В современных лабораториях, специализирующихся на разработке и испытании радиоэлектронной аппаратуры, ключевую роль играет исследование характеристик устройств в радиочастотном диапазоне. Для проведения таких исследований широко применяются стенды, состоящие из анализатора спектра и СВЧ-генератора сигналов. Существенно повысить эффективность, точность и воспроизводимость результатов, а также минимизировать человеческий фактор на таком стенде позволяет внедрение средств автоматизации измерений. Для решения задач автоматизации может применяться программное обеспечение ЭМИКА, разработанное компанией «Диполь-Интеграция».

Что такое ЭМИКА?

ЭМИКА — это современная среда графической разработки программ автоматизации испытаний и исследований, созданная специально для инженеров и ученых. Она позволяет оперативно создавать приложения для сбора данных, управления оборудованием и анализа результатов благодаря встроенным драйверам и библиотекам приборов. Это обеспечивает удобное взаимодействие с различными типами оборудования, включая радиоизмерительные приборы от различных брендов.

Российское программное обеспечение ЭМИКА — кроссплатформенное (под Windows и Linux) инженерное программное обеспечение, представляющее собой LOW CODE среду разработки программ для автоматизации измерительных и исследовательских задач в различных отраслях промышленности и науки. Ее модульная структура позволяет создавать контрольные алгоритмы и измерительные процедуры в виде интуитивно понятных графических схем, что особенно важно при автоматизации рутинных задач. ЭМИКА разработана с учетом потребностей инженеров и ученых и широко применяется в различных сферах, таких как:

• Радио и электроизмерения.
• Электромагнитная совместимость.
• Метрология.
• Межоперационный контроль на производстве.
• Лабораторные исследования.
• Обучение студентов.

Программное обеспечение обладает интуитивно понятным интерфейсом, который позволяет пользователям легко создавать свои программы без необходимости писать код или модифицировать готовые скрипты из внутренней библиотеки.

Для автоматизации измерений СВЧ оборудования, входящего в состав стенда, оно подключается к компьютеру через такие интерфейсы, как USB, GPIB, Ethernet (LAN) или последовательный порт (RS-232). ЭМИКА поддерживает стандарты связи, например VISA (Virtual Instrument Software Architecture), что обеспечивает унифицированное взаимодействие с различными приборами. После этого пользователь имеет возможность воспользоваться различными функциями приборов, таких как:

• СВЧ генератор: установка частоты, выходной мощности, типа модуляции (AM, FM, PM, цифровая), включение или отключение выхода.
• Анализатор спектра: настройка центральной частоты, полосы обзора (RBW/VBW), уровня эталонного сигнала (Ref Level), аттенюатора и детектора, запуск сканирования.

Пример автоматизации измерений

Для примера возьмем установку (см. рис. 1), которая включает аналоговый генератор сигналов Rigol DSG3136b и анализатор спектра RSA5065N.

Предположим, что необходимо измерить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) передающего модуля. Хотя для такой задачи обычно используют векторный анализатор цепей, в данном примере важно показать, возможность взаимодействия с разными приборами для выполнения измерительной.

Используя ПО ЭМИКА, можно разработать программу, которая:

• Инициализирует соединение с приборами.
• Устанавливает частоту, шаг, уровень сигнала СВЧ-генератора.
• Настроит параметры анализаторы спектра.
• Производит запуск и инициализирует маркерные измерения.
• Отображает полученный спектр на графике.

 Пример программы продемонстрирован на рис. 2.

При запуске программы появляется всплывающее окно (см. рис. 3), в котором пользователь может задать необходимые параметры генерируемого сигнала, такие как амплитуда и частота (при необходимости данный шаг также можно автоматизировать).

Кроме того, предусмотрена возможность создания циклов для выполнения серии измерений, с автоматической записью статистики, построением графиков и формированием итоговых отчетов.

Преимущества использования ПО ЭМИКА

1. Гибкость и масштабируемость: программа легко адаптируется под новые задачи и оборудование. Пользователь может самостоятельно, без специальных знаний в программировании, создавать блоки и подпрограммы, не требуя дополнительного программного обеспечения и драйверов.
2. Интеграция с различным оборудованием: ЭМИКА позволяет объединить генераторы сигналов и анализаторы спектра с любыми радиоизмерительными приборами различных производителей, что дает возможность строить универсальные измерительные системы.
3. Визуализация и анализ данных: интуитивно понятный графический интерфейс позволяет удобно отображать сигналы, создавать таблицы, выполнять математические преобразования и автоматически генерировать отчеты.
4. Сокращение времени разработки: благодаря использованию готовых модулей и визуальному программированию процесс создания автоматизированной системы занимает значительно меньше времени по сравнению с традиционными языками программирования.

Заключение

Автоматизация измерений с использованием ПО ЭМИКА значительно повышает производительность и качество работы, открывая широкие возможности для анализа, систематизации и документирования результатов. Это делает ЭМИКА надежным и универсальным инструментом для научных исследований, испытаний продукции, учебных лабораторий и промышленного контроля качества.