Hallo zusammen, ich bin Entwickler für analoge Elektronik und würde gerne etwas mehr über Selbsttests von analogen Schaltungen lernen. Habt ihr irgendwelche Dinge in euren Schaltungen die zum Selbsttest genutzt werden und ggf. über das Rücklesen von Ausgängen hinausgehen? Gibt es hierüber ggf. Literatur?
Brauchst ja nur mal aufschreiben wie Du sicher stellen kannst das die versprochenen/implemetierten Aktionen auch statt finden. Und da der dafür nötige Aufwand die Schaltung verdoppelt (mindestens), und somit auch die Ausfallwahrscheinlichkeit, kommt da noch ne Packung oben drauf. Wird es der Kunde zahlen, ist es gefordert, SIL X ?
Tester schrieb: > würde gerne etwas mehr > über Selbsttests von analogen Schaltungen lernen Damit das nicht in zu grossen Aufwand ausartet wird man i.d.R. hybrid arbeiten: z.B. ist in der Software eine Funktion vorgesehen um definierte Spannungen auszugeben, aber die Messung erfolgt mit einem vom Service angeschlossenen DVM - man baut nicht eine Messeinrichtung in die Schaltung selbst ein. Sonst könnte man ja gleich ein Oszilloskop oder einen Spektrumanalysator fest einbauen. Insofern gibt es keinen unattended self test, den man z.B. per Fernbedienung starten könnte, ausser es ist in speziellen Fällen ausdrücklich gefordert. Nicht nur der Hinweis auf Komplexität und Zuverlässigkeit ist berechtigt, es stellt sich dann ja auch immer die Frage, ist nun im Fehlerfall die eigentliche Funktion oder die Selbsttesteinrichtung defekt. Um das zu klären bräuchte man dann einen Selbsttest für den Selbsttest... Georg
Das wußten schon die alten Germanen und haben deswegen das Rechtssystem in Executive und Legislative aufgeteilt. Executive -> Dein Gerät Legislative -> Derjenige, der eine Fehlfunktion bemerkt
https://www.edn.com/design/analog/4363796/Essential-principles-for-practical-analog-BIST-item-2 Pauschal wird dir keiner die Frage beantworten, du musst "analog" schon genauer umschreiben: OPAmps, Clock generator, Power supply, ..., Allgemein kann man nur anhand der Leistungsaufnahme abschätzen ob die Schaltung noch in etwas das tuen könnte, was sie tuen soll. Stichwort für google ist BIST: https://www.edn.com/design/analog/4363796/Essential-principles-for-practical-analog-BIST-item-2 Oder meinst du lediglich Monitoring?
Georg schrieb: > Nicht nur der Hinweis auf Komplexität und Zuverlässigkeit ist > berechtigt, es stellt sich dann ja auch immer die Frage, ist nun im > Fehlerfall die eigentliche Funktion oder die Selbsttesteinrichtung > defekt. Um das zu klären bräuchte man dann einen Selbsttest für den > Selbsttest... Wie willst du unterscheiden ob der Selbsttester oder der Selbsttester für den Selbsttester falsch arbeitet. Im Zweifelsfall wird man das eher durch redundante Auslegung erreichen. Drei völlig unabhängige (und unabhängig konstruierte) Selbsttester liefern jeweils ihr Ergebnis, dass dann per Mehrheitsentscheidung bewertet wird. In der Raumfahrt wird soetwas gerne verwendet.
Tester schrieb: > Habt ihr irgendwelche Dinge in euren Schaltungen die zum Selbsttest > genutzt werden und ggf. über das Rücklesen von Ausgängen hinausgehen? Bei Serienprodukten haben wir da meistens wenig. Im Höchstfall werden einmal die Versorgungen mitgemessen, oder es gibt eine Strommessung. Viel Geld darf man sowieso nicht verbauen. Allerdings gibt es oft Möglichkeiten, externe Fehler wie Kurzschlüsse an den Anschlüssen zu erkennen. Und Dinge wie Rückmeldungen von USB-Portstrombegrenzern und dergleichen. Sind aber keine Selbsttests. Wir liefern nur getestete Hard- und Firmware aus, daher geht man davon aus, dass das funktioniert. Man macht das schon seit 30 Jahren erfolgreich, also ist das "proven by use". Für Testadapterelektronik habe ich aber schon Selbsttests verwendet. Dann wird z.B. eine definierte Spannung auf eine Spannungsmessung geschaltet. Manchmal kann man das auch einfach durch Software lösen. Belastet man beispielsweise einen Abgang am Prüfling, kann man über die ohnehin nötige Strommessung für die Versorgung glich nachprüfen, ob die Last noch den korrekten Strom zieht. Man sollte auch Messungen so legen, dass sie weder 0 oder VCC als "gutes" Ergebnis liefern. Dann sind die Werte ohne Prüfling 0, mit aber immer in einem definierten Fenster -> man sieht, ob die Messung funktioniert. Ich mach das nach dem Schema: Welche Funktion hat die jeweilige Schaltung? Wie kann ich erkennen, dass sie funktioniert? Bei Dingen wie Testadaptern macht der Aufwand tatsächlich Sinn, die sind ja einigen unüblichen Belastungen ausgesetzt (besoffene Produktionsmitarbeiter, defekte Platinen, Orangenschalen auf der Elektronik *1)), und ein Test ohne Funktion könnte einen Serienfehler übersehen (sehr teuer..). Glücklicherweise muss ich nur selten Testadaptereelektronik bauen. Hat man die Blöcke einmal entwickelt, ist das stupides Copy+Paste. *1) Hab schon mal welche in einem Testadapter gefunden...
