用虛擬儀器提高打印機(jī)墨盒的測(cè)試精度

利盟公司是一家全球性的印刷解決方案開(kāi)發(fā)商、制造商和供應(yīng)商。其產(chǎn)品包括辦公及家用激光和噴墨打印機(jī)及相關(guān)耗材。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的打印機(jī)市場(chǎng)中，各公司依靠的是大量生產(chǎn)和快速上市，并控制成本以保證利潤(rùn)。在這種環(huán)境之下，測(cè)試工程師們必須快速開(kāi)發(fā)用于大量生產(chǎn)的測(cè)試系統(tǒng)。由于必須為公司在全球各分廠(chǎng)的噴墨產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)復(fù)制并使用測(cè)試系統(tǒng)，我們需要考慮系統(tǒng)的總成本和維護(hù)費(fèi)用，因此我們選擇了基于PC的解決方案來(lái)測(cè)試?yán)藝娔蛴C(jī)系列（包括利盟P707、Z705、Z605、Z65、X5150、X6150、X6170型）所使用的墨盒。
---1997年，我們開(kāi)始使用安裝在PC中的National Instruments的NI 5102數(shù)字化儀，并使用LabVIEW開(kāi)發(fā)出了測(cè)試方法。NI PCI-5102數(shù)字化儀具有8位分辨率和20MS/s采樣率。為測(cè)試墨盒，NI 5102相繼測(cè)量了200多個(gè)噴墨打印機(jī)噴頭的電阻。我們使用自定義設(shè)計(jì)的數(shù)字驅(qū)動(dòng)卡模擬出打印機(jī)產(chǎn)生的數(shù)字圖案來(lái)激勵(lì)墨盒。電流通過(guò)一個(gè)與運(yùn)算放大器（Op Amp）相連的電阻，再用NI 5102測(cè)量運(yùn)算放大器的電流輸出量。測(cè)試系統(tǒng)的另一個(gè)要求是對(duì)每個(gè)噴頭的激勵(lì)時(shí)間不得超過(guò)1μs，否則就會(huì)損壞噴頭。NI基于PC并結(jié)合數(shù)字化儀的解決方案能夠在1μs的時(shí)間內(nèi)采集到精確的信號(hào)。
---1999年，為提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，測(cè)試要求更加嚴(yán)格。通過(guò)在系統(tǒng)中集成一塊采樣速率為12.5MS/s、精度可調(diào)的的12位分辨率NI 5911數(shù)字化儀，達(dá)到了測(cè)試要求。從NI 5102到NI 5911的轉(zhuǎn)換相當(dāng)順利，因?yàn)閮煞N數(shù)字化儀都使用同樣的驅(qū)動(dòng)軟件。
---2003年，我們升級(jí)到了14位分辨率和100MS/s采樣率的NI PXI-5122數(shù)字化儀。NI 5122不僅超過(guò)了我們的速度和精度指標(biāo)，還為我們節(jié)省了在自動(dòng)測(cè)試軟件上的投入。通過(guò)使用附帶的示例，用于5102的原有軟件可以輕松升級(jí)，在5122上使用。這樣我們可以繼續(xù)使用為NI 5102開(kāi)發(fā)的軟件，進(jìn)而以NI 5122高分辨率數(shù)字化儀來(lái)滿(mǎn)足目前和將來(lái)的測(cè)試要求。
---為測(cè)量電阻，我們還需要高速數(shù)字I/O接口以驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭。National Instruments的產(chǎn)品再一次同時(shí)降低了設(shè)備成本并實(shí)現(xiàn)了性能要求。
---2001年，我們選擇了NI 6534高速數(shù)字I/O板卡，放棄了價(jià)格是前者三倍的另一解決方案。這為我們累計(jì)省下了數(shù)十萬(wàn)美元。通過(guò)NI PXI-6552 100MHz數(shù)字波形發(fā)生器/分析儀，我們利用直觀(guān)的編程界面和40多個(gè)例程，在數(shù)周之內(nèi)完成了測(cè)試系統(tǒng)的升級(jí)工作。其他選擇方案成本更高，需要更長(zhǎng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間，并且不具備必要的10ns精度。
---目前，我們?cè)诶^續(xù)完善我們的測(cè)試系統(tǒng)，利用基于PC的模塊化儀器和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軟件，在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最新的要求。通過(guò)升級(jí)至NI 5122、NI 6552和LabVIEW 7 Express，我們?cè)谝宰钚￠_(kāi)發(fā)成本提高測(cè)試性能的同時(shí)提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。

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