dans la liste de balayage. Ce processus garantit un débit optimal car toute la séquence de mesure est à cadencement matériel et n’a pas de retard logiciel supplémentaire. La figure 2 illustre ce processus.

^{Figure 2 : Le handshake Switch et DMM vous permet de créer des listes de balayage à cadencement matériel.}

En raison de ce déterminisme, une activité logicielle supplémentaire (telle que l’ajout de traitement de données supplémentaire) n’affecte pas les résultats du test de handshake matériel comme elle le fait lorsque le balayage logiciel est utilisé.

Le tableau 1 montre l'amélioration du temps d'exécution du handshake matériel. Ce sont des résultats de référence pour 1000 balayages de DMM commutés utilisant un multiplexeur basé sur FET et un DMM NI PXI. L’utilisation du handshake matériel a augmenté le temps d’exécution de plus de 46 %. Notez également que le cas d’utilisation de handshake matériel est plus résistant aux tâches de traitement logiciel supplémentaires, ce qui ralentit considérablement l’exécution du balayage logiciel.

^{Tableau 1 : Le balayage facilite les mesures à cadencement matériel et augmente le débit.}

Maintenance prévisionnelle 

Les modules de commutation NI PXI suivent et stockent le nombre de cycles de relais à bord du module. Vous pouvez utiliser les informations de comptage de relais pour prédire quand un module de commutation est en fin de vie. Grâce à cette capacité, vous pouvez simplifier le processus d’identification des relais à remplacer et éviter des temps d’arrêt coûteux.

Certains commutateurs matriciels sont équipés du NI Switch Health Center, un outil intégré pour diagnostiquer les pannes de relais. Switch Health Center teste chaque relais dans le module spécifié et génère un rapport graphique détaillant quels relais sont bloqués ouverts ou bloqués fermés.  

^{Figure 3 : Switch Health Center fournit des outils de maintenance complets pour certains commutateurs matriciels.}

NI propose également plusieurs modules de commutation qui utilisent des FET et des relais statiques (SSR). Comme ces composants n’ont pas de pièces mobiles, ils ont une durée de vie mécanique infinie. 

Conformité et sécurité 

Tous les modules de commutation NI sont reconnus par les organismes de certification appropriés. Selon le pays, l’état ou la principauté, des certifications peuvent être nécessaires pour une utilisation à l’intérieur de la région. Pour certaines certifications, telles que CE, la conformité peut être testée en interne. Cependant, pour de nombreux modules, des tests de conformité supplémentaires sont requis par un organisme de certification tiers.

^{Figure 4 : Les modules de commutation NI sont toujours certifiés pour leurs niveaux de tension appropriés.}

Tous les modules NI avec des tensions nominales supérieures à 60 VCC ou 30 VCA et 42,2 V _p sont considérés comme des modules haute tension. Ces modules sont certifiés par UL (et VDE ou Demko, si nécessaire) pour garantir qu’ils répondent à toutes les réglementations de sécurité.

Intégration et support 

Outre une grande variété de commutateurs PXI, NI dispose d’autres instruments basés sur PXI tels que des oscilloscopes, des générateurs de fonctions et des générateurs/analyseurs RF que vous pouvez utiliser pour construire des systèmes de test automatique entièrement intégrés avec des services et un support au niveau du système. Avec le programme d’assurance système NI, vous pouvez recevoir votre système PXI entièrement assemblé et testé, avec des logiciels installés et une documentation personnalisée pour votre système. Des niveaux supplémentaires du programme d’assurance système NI étendent la garantie standard de trois ans à trois ou cinq ans, garantissant que vous disposez de services de réparation pour tous les modules de votre châssis PXI. En tant qu’entreprise d’un milliard de dollars, NI peut également vous aider à créer et à maintenir des systèmes de test durables en fournissant des services personnalisés tels que des options de réparation avancées, des pièces de rechange gérées à l’échelle mondiale, la maintenance préventive et l’ingénierie du cycle de vie.

^{Figure 5 : Le programme d'assurance système NI fournit un moyen rapide et facile de mettre votre système en service.}

De plus, les logiciels de commutation NI sont optimisés et testés en profondeur dans des environnements logiciels tels que NI TestStand, LabVIEW et LabWindowsTM/CVI, garantissant la meilleure expérience logicielle de tous les commutateurs basés sur PXI. En outre, les ingénieurs d’application NI du monde entier fournissent non seulement un support local pour les problèmes liés aux commutateurs NI, mais peuvent également aider à résoudre d’autres problèmes liés aux produits NI PXI et aux logiciels NI. En prenant en charge les autres composants matériels et logiciels de votre système de test, NI simplifie l’expérience de développement initial et garantit que votre système reste opérationnel.

