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凌华DAQ-2213数据采集卡在光驱生产线上的应用

供稿:ADLINK—凌华科技(中国)有限公司 2004/12/30 13:03:00

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前言
光驱已经成为每台电脑的标准配置。在生产光驱的过程中,要经过许多次的检测,其中以马达与光驱机械结构配合的检测最为重要。在生产线上一般使用专用测试设备进行该参数的检测,存在成本高、检测速度慢等缺点。本文介绍了利用DAQ-2213多功能A/D采集卡构成自动检测系统,检测马达与机械结构配合品质。系统的基本结构
系统采用工控机,插入ADLINK的DAQ-2213多功能数据采集卡。这款卡是ADLINK公司DAQ-2000系列中的高性价比的一款,提供16CH 250kS/s模拟量输入,同时提供24CH DIO (8255兼容),另外还提供两个通用定时/计数器,可以方便地用于各种场合。


电源为待测光驱提供1.5V左右的供电,由TTL电平控制光驱电机的正/反转。该电源同时将供给光驱电机的电流转换成电压。这个瞬间电流的变化反应了电机和机械结构配合的程度。DAQ-2213与光驱电源共有5根连线:CN1上:AI0H (Pin 1), AI0L (Pin 35), AGND (Pin 51)。CN2上:PA0 (Pin 68)和PA1 (Pin 34)。其中AI0H与AI0L为模拟输入端,按差分方式连接以提供最大的干扰抑制。PA0与PA1作为TTL输出,控制光驱的正/反转。测试方法
在开始测试时,程序控制电机将光驱弹入。发送数字量信号控制电源的同时,启动A/D转换。以1kS/s的速度采集电流信号(已转成电压值),采样点数可设置。采样完成后,将采集的波形画在屏幕上,同时按照预设的阈值进行判断,看该产品是否合格。然后利用DO控制光驱弹出,同时对电流信号进行采样、显示、判别。
图二、实际采集的光驱弹出过程中的马达驱动电流波形
图二、实际采集的光驱弹出过程中的马达驱动电流波形
该波形的特征点包括:
1. 第一个峰值
2. 第二个峰值
3. 第二个峰值之前的转折点上图显示的是经过处理以后的波形。实际的波形由于干扰信号的存在,有许多的噪声。采样以后的数据经过了一个4阶切比雪夫低通滤器。阈值的设定参与判别的条件有:
第一、第二个峰值间的时间长度T。不同的机型,这个时间长度是预知的。只需设定一个最大值Tmax和一个最小值Tmin,采样结果只要在这两个值之间即为合格。另外一个比较严格的要求是,在第一个峰值与转折点之间的电流值,需要在一个核定的范围内。早期的检测线,这个范围是靠经验曲线设备定的,用多项式的方式定义出几个系数,来定一个范围,但这种经验曲线针对每一款机型无法灵活调整。最近常用的方式是采用统计学的方式。首先设定样本的总数,样本中含有k个子组,每个子组有n个测点。由此可以得出 和 。而上下限的定义为:上限: 下限: 。其中A2的值与Sigma有关,可查表确定3 Sigma时的值,其它Sigma时的值按比例算出。实际应用时,先用正品做一个样本,检测样本的数据,并算出 和 ,从而得出UCL和LCL。将每个时间点对应的 和UCL / LCL存为一个标准文件,作为测试用的标准。测试时,需要先将此标准曲线载入,将测出的数据与标准曲线相对比,以判断产品的质量。下图为检测过程中的软件截图。
图三、检测软件工作时的截图
图三、检测软件工作时的截图
结论
该系统目前已开发完毕,正式投入线上使用。系统工作稳定、高效,大大提高了线上检测效率。

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