昨晚看到一篇神文:
前一阵,某国产仪器公司隆重上市,虽然在他们自我宣传的文案里的关键词都是“替代”、“替代”、“便宜”、“便宜”。。。。但,很被资本市场看好。。。。
我今天就来吐槽一下“仪器”,顺便鄙视一下全球一线的仪器大厂 - 你们日子太好过了,都太懒了!
我们平时都说,仪器是工程师的“眼睛”,可是你能靠这些死贵的仪器看到什么?我相信多数人只是跟着感觉拧一下面板上的按钮,看一下波形是不是正常,读一下LCD上显示出来的数据,而很多工程师如果没有丰富的阅历,他看到的波形和数据都未必是真的,因为他的探头可能就没接对、校准还没有做好,量程设置在错误的位置。
工程师的“基础套餐”四件套下来像点样子的一般要花费上万吧,然后这些仪器把你可怜的、有限的桌面空间都占据了,没有一个多插座的拖线板你都没办法用这些仪器,放个笔记本电脑都找不到地方:
我之所以说这些仪器厂商懒,是因为他们都像当年做功能机的摩托、诺基亚一样,赚着高额的利润,从不想着革自己的命。都到2022年了,连刚出生的娃娃、80岁的老太都能凭感觉正确使用电子产品的时代,这仪器的老脸啊,还是一如既往的难看,示波管时代的长相一直延续到今天,只不过旋钮从电位计换成了光电编码器,想想这也是上个世纪的事情了。
面对这琳琅满目的旋钮,连我这个老板农都得通过查看LCD屏幕里的变化来判断这些旋钮究竟应该怎么用,测试的过程中一不留神就不知道上一个操作是如何碰出来的了。
这还不是问题的关键,问题的关键是所有的桌面仪器都忘记了测量的初心。什么是测量的本质?看下图:
在测量领域有个词叫DUT - Device Under Test,也就是上图中中间的部分,我们称之为被测对象,测量的过程就是看这个被测对象对不同激励信号的反应,根据输入的激励信号和经过反应之后的信号之间的关系进而推算出DUT的特性(可能很多人说,那是专业的测量设备干的事,比如超声波探伤)。
那我们今天的仪器是咋操作的?
我们示波器、频谱仪只管旁观,至于你这个DUT是对什么样的输入信号反映的,跟我没啥关系,我把现象呈现给用我观测的工程师就行了,至于工程师能看到多少、能基于看到的判断出什么结果,跟我没有一毛钱的关系,最多我帮工程师计算一下,把幅度、频率等数值放到屏幕上,至于工程师看到没看到,理解的是不是正确的,跟我没一分钱的关系。
信号源那边也说了,你让我发啥我就发啥,你让我扫频我就扫频,至于被测对象是什么,观察用的仪器是哪家的,什么指标的,跟我也没关系,你测试工程师自己判断呗。
你想让发信号的和接收信号的发生点关系?对不起,多花钱。。。。。
你想让他们配合起来做自动测量?对不起,多花钱吧,也许NI有这样的方案。
几十年了,一直就这么傲娇。
我在进步啊,我1G的带宽、我10G的采样、我100G的。。。。
连专做替代生意的国产品牌也一路追赶,我也做到了1G的带宽、xG的采样。。。。我终于做出自己的芯片啊(主要怕未来买不到别人的芯片),都多少位的精度、多高的采样率了。
他们全然不管用户,可以说不管那积分起来能占到80%的、对高指标没有多少需求、更注重使用体验的长尾用户:
他们不管用户为一个简单的测量要多么费劲地折腾这些高贵的仪器,仪器从来不想着从“应用”出发,所有的说明书里都只是标着自己的指标多牛x;
他们不管用户翻来复去看时域波形,用FFT看一下频谱,从来不想着将时域波形和频域两个维度甚至更多的维度的信息更便捷地呈现给大家;
人工智能?等着吧,多数的仪器连网络连接还没有实现,你想联网,多交钱。。。
最大的问题是他们都是封闭的系统,你除了花钱购买他们的产品、再多花钱买点额外的功能之外,其它什么也做不了。
因为到今天,还没有出现一个仪器领域的“苹果”,来革这些厂家的命,但我相信迟早会有那么一天的。
欣喜地看到全面开源的口袋仪器 - ADI的ADALM2000,已经燃起了革命的火星。
更值得安慰的是,我们全国大学生电子设计竞赛的组委会老师们始终不忘初心,不论国赛还是省赛,每年的测试测量题目中总是坚持这一点 - 要测量,一定要信号产生和信号采集一起,而且根据不同的场景来灵活设定测试的信号和观测、数据处理的方式比如:
2021年的A题和J题
2019年的C题和D题
2017年的F题和H题
。。。。。
每个测量的题目都要你设定一定形式的激励信号源,将采集到的信号进行分析。而采集到的信号和输入的信号之间是相关的,这样能够更准确、更有效地判断被测对象的特性。
而这些测量不需要多高的采样率,不需要多强的技术指标,你用一颗5块钱的单片机做的最小系统搭配简单的外围电路就可以完成。
电赛对我们日常的学习来讲就是指挥棒,让我们时刻牢记初心,清晰自己学习的方向。
从这个角度来讲,电赛组委会的老师们比那些卖仪器的厂商更懂测试测量。
最后,到了插播广告的时间。。。。
我们硬禾学堂也一直没忘初心,牢记自己的使命,过去的多次活动都有DIY示波器、测量仪器的题目,目的就是让同学们通过动手实践,更加深刻理解测试测量的本质,进而在未来的科研工作中能够更好地使用自己的“眼睛” - 能看到更多,眼睛后面还要用上“大脑”,通过算法让我们的观测更智能化,更好地认清被测对象的本质。
在2022年的假期,我们带来了一个基于STM32G031的测试测量学习和训练平台,它不仅可以让你更有效地学习嵌入式系统编程(STM32不仅涨价,可能根本买不到),还能够通过我们设定的与测试测量相关的小项目深刻理解示波器、信号源等的构成以及这些“仪器”如何灵活、有效地搭配使用。
每一位学电的同学,都应该DIY一次示波器、频谱仪和信号源 - 这个寒假我们一起做!
你只要在2月17日前完成了我们设定的项目中的任何一个,并将完成的项目分享在电子森林的项目页面,就可以得到全额退款,相当于免费拥有了一套精美的学习套装,并且还收获了嵌入式编程、测试测量的技能。
更有可能的是,你在明年的省赛中能够取得好成绩,因为每届的电赛中都会有至少2道题目可以用这个平台来实现。
在同学们都收到这个平台之后(1月中、下旬),我们会有3次直播,讲述这个平台的硬件设计、STM的编程要领、如何用这个平台来做电赛中测试测量相关的题目。
关于这个平台以及寒假在家一起练活动的详细信息,可以点击左下角的“阅读原文”自动跳转。
相信参加我们活动的同学这个寒假会收获满满。