NI fournit des outils logiciels de commutation complets qui offrent une gamme de fonctionnalités, de l’ouverture et de la fermeture interactives des relais au développement de logiciels de niveau application qui interagissent avec les logiciels de gestion de test. De plus, le driver NI-SWITCH fournit une expérience logicielle cohérente avec d’autres drivers d'instruments de NI, vous donnant la possibilité de réutiliser la formation et les connaissances de la programmation d’autres instruments.

Interface logicielle

Les commutateurs NI ont une face-avant logicielle interactive qui vous aide à démarrer rapidement avec le module et à effectuer des opérations de base pour ouvrir et fermer des relais. La face-avant logicielle fournit des mises à jour d’état en temps réel des connexions de commutateur actives et vous donne la possibilité de surveiller et d’éditer les connexions de relais pendant une exécution de test. De plus, vous pouvez accéder au nombre de relais embarqués via la face-avant logicielle du commutateur pour voir combien de fois chaque relais a été actionné au cours de sa vie.

^{Figure 6 : La face-avant logicielle fournit un contrôle interactif des relais dans le module de commutation.}

Programmation dans LabVIEW ou LabWindows/CVI

Les commutateurs NI PXI sont programmés avec le driver NI-SWITCH, qui fournit un driver cohérent et une interface de programmation pour tous les commutateurs NI, quel que soit le module ou la topologie. Le driver NI-SWITCH est optimisé pour les environnements de programmation tels que LabVIEW, LabWindows/CVI et NI Measurement Studio. L’intégration étroite dans le développement et les tests garantit que les commutateurs NI offrent une expérience utilisateur supérieure aux drivers d'instruments tiers. La liste suivante détaille certaines des fonctionnalités logicielles des commutateurs NI :

• Palettes de mesure intégrées
• Exemples de programmes pour démarrer
• Aide LabVIEW détaillée et intégrée
• Gestion approfondie des erreurs et messages

^{Figure 7 : Des exemples de programmes dans les drivers NI-SWITCH et NI-DMM vous montrent comment utiliser le commutateur avec d'autres instruments.}

En plus de ces API de programmation de base, NI fournit un ensemble de programmation logicielle appelé NI Switch Executive permettant d'abstraire la programmation switch et ainsi d'accélérer le développement de votre système. NI Switch Executive offre les capacités suivantes :

• Lissage : Traiter des milliers de canaux sans abstraction est source de confusion et prend beaucoup de temps. Avec la fonctionnalité Aliasing, nommez intuitivement vos voies et itinéraires pour simplifier la programmation.
• Configuration graphique : Graphical Route Configuration Utility for NI switches fait de la configuration une opération simple de type pointer-cliquer. Utilisez des illustrations de commutateur au lieu de champs de texte pour créer des routes individuelles ou des groupes de routes. Vous pouvez également personnaliser les noms des voies et définir des voies câblées à partir de cet utilitaire interactif.
• Intégration à Excel : En utilisant la fonctionnalité d'import/export, vous pouvez exporter votre périphérique virtuel dans un fichier et l'ouvrir dans Microsoft Excel. De là, modifiez votre configuration et développez votre nombre de voies en utilisant les fonctionnalités d’édition de texte et les formules avancées. Lorsque vous êtes satisfait de vos modifications, vous pouvez réimporter votre configuration sur un périphérique virtuel nouveau ou existant. Avec les fonctionnalités d’édition de texte d’Excel, vous gagnez un temps de programmation important.

^{Figure 8 : NI Switch Executive ajoute de l'abstraction et fait gagner du temps à la programmation.}

De plus, NI Switch Executive simplifie la maintenance de votre code switch grâce à des outils interactifs de mise au point, de validation et de génération de rapports, et fournit des API pour LabVIEW et LabWindows/CVI. Vous pouvez également appeler nativement des routes et des groupes de routes NI Switch Executive depuis NI TestStand, ce qui simplifie le développement et maximise la réutilisation du code de votre système de test automatique. NI Switch Executive et NI TestStand sont deux des outils logiciels spécifiques aux tests automatisés de NI Automated Test Option to the NI Developers Suite Core Package.

Au niveau du module et du système, les commutateurs NI PXI offrent des avantages allant des outils qui vous aident à augmenter le débit et l’efficacité du développement à une intégration étroite avec d’autres instruments au sein du châssis PXI. De plus, NI fournit une expérience logicielle complète pour vous aider à démarrer rapidement et à développer et maintenir des systèmes de test à long terme. Des centaines de topologies de commutation différentes, avec une variété de types de relais et de spécifications d'E/S, sont dans le facteur de forme PXI.

^{La marque LabWindows est utilisée sous licence de Microsoft Corporation. Windows est une marque déposée de Microsoft Corporation aux États-Unis et dans d’autres pays.}