El diseño de los dispositivos de test y medida se ha basado durante mucho tiempo en los parámetros de capacidad de memoria, velocidad de medida y tasa de muestreo. Sin embargo, los principales fabricantes de equipos de test ahora están viendo que los ingenieros recurren al «tiempo de resolución» como factor clave para seleccionar los equipos.
Por Cliff Ortmeyer, Global Head of Technical Marketing at Farnell
Al evaluar la selección de instrumentos de prueba actualmente disponibles desde el punto de vista de las especificaciones en el papel, un ingeniero tiene numerosas opciones. Es inevitable que haya aplicaciones que requieran un nivel de muestreo y ancho de banda que solo ciertos instrumentos pueden ofrecer. Sin embargo, para muchas aplicaciones lo más importante es si el instrumento puede ayudar a resolver rápidamente un problema y no si puede, en principio, ofrecer el rendimiento básico requerido.
«Según mi último recuento, había 35 modelos de osciloscopios discretos de 1 GHz disponibles para la venta en el mercado actual entre los diferentes fabricantes. Es una locura», dice Mike Hoffman, Product Manager de Keysight Technologies.
Las especificaciones de las hojas de datos, que permiten a tantos fabricantes competir en el mismo espacio, solo proporcionan información sobre una pequeña parte de lo que un instrumento puede hacer para un equipo. El verdadero valor de un instrumento de test y medida reside en la combinación de sus funciones para el manejo de señal y su capacidad para ayudar a los ingenieros a solucionar los problemas. Estos dos factores deben estar en línea para que el usuario logre el tiempo de resolución que necesita. Cuanta mayor sea la rapidez con la que un usuario pueda configurar las medidas, obtener los datos y analizar los resultados, antes podrá encontrar y solucionar un problema. Esto genera un fuerte incentivo para que los fabricantes de instrumentos ofrezcan funciones fáciles de usar e intuitivas, minimizando así el tiempo de resolución.
«Si podemos hacer que nuestros productos sean más fáciles de usar que los de la competencia tendremos una gran ventaja porque los ingenieros no tendrán que dedicar tanto tiempo a entender el equipo de prueba y podrán concentrarse en entender el diseño en el que están trabajando», dice Brad Odhner, Technical Marketing Manager de Tektronix y Keithley Instruments.
La definición de la usabilidad de los equipos de prueba empieza por un caso práctico
Hay muchos factores que influyen en la facilidad de uso de un instrumento. Uno de ellos es estar familiarizado con el instrumento. Normalmente los diferentes productos de un mismo fabricante funcionan de forma muy parecida, o al menos siguen patrones similares de experiencia del usuario. Por lo tanto, muchos laboratorios eligen comprarle al mismo fabricante para garantizar la familiaridad y reducir la curva de aprendizaje asociada con el uso de cada clase diferente de instrumentos.
La mayor utilidad de la familiaridad se da en las medidas repetidas. Sin embargo, puede limitar las opciones de productos y puede no ofrecer la mejor relación calidad-precio. Por el contrario, el cambio conlleva un coste inevitable. Los usuarios deben dedicar tiempo a familiarizarse con las funciones y la interfaz. Algunos fabricantes han respondido a este dilema invirtiendo bastante en hacer que sus interfaces de usuario sean lo más intuitivas posible y en reducir el tiempo de aprendizaje de cualquier función. El objetivo es que los ingenieros que utilicen el producto por primera vez puedan entender rápidamente cómo navegar por los menús y configurar las pruebas necesarias.
«Nos esforzamos por entender los diferentes segmentos de usuarios y lograr que el uso del producto sea intuitivo desde el momento en que se levanta. El cliente en cuestión puede ser un técnico o un ingeniero altamente capacitado pero es fundamental conocer el flujo de trabajo y lo que necesita hacer con este producto», explica Justin Sheard, Principal Engineer for New Product Solutions de Fluke.
Entender los diferentes casos influye mucho sobre eficacia de un instrumento en el mundo real. Pensemos en la posibilidad de utilizar los instrumentos en el campo y no en el laboratorio. Algunos osciloscopios de sobremesa son portátiles ya que son relativamente ligeros e incorporan un mango. Sin embargo, un producto realmente portátil debe cubrir otras necesidades.
«El enfoque es totalmente distinto cuando se fabrica un producto portátil o uno de banco. Se deben tener en cuenta aspectos completamente diferentes. Por ejemplo, para un producto de banco se deben evaluar la exactitud y la velocidad. Es necesario contar con la integración de LabVIEW y cosas por el estilo», afirma Kai Scharrmann, Head of Sales de Hioki Europe. «En cambio, las opciones portátiles deben centrarse en la facilidad de uso y en un diseño resistente. El enfoque es diferente, pero el principio y la tecnología de medida son los mismos».
Con independencia del enfoque y el uso previsto, los fabricantes de equipos coinciden en que priorizar la usabilidad es ahora innegociable.