Tester schrieb: > ich bin Entwickler für analoge Elektronik und würde gerne etwas mehr > über Selbsttests von analogen Schaltungen lernen. Welche analogen Schaltungen sollen denn das sein, die einen Selbsttest beinhalten? Mir sind keine bekannt. Ein solcher Test benötigt immer eine Ablaufsteuerung, was kostengünstig nur mit einem MC in Software möglich ist. Damit scheiden schonmal rein analoge Schaltungen aus.
jemand schrieb: > Für Testadapterelektronik habe ich aber schon Selbsttests verwendet. > Dann wird z.B. eine definierte Spannung auf eine Spannungsmessung > geschaltet. > Manchmal kann man das auch einfach durch Software lösen. Belastet man > beispielsweise einen Abgang am Prüfling, kann man über die ohnehin > nötige Strommessung für die Versorgung glich nachprüfen, ob die Last > noch den korrekten Strom zieht. > Man sollte auch Messungen so legen, dass sie weder 0 oder VCC als > "gutes" Ergebnis liefern. Dann sind die Werte ohne Prüfling 0, mit aber > immer in einem definierten Fenster -> man sieht, ob die Messung > funktioniert. Ja, genau um solche Dinge geht es mir. Danke Gibt es da immer wiederkehrende Dinge? ZB Dinge an die Testern gern kaputtgehen? An Multiplexern ist es wahrscheinlich sinnvoll die Relais zu testen. Dafür wird man dann aber auch wieder Relais brauchen.
Also das Grundlegendste sind ja die Versorgungsspannungen. Da gibt es extra Überwachungs-ICs mit etlichen rails. Für die Stromaufnahme gibt es Current-Sense-ICs. Besser finde ich, wenn man Spannungsregler verwendet, die eine einstellbare Strombegrenzung mitbringen. Bei einem Fehler bricht die Spannung ein und der Spannungswächter meldet sich... (2 in 1) Für komlpexere Dinge müsste man tatsächlich Testsignale erzeugen und die Reaktion darauf überprüfen. Wenn wir das brauchen, entwickeln wir ein externes Prüfgerät.
Alexxx schrieb: > Also das Grundlegendste sind ja die Versorgungsspannungen. > Da gibt es extra Überwachungs-ICs mit etlichen rails. Oder man sieht für die Versorgung des µC eine dedizierte Überwachung vor (z.B. TPS3700), Ausgabe über grüne und rote LED. Wenn es grün leuchtet weiß der Nutzer, daß der µC auf dem richtigen Spannungslevel läuft. Die restlichen Rails kann man dann mit dem im µC integrierten ADC prüfen. Wenn noch ein paar Pins am µC frei sind kostet das kaum was extra. > Besser finde ich, wenn man Spannungsregler verwendet, > die eine einstellbare Strombegrenzung mitbringen. Die sind aber eher Exoten. Strombegrenzung ja, aber Einstellbar ist nur selten zu finden und dann eher preisliche Oberliga. > Für komlpexere Dinge müsste man tatsächlich Testsignale erzeugen > und die Reaktion darauf überprüfen. Auch hier können die integrierten Analog-Module von gängigen µCs helfen. Da sind ja oft ein oder zwei DACs und viele ADC-Kanäle mit drauf. Wenn man da ein paar Pins frei hat und die klug beschaltet, kann man meist schon recht viel als Selbsttest abdecken. Vielleicht braucht man dafür dann noch einen Analog-Mux, Opamp und ein bischen Hühnerfutter extra, aber das kostet nicht so viel. Allerdings muss man das natürlich im Rahmen der normalen Produktentwicklung machen um es mit ins Produkt reinzubekommen. Das heißt es muss die Zeit für die Entwicklung mit eingeplant sein. Oft wird das Thema Testen aber entweder erst nach der Entwicklung der ersten Testmuster angegangen oder gar an einen Externen weitergegeben, der dann vielleicht außer ein paar Testpunkten keinen Einfluss mehr auf die Entwicklung des eigentlichen Produkts hat. Wenn man integrierte Selbsttests will und von Anfang an mit einplant, geht das auf jeden Fall und meist auch ohne daß die Kosten dafür aus dem Ruder laufen. Wenn man sich z.B. mal Labormessgeräte anschaut, also Oszi, Tischmultimeter, Spekki, Signalgenerator,... dann haben die meist recht umfangreiche Selbsttests integriert. Deren Fehlercodes geben schon mal einen guten Indikator ob und welche Module an einem Gerät defekt sein können.
