Abbildung 3. Guardian-Systeminterface

Winguard unterstützt das Starten eines Prüfablaufes durch ein externes Startsignal, z.B. ein Mikroschalter, der beim Schließen des Prüfadapters schaltet. Mit diesem Befehl wird ein Digitaleingang (Bit 6 des Digitalports der ersten Relaiskarte, siehe Lastrelais-Karte) gescannt. Bei einem high/low Flankenwechsel wird die Schleife beendet. Dieser Befehl hat keine Parameter.

Die ADX-Karte ist das interne Digitalmultimeter des Guardian Systems. Es misst potentialfrei mit einer Auflösung von 16 Bit und hat eine integrierte Scopefunktion.

Mit diesem Befehl können ein Kondensator und ein parallel geschalteter Widerstand gemessen werden. Dazu wird der Kondensator mit einer Konstantstromquelle aufgeladen, und die dabei entstehende Spannung aufgezeichnet und ausgewertet.

Die nötige Stromstärke und Aufladedauer berechnet sich aus der Kapazität des Kondensators und dem parallelen Widerstand. Diese müssen daher als Messbereich angegeben werden.

Die Einheitenprefixe für Widerstand und Kapazität werden für Messbereiche und Ergebnisse verwendet.

Dieses Modul ist für die low-level Programmierung der Komponenten des Guardian Testsystems vorgesehen. Hiermit kann z.B. jedes einzelne Relais des Messstellenumschalters gezielt ein- oder ausgeschaltet werden (siehe MSU Datenblatt).

Führt eine Initialisierung der Guardian Hardware durch. Dies ist eine Sicherheitsmaßnahme, bei der alle Stromversorgungen und Relais ausgeschaltet werden. Für diesen Befehl gibt es keine weiteren Einstellungen.

Dieses Modul testet einen Prüfling auf Kurzschlüsse und unterbrochene Verbindungen. In der linken Hälfte des Fensters finden sich diverse Optionen und der Dateiname, unter dem die Einstellungen gespeichert werden.

Der untere Schwellwert legt fest, wie viel Widerstand eine Verbindung maximal haben darf, bevor sie als unterbrochen bewertet wird.

Der obere Schwellwert ist der minimale Widerstand, unter dem ein Kurzschluss festgestellt wird. Wenn nicht angegeben, sind beide Schwellwerte identisch.

Spannungskontrolle bestimmt, ob der Prüfling vor dem Kurzschlusstest auf Spannung überprüft wird. Dies ist empfehlenswert, da das Testsystem durch Spannung beschädigt werden kann. Mit der Einstellung „Entladung“ wird für die eingestellte Wartezeit versucht, die Spannung abzuleiten. Wenn dadurch die Spannung hinreichend abfällt, kann die Prüfung fortgesetzt werden.

Maximale Anzahl Fehler begrenzt die im Protokoll ausgegebenen Fehlermeldungen.

Mit einer Lastrelais-Karte kann ein Abschlusswiderstand zugeschaltet werden.

Wählen sie mit Kanäle aus, an welchen MSU-Kanälen Messpunkte angeschlossen sind.

In der rechten Hälfte wird eingestellt, zwischen welchen Messpunkten Verbindungen bestehen sollen und welche Messpunkte ausgespart werden. Diese Informationen können automatisch ermittelt werden. Drücken sie dafür den Lernen-Knopf. Dies führt einen der Prüfung ähnlichen Vorgang durch, und trägt die gefundenen Verbindungen und unter Spannung stehenden Messpunkte in die entsprechenden Felder ein.

Tragen sie in Übersprungene Verbindungen Paare von Messwerten ein, zwischen denen nicht direkt eine Widerstandsmessung durchgeführt werden soll, auch wenn ein sie an einem Kurzschluss beteiligt sind.

Während des Prüfablaufs gibt der Kurzschlusstest für jeden gefundenen Fehler (Kurzschluss, fehlende Verbindung, unerwartete Spannung) eine Ergebniszeile aus und je eine Zeile mit der Anzahl der Verbindungen und Kurzschlüsse.

