W warunkach produkcyjnych analiza parametrów akustycznych i elektroakustycznych badanych urządzeń odbywa się na podstawie testów pass/fail zawierających limity, w ramach których musi zmieścić się każde z badanych urządzeń. W poniższym artykule omówię zarządzanie limitami w oprogramowaniu Audio Precision APx500, pokazując możliwą funkcjonalność i automatyzację w ramach warunków produkcyjnych. 

Dobór wartości limitów

Dobór wartości limitów może odbywać się na wiele sposobów, w zależności od badanych parametrów, wewnętrznych procedur, czy normatywnych lub prawnych wymagań. Te różnice będą miały bezpośredni wpływ na wybór formy ustawienia limitów.

W przypadku wymagań normatywnych, wartości podawane są zazwyczaj bezwzględnie, w formie procentowej lub określonych wartości. Taka sytuacja pozwala na zastosowania sztywnych limitów importowanych z arkuszy kalkulacyjnych lub wprowadzanych bezpośrednio w programie Apx500.

W przypadku testów pass/fail o wiele popularniejszą formą jest określenie zakresu na podstawie pomiarów referencyjnego urządzenia. Wtedy przy użyciu funkcji offset możliwe jest stworzenie przestrzeni, w ramach której wynik może odbiegać od wzorca. Przykładem może być pomiar odpowiedzi częstotliwościowej z limitem ustawionym 1,5 dB od wyniku dla urządzenia referencyjnego.

Kolejną możliwością jest ustawianie dziennego limitu, np. w pomiarach akustycznych przy zmiennych warunkach atmosferycznych otoczenia. W takich wypadkach ustawienie limitu może być okresowo aktualizowane na podstawie pomiaru wartości odniesienia. 

Ustawianie limitów

Ręczne ustawienie limitów

Najbardziej podstawową wersją zarządzania limitami jest ręczne określenie wartości maksymalnej lub minimalnej. Jest to proces używany zazwyczaj w przypadku pomiarów jednoliczbowych parametrów, np. wzmocnienia lub całkowitych zniekształceń THD.

Metoda ta rzadziej stosowana jest w pomiarach poszczególnych parametrów w funkcji częstotliwości, natomiast może mieć efektywne zastosowanie, gdy w całym zakresie pomiarowym wartość nie może przekroczyć lub być poniżej wskazanej wartości.

Przykładem może być poniższy pomiar wzmocnienia. Limit zakłada, że rejestrowana wartość powinna wynosić między 3 a 5 dB. W przypadku wyjścia poza ten zakres, oprogramowanie automatycznie poinformuje nas o błędzie. 

Rys. 1 - Limit dla pomiaru wzmocnienia sygnału.

Import z arkuszy kalkulacyjnych

Większość pomiarów wykonywanych w funkcji częstotliwości, poziomu lub czasu wymagać będzie precyzyjniejszego dostosowania limitów. Zazwyczaj zmieniają się one dla poszczególnych zakresów pomiaru, zgodnie z zachowaniem badanego urządzenia lub np. zmniejszenia restrykcji norm. W takim wypadku dalej istnieje możliwość ręcznego ustawienia limitu dla poszczególnych wartości, jednak może zostać to przyspieszone za pomocą importu pliku CSV.

Rys. 2 - Import wartości krzywej limitu z pliku CSV.

Rys. 3 - Ręczne wprowadzenie punktów limitu.

Tworzenie limitu na podstawie pomiarów

Częstym zabiegiem określania limitów w warunkach pomiarów na linii produkcyjnej jest określenie ich wartości na podstawie wykonywanych pomiarów referencyjnego urządzenia.

Oprócz określenia limitów na podstawie realnych pomiarów taki zabieg bierze również pod uwagę wpływ warunków środowiskowych na badane urządzenie.

Szczególnie w przypadku pomiarów akustycznych, zmienne warunki pomiarowe mogą mieć wpływ na badane urządzenie, szczególnie jeżeli pomiary wykonywane są w różnych lokalizacjach lub nawet w różnych Państwach.

Poniżej przedstawiona została procedura zaimplementowania limitu na podstawie pomiarów odpowiedzi częstotliwościowej. Wykorzystana została tutaj funkcja określająca poziom odpowiedzi częstotliwościowej jako wartości względem do 1000 Hz. Okno pomiarowe wyznacza się na podstawie offsetu względem wyniku pomiarów.

Warto zauważyć, że oprogramowanie umożliwia również wzięcie pod uwagę zmian wartości limitu dla różnych częstotliwości. Poniżej przedstawiony został wzrost dopuszczalnego okna pomiarowego dla wyższych częstotliwości.  

Rys.4 - Pomiar odpowiedzi częstotliwościowej względem 1kHz, dla referencyjnego urządzenia.

Rys. 5 - Import danych zebranych podczas pomiaru referencyjnego urządzenia.

Rys. 6 - Zaimplementowanie limitów na podstawie wykonanego pomiaru.

Automatyzacja zarządzania limitami

Sposób zarządzania limitami, może zostać w pełni zautomatyzowany. Tryb sekwencyjny oprogramowania APx500 umożliwia automatyczne importowanie danych stanowiących limit.

Import może odbywać się zarówno z plików CSV zawierających wyniki pomiarów lub ręcznie określone okna pomiarowe, jak i na podstawie pomiarów wykonanych we wcześniejszej części scenariusza pomiarowego. Importowanie wartości stanowi zintegrowaną procedurę pomiarową, pozwalającą każdorazowo weryfikować wybrany limit.  

Rys. 7 - Import limitu pomiarowego scenariuszu pomiarowym.

Rys. 8 - Okno zarządzania importem limitów pomiarowych. W tym przypadku jako wartości odniesienia wykorzystane zostały pomiary wykonane w ramach pomiaru ”Relative Level 1000 Hz”.

ZOBACZ RÓWNIEŻ - Produkcyjne pomiary audio urządzeń smart

Limity Pomiarowe: Klucz do Efektywnej Kontroli Jakości w Produkcji Urządzeń Audio

Limity pomiarowe stanowią łatwe i efektywne narzędzie na każdym etapie weryfikacji produkowanych urządzeń. Przyjmują one szczególne znaczenie w warunkach produkcyjnych, podczas, których w łatwy i szybki sposób, jednostki niespełniające wymagań mogą zostać wychwycone.

Zarządzanie limitami stanowi jedną z wielu funkcji optymalizujących pomiary w warunkach produkcyjnych oferowanych przez analizatory Audio Precision oraz oprogramowanie APx500.