Pantallas: Qué importancia tiene el tamaño?
Algunas decisiones de diseño son válidas prácticamente para todo tipo de instrumentos. Uno de esos factores es el tamaño de la pantalla. Es importante tener una visión clara de la forma de onda que se está analizando. Normalmente, cuanto más grande la pantalla, mejor la visualización y más fácil identificar el problema que se quiere detectar. Aunque las pantallas más grandes suelen asociarse a los instrumentos más grandes, algunos osciloscopios de pantalla grande tienen carcasas muy compactas. Además, una pantalla más grande permite incluir controles en la pantalla que son sensibles al contacto, mientras que los botones situados fuera de la pantalla pueden ser más confusos si el instrumento tiene varios modos que cambian la acción realizada por los botones físicos.
«El uso del ordenador ofrece otra forma de optimizar el tamaño de la pantalla», afirma Mike Purday, Regional Manager para EMEA de Pico Technology. «Las opciones de visualización constituyen una de las mayores ventajas al utilizar un osciloscopio basado en ordenador ya que la variedad de opciones aumenta enormemente en comparación con los osciloscopios de sobremesa. Por ejemplo, es posible que quiera utilizar una pantalla de muy alta definición de 65 pulgadas para poder profundizar con detalle en las señales.
Esto se puede lograr fácilmente con equipos de prueba conectados a un ordenador».
Los instrumentos basados en ordenador pueden ser óptimos en los casos de uso portátil en que se espera que los ingenieros utilicen un ordenador portátil junto con el instrumento de prueba. El software que se ejecuta en el ordenador central puede proporcionar acceso en el campo a herramientas avanzadas como LabVIEW. «Es mucho más fácil para compartir datos entre equipos que pueden estar trabajando a distancia», añade Purday, que señala que el ordenador suele ofrecer una serie de opciones de conectividad a la red.
La tendencia hacia la integración
Dicho esto, los instrumentos basados en ordenador no son los únicos que ofrecen ventajas de conectividad. Un número cada vez mayor de instrumentos portátiles incorpora la conectividad inalámbrica para facilitar el acceso a los servicios en la nube. La integración de las funciones de medida se traduce en una mejora de la usabilidad en una amplia gama de instrumentos. Muchos productos disponibles en la actualidad cuentan con potentes procesadores y opciones de gran capacidad de memoria que permiten realizar operaciones que antes requerían un ordenador independiente. Hoffman afirma que puede ser provechoso para los ingenieros examinar las aplicaciones que su instrumento idealmente debería respaldar: «¿Estoy ejecutando algún tipo de medida de potencia especializada? ¿Estoy trabajando con un bus serie específico que quiero decodificar?»
La posibilidad de realizar esas medidas en el instrumento puede suponer un importante ahorro de tiempo a la hora de depurar los problemas. Por ejemplo, la decodificación del bus serie en la placa puede mostrar rápidamente errores de protocolo que ayudarán a diagnosticar un problema. Por ejemplo, la decodificación del bus serie en la placa puede mostrar rápidamente errores de protocolo que ayudarán a diagnosticar un problema. Con mucha frecuencia estas aplicaciones integradas aprovechan la integración funcional, como la combinación de operaciones de osciloscopio y analizador lógico.
«Un analizador lógico independiente superará de lejos cualquier tipo de características similares de un osciloscopio de señal mixta. Pero si solo necesita una onda cuadrada de vez en cuando, ya no tiene que comprar una caja aparte y tenerla calibrada y mantenida, porque su osciloscopio incluye un generador básico. Puede ser tan sencillo como conectarse a una toma en la parte frontal del osciloscopio y pulsar el botón ‘Go'», explica Hoffman.
Según Odhner, otro ámbito importante de integración con las funciones básicas del osciloscopio es el análisis de RF y de potencia. “We have added a digital downconverter on every channel of our 4, 5, and 6 series oscilloscopes. This allows you to look at the same signal both in the time domain and in the frequency domain across every channel of that oscilloscope. De este modo, se crea un osciloscopio que también puede funcionar como analizador de espectros. La consolidación tiene sentido porque a menudo un ingeniero necesita encontrar una anomalía en el dominio de la frecuencia que se produce en una señal en el dominio del tiempo».
Ayudar a los ingenieros a resolver los problemas con rapidez se ha convertido en un factor clave en el diseño de nuevos productos de prueba, además de las características ya importantes, como la resolución, la capacidad de memoria y los parámetros de velocidad de muestreo que ofrecen sus diseños. Los fabricantes están invirtiendo bastante en I+D de interfaces de usuario, pantallas más grandes, compatibilidad con aplicaciones e integración de medidas, entre otras cosas, para que el tiempo de resolución sea el parámetro clave a la hora de seleccionar nuevos equipos. Los ingenieros de pruebas que tomen sus decisiones en función del tiempo de resolución seguramente cosecharán los beneficios.