Mit diesem Modul werden die Relaiskarten des Testsystems gesteuert. Im Feld Relaiskarte wird die Nummer der gewünschten Karte eingestellt. Der Zustand eines Relais wird verändert, wenn die Checkboxen neben den virtuellen Schaltern aktiviert sind. Mit diesen Schaltern wird der Zustand der Relais­kontakte gewählt. Die Relais können zur besseren Übersicht mit Namen versehen werden. Die Namen können auch mit der Schaltfläche Import aus den INI-Dateien von anderen Projekten übernommen werden. Die Relais können auch über Variablenwerte geschaltet werden, indem Sie die Relaisnummer (1-18) und den Schaltzustand (0 oder 1) angeben. Die Relaiskarten haben neben den Relais zusätzlich einen 8 Bit Digital Port (siehe Datenblatt). Die Bits 0-5 werden normalerweise zum Lesen der Adapternummer (0-31) verwendet. Der Status dieses Ports kann durch Eingabe einer Variable gelesen werden.

Bei auf High geschalteten Ports sind beide Anschlüsse des Ports miteinander verbunden. Optional können sie außerdem mit dem internen 5V-Netzteil verbunden werden.

Um die Frequenzgeneratorfunktion zu nutzen, tragen Sie die gewünschten Parameter ein. Bei High-Schaltend schaltet der gewählte Ausgang zwischen High und Tristate um, bei Low-Schaltend zwischen Low und Tristate, und bei Push-Pull zwischen High und Low. Die Dauer des zuerst genannten Zustands ist die Impulslänge. Früher eingestellte Parameter werden durch die neuen ersetzt, es kann immer nur eine Frequenz erzeugt werden. Die Generatorfunktion bleibt aktiv bis sie explizit abgeschaltet wird oder die gewählte Anzahl Impulse erzeugt wurden.

Auf der linken Seite des Dialogs befinden sich zwei Spalten mit Bedienelementen für jeden Ausgang der Karte. In die Textfelder können Beschriftungen für die Ausgänge eingetragen werden. Mit Checkboxen wird ausgewählt, welche Ausgänge bearbeitet und welche unverändert gelassen werden. Unten befinden sich Textfelder mit einer numerischen Repräsentation, die benutzt werden können um von Programmcode berechnete Werte zu verwenden. Beispielsweise könnte eine Schleife die Zweierpotenzen von 1 bis 128 in einer Variable ablegen um acht Ausgänge hintereinander zu schalten.

Um einen Ausgang an- oder abzuschalten, versehen sie den Ausgang mit einem Häkchen und stellen den Schalter für den Ausgang in die gewünschte Stellung. Alle Ausgänge ohne Häkchen werden unverändert belassen.

Um die Frequenzgeneratorfunktion zu nutzen, tragen sie die gewünschte Frequenz und Impuls- zu Pausenzeitenverhältnis ein. Alle mit Häkchen versehenen Ausgänge werden mit der gewählten Frequenz angesteuert. Ausgänge, deren Schalter auf Aus steht werden invertiert. Das normale an- und abschalten ist in diesem Modus nicht verfügbar, dafür kann ein separater Aufruf der Funktion verwendet werden. Die Generatorfunktion bleibt aktiv bis eine andere Frequenz eingestellt oder sie explizit abgeschaltet wird oder die gewählte Anzahl Impulse erzeugt wurden.

Die PLD-Karte besitzt einen Überstromschutz. Wenn die gewählte Stromstärke überschritten wird, wird ein Flag gesetzt dass mit Hilfe des Rückgabeparameters abgefragt werden kann.

Mit diesem Modul werden die MSU-Karten (Messstellenumschalter) des Testsystems gesteuert. Die MSU-Karten sind mit je 48 Reedrelais bestückt und stellen die Verbindung von einer Messstelle zu einer Messeinrichtung über den Analogbus her. Jede Messstelle ist mit zwei MSU-Karten verbunden, mit vier Karten können also 96 Messstellen bedient werden etc. Auf diese Weise kann eine Messung zwischen beliebigen Messstellen erfolgen.

Um einen Messkanal einzuschalten, doppelklicken Sie auf das entsprechende Feld. Es öffnet sich ein Eigenschaftsfenster, in dem Sie dem Kanal einen Namen zuordnen können. Desweiteren können Sie wählen, ob der Messpunkt mit dem Plus- oder Minuseingang der Messeinrichtung verbunden werden soll.

Bei Ausführung dieses Befehls werden zuerst alle Verbindungen der MSU-Karten getrennt, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Danach wird jeweils eine MSU-Karte mit den Sense-Analogbus-Kanälen verbunden, und mit der Option "4 Pol" außerdem mit den Drive-Analogbus-Kanälen. Dies ist so gut wie immer die richtige Wahl.

Danach wird jede der beiden Karten mit einer Messstelle verbunden, so dass eine Messstelle mit Kanal A und eine mit Kanal B verbunden ist. Optional können dann weitere Messstellen mit Kanal A verbunden werden. Dazu dient die "Einspeisung"-Option.