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Hi, schau dich einfach mal um, wie die Profis (Nasa, Google) sowas machen! Und nicht vergessen, die gestorbene Baugruppe muß definitiv !nachher! noch was sagen können!! Sonst ists ehe egal... Gruß Rainer
Gerd E. schrieb: > Wenn man sich z.B. mal Labormessgeräte anschaut, also Oszi, > Tischmultimeter, Spekki, Signalgenerator,... dann haben die meist recht > umfangreiche Selbsttests integriert. Deren Fehlercodes geben schon mal > einen guten Indikator ob und welche Module an einem Gerät defekt sein > können. Genau an sowas habe ich gedacht. Ich hoffte, dass es da vielleicht Bücher oder ähnliches gibt wie man so etwas von vornerein mit eindesigned.
In der veralteten sowjetischen Mig-29 gab es neben digitalen Schaltungen noch mehrere analoge Systeme: z.B. die Kraftstoffmessung. Ein ganzer analoger Rechner neben einer Reihe von Sensoren und Anzeigegeräten. Die Eigenkontrolle bestand aus einem Knopf, den man drücken konnte (oder von der Anlage EKRAN digital ausgelöst wurde). Danach pendelten sich einige Anzeigen ein, die man sowohl optisch als auch digital ablesen konnte und die in einem Toleranzfeld sich befinden mussten. Dieser Selbst-/Eigentest war intern per Relais gelöst - die eigentlichen Füllstandsgeber und Durchflussmesser wurden durch eine Referenz ersetzt, zusätzlich wurde einige Kontrollspannungen ebenfalls per Relais in einer Art "UND" Schaltung auf den "Tableau" Ausgang geschaltet. Seeehr robust und wartungsarm diese Lösung. Auch wenn man aus heutiger µPC Sicht darüber lächeln mag, es hängt letztlich vom Anwendungsfall ab! Flugzeug-Relais sind auch nicht mit "normalen" Relais vergleichbar - die MTBF liegt um Größenordnungen höher (Silberkontakte, gekapselt usw.) ;-)
Ah, hallo Tester - so hießen in der Mig-29 und in der Su-22 übrigens die Flugdatenschreiber ;-)
Ergänzung.. Nicht nur bei Flugzeugen gibt es bei digitalen Systemen die Klassifizierung von Eigenkontrollen Built-in self-test (BIST): PBIT (Power on built in test)- Test nach Spannung anlegen (Test Prozessorfunktion, Firmwarintegrität usw.) CBIT (continues built in test) - Eigentest bei laufendem Betrieb (Funktion Netzwerk, Stromversorgung, Division durch Null usw.) IBIT (initiated buit in test) - auf Anforderung durchgeführter umfangreicher Eigentest inklusive eventueller Aktoren usw. Je nach Anforderung können diese Teste auch sehr umfangreich ausfallen (Sicherheitsrelevanz/sichere Zustände einnehmen - Menschenleben unmittelbar gefärdet? Drohen Unternehmensverluste?; Ausfallsicherheit - Umschaltung auf Reservesystem notwendig?; Datenintegrität - werden an "Google" korrekte Daten übermittelt? ;-)
Tester schrieb: > Selbsttests Meine digitalen Schaltungen hatten einen Signaturtest. Das heißt für die Festwerte wurde eine Prüfzahl ermittelt. Analog könnte man natürlich die analogen Werte einspeisen, messen und vergleichen. Funktioniert leider nur bis der Blitz eingeschlagen hat. :-)
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