Mit diesem Befehl werden die programmierbaren Stromversorgungen (oder auch Power Supply Units = PSU) des Testsystems gesteuert. Die Ausgangsspannung und die Strombegrenzung werden in den entsprechenden Feldern als Wert oder Variable angegeben. Mit dem Ein/Aus Schalter wird das Relais am Ausgang des Netzteils gesteuert. Mit dem Befehl PSU U/I Messung kann der angegebene Strom gemessen werden. Neben dem normalen DC Betrieb bietet der AC-Modus die Ausgabe einer 10–100Hz Sinus Schwingung. In dieser Betriebsart ist das Messen von Spannung oder Strom (U/I Messung) nicht möglich. Technische Daten entnehmen Sie bitte dem Datenblatt.

Wenn das Testsystem eine Trafo-Karte hat, wird diese ebenfalls gesteuert. Dabei wird die PSU-Karte so eingestellt, dass nach der Transformation in etwa die gewünschte Spannung ausgegeben wird. Prinzipbedingt muss diese jedoch nachgeregelt werden. Beispiel:

PowerSupply(PowerOn:True, Nr:1, AC:True, Current:2.5, Ratio:2, Voltage:soll);
Netzteilmessung(Result:ist, Voltage:True, Nr:1, AC:True, Trafo:True);
PowerSupply(PowerOn:True, Nr:1, AC:True, Current:2.5, Ratio:2, Voltage:soll * soll / ist);

Wenn das Testsystem mit der Erweiterung für PSU-Synchronisation ausgestattet ist, können mehrere PSU Wechselspannung synchron ausgeben. Dazu müssen zuerst ein oder mehrere Taktnehmer eingestellt werden, und dann der Taktgeber. Bevor der Taktgeber eingestellt ist, liefern die Taktnehmer noch keinen Strom. Eine Nachregelung muss deshalb erfolgen, nachdem alle beteiligten PSU-Karten eingeschaltet wurden.

Dieses Modul misst die Spannung oder den abgegebenen Strom der programmierbaren Netzteile mit einer Auflösung von 16 Bit. Im Feld Netzteilnummer wird das gewünschte Netzteil ausgewählt. Der gemessene Wert wird in der angegebenen Variable und in der Variable messwert abgelegt.

Wenn das Testsystem eine Trafo-Karte hat, kann dieser Befehl eine ADX-Karte verwenden, um den transformierten Strom zu messen. Die Messstellen werden dafür automatisch abgeschaltet, da sie die gleiche Verbindung zur ADX-Karte verwenden.

Das Ergebnis ist immer in Volt bzw. Ampere.

Mit diesem Befehl können an einer UMB2-Karte angeschlossene Farbsensoren ausgewertet werden.

Als ersten Schritt klicken Sie auf Messen, und dann auf Angeschlossene Aktivieren. Damit wird der Befehl so konfiguriert, dass alle angeschlossenen Sensoren ausgelesen werden.

Die ausgelesenen Farbwerte werden wenn angegeben in die Ergebnisvariable geschrieben. Es muss eine Real-Array-Variable angegeben werden. Für jeden Farbsensor werden vier Werte im Array abgelegt - Helligkeit, Rot, Grün und Blau.

Zusätzlich können die ausgelesenen Werte sofort ausgewertet werden. Normalerweise wird das Ergebnis in einzelnen Ergebniszeilen im Protokoll ausgegeben. Alternativ kann eine Bits-Ergebnisvariable angegeben werden, in die das Ergebnis als Bitmaske geschrieben wird.

Die DA-Wandler-Karte kann auf 8 Kanälen verschiedene Spannungen ausgeben.

Die WFG-Karte erzeugt Sinus-, Dreieck- und Rechtecksignale mit einem optionalen Gleichspannungsanteil.

Der Sinusgenerator wurde zur Prüfung von Audiokomponenten konzipiert. Er erzeugt eine potentialfreie Sinusschwingung mit sehr geringem Klirr­faktor. Die Frequenz ist im Bereich von 0,01 Hz bis 20 KHz und die Amplitude von 0 bis 20 Vss programmierbar.

Mit diesem Modul werden die Signalwege zwischen dem Prüfling und vier externen Geräten geroutet. An der Rückseite des Guardian Systems befinden sich vier isoliert montierte BNC Buchsen, an die beliebige Messgeräte oder Quellen angeschlossen werden können. Da die in der Relaismatrix verwendeten Reedrelais nur mit max. 500mA belastet werden dürfen, liegt aus Sicherheitsgründen in jeder der acht Leitungen zu den BNC Buchsen ein Strombegrenzungswiderstand von 110 Ohm, um eine Überlastung zu vermeiden. Bei Geräten mit einem hochohmigen Eingang haben diese Widerstände keine Auswirkung. Bei Einspeisung eines Signals z.B. mit einem Funktionsgenerator kann dies möglicherweise relevant sein.

Beim ersten Anklicken eines Kreuzungspunktes zweier Linien wird ein Punkt gesetzt, beim zweiten Anklicken verwandelt sich der Punkt in ein diagonales Kreuz und beim dritten Anklicken verschwindet das Symbol wieder. Ein Punkt bedeutet, dass bei der Programmausführung der Ausgang der ent­sprechenden MSU-Karte mit dem Anschluss eines externen Gerätes verbunden wird. Das Kreuz bedeutet, dass die Verbindung getrennt wird. Ohne Symbol bleibt der Status unverändert.

In die Textfelder auf der linken Seite, werden die Kanal Nummern eingetragen die geschaltet werden sollen. Durch Komma getrennt können auch mehrere Kanäle auf einer Karte gleichzeitig eingeschaltet werden. Bitte beachten Sie, dass hierdurch die Reedrelais überlastet werden können, wenn die Kanäle z.B. zwischen den Plus- und Minuspol einer Stromversorgung liegen! Zum Ausschalten eines einzelnen Kanals geben Sie die entsprechende Nummer mit negativem Vorzeichen an.

UMB steht für Universal Microcontroller Board. Diese Systemkomponente wurde in zwei Bestückungsvarianten hergestellt: Als reine Digital I/O Karte und als Multifunktionskarte mit digitalen und analogen Funktionen. Technische Daten entnehmen Sie bitte dem Datenblatt. Im Feld Kartennr. wird die Karte adressiert. Mit der Schaltfläche Test kann die Funktion aus dem Modul heraus direkt ausgeführt werden.

Die UMC-Karte hat 32 digitale Allzweckeingabe/-ausgabe-Anschlüsse. Die UMB-Karte hat 16 digitale Allzweckeingabe/-ausgabe-Anschlüsse. Sie können unabhängig voneinander konfiguriert und beschaltet werden. Um fest vorgegebene Werte auszugeben, kann für jeden Anschluss der Zustand gewählt werden. „--“ bedeutet, dass der Anschluss den vorigen Zustand beibehält.

Um einen programmatisch gewählten Zustand auszugeben, können in die Felder Maske, Wert und Open Drain Variablen eingetragen werden. Beispielsweise kann mit Maske = 2 und in Wert eine Variable, die 0 oder 2 enthält, der zweite Anschluss umgeschaltet werden.

Beim Auslesen wird der Zustand aller 32 Anschlüsse in einer Bitmaske in die gewählte Variable geschrieben.

Die Zustände haben folgende Bedeutung:

Die UMC-Karte hat vier Analog-Eingänge, die mit maximal 15kHz (4 Kanäle) bis 21kHz (1 Kanal) aufgezeichnet werden können.

Die Daten werden beim Auslesen in das Scope übertragen und können dort ausgewertet werden.

Wenn kein Kanal als Trigger ausgewählt ist, wird sofort mit der Aufzeichnung begonnen.

Die Widerstandsgeber-Karte ist eine programmierbare Dekade. Die gewünschten Widerstandswerte werden eingestellt, indem 24 Relaiskontakte eine Reihenschaltung von binär gestaffelten Widerständen (1, 2, 4, 8, 16 Ω usw.) überbrücken. Durch das Schalten der Kontakte können Widerstandswerte im Bereich von 0 Ω bis 16 MΩ eingestellt werden. Die Strombelastbarkeit und Spannungsfestigkeit hängen von der Kombination der aktiven Widerstände ab. Die einzelnen Widerstände sind Metallschichtwiderstände mit einer Genauigkeit von ±1%, einer max. Leistung von 0.6W. Der Temperaturkoeffizient ist ±50 ppm/°C.

Bei Werten bis 63 Ω wird der unerwünschte Übergangswiderstand der Relaiskontakte durch einen zuschaltbaren Abgriff klein gehalten. Der programmierte Widerstandswert kann wahlweise an den Analogbus 3+4 des Guardian Systems oder an X2, Pin 1+2 geschaltet werden. X2, Pin 3 ist mit SYSGND verbunden, um ggf. den Schirm einer Leitung anzuschließen.

Abbildung 4. Widerstandsgeber-Karte, links X2