引言

數(shù)據(jù)采集（DAQ）或數(shù)據(jù)記錄（Data Logging）是一個從各種物理現(xiàn)象中收集和分析數(shù)據(jù)的過程。它在工程、科學(xué)研究和工業(yè)環(huán)境中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，使對溫度、壓力和電壓等參數(shù)的實時監(jiān)測和控制成為可能。數(shù)據(jù)采集對于質(zhì)量控制、流程優(yōu)化和故障排查至關(guān)重要。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在可靠性測試中扮演關(guān)鍵角色，它們能夠監(jiān)測諸如溫度、鹽霧或振動等不同應(yīng)力條件及其對器件的長期影響，從而使對隨時間形成的趨勢進行分析成為可能。

軟件是長期數(shù)據(jù)記錄的重要組成部分。由于數(shù)據(jù)采集相關(guān)測試通常需要運行數(shù)周，因此使用軟件來實現(xiàn)儀器自動化和數(shù)據(jù)采集是必需的。KickStart 數(shù)據(jù)記錄器應(yīng)用程序使長期數(shù)據(jù)采集和分析的自動化變得容易。

KickStart軟件兼容以下Tektronix數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：DAQ6510、3706A和2750。

圖1：Tektronix DAQ系統(tǒng)型號3706A、DAQ6510，以及兼容的切換卡。

使用KickStart數(shù)據(jù)記錄器應(yīng)用輕松進行數(shù)據(jù)采集

KickStart軟件的數(shù)據(jù)記錄器應(yīng)用程序使您能夠快速、輕松地為可靠性測試設(shè)置數(shù)據(jù)記錄，并在單一用戶界面中查看、分析和導(dǎo)出結(jié)果數(shù)據(jù)，無需編寫任何代碼。

圖2：Tektronix DAQ6510在環(huán)境測試箱中監(jiān)測器件。

以下示例應(yīng)用使用搭載7700多路復(fù)用卡（Multiplexer Card）的DAQ6510，用于跟蹤暴露在環(huán)境測試箱壓力條件下的不同電子元件的溫度。

圖3：KickStart數(shù)據(jù)記錄器應(yīng)用的Settings（設(shè)置）標(biāo)簽頁，配置為對8個通道進行無限次掃描，以采集溫度測量值。

圖3展示了KickStart數(shù)據(jù)記錄器應(yīng)用（Data Logger App）的Settings標(biāo)簽頁，其已被配置為對多個不同元件隨時間進行溫度掃描，包括MOSFET、電容、電感以及傳感器，同時還監(jiān)測環(huán)境測試箱本身的溫度。每個器件都被分配到對應(yīng)的通道，并帶有相應(yīng)的標(biāo)簽。在此測試中，“Scan Stop（掃描停止）” 設(shè)置被設(shè)為None（無），使測試無限期運行。設(shè)置為無限掃描的目的，是讓測試能夠通過點擊Stop（停止）按鈕手動結(jié)束，而不是預(yù)先設(shè)定具體的結(jié)束時間。

當(dāng)點擊Run（運行）按鈕并開始測試后，DAQ6510將自動開始進行測量，而KickStart軟件將收集所得數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可在Table（表格）標(biāo)簽頁或Graph（圖表）標(biāo)簽頁中查看。圖4展示了溫度掃描的結(jié)果，圖中可以看到：當(dāng)環(huán)境測試箱在初始升溫階段后溫度趨于穩(wěn)定，受測器件的溫度隨之上升。

圖4：KickStart軟件Graph（圖表）標(biāo)簽頁，展示所得數(shù)據(jù)。

提示與技巧（Tips and Tricks）

選擇多個通道（Select Multiple Channels）

按住Shift鍵的同時選擇組內(nèi)的第一個和最后一個通道，可快速選中一組通道，從而將同一組設(shè)置應(yīng)用到該組全部通道。

圖5：一組掃描通道將共享相同的測量設(shè)置。

在按住Shift鍵的情況下選擇了通道101與110，因此101至110之間的所有通道均被選中。

編輯表格列（Edit Table Columns）

在Table（表格）標(biāo)簽頁中，可對列進行自定義，以提升可讀性與展示效果。

點擊列標(biāo)簽左側(cè)的箭頭展開設(shè)置后，可以對通道名稱進行重命名、隱藏，或展開查看該通道的具體時間戳。

圖6：KickStart軟件Table標(biāo)簽頁，并展開了列設(shè)置。

展開任意Time（時間）列左側(cè)的箭頭后，可將時間戳格式更改為：

■絕對時間（Absolute Time）

■相對時間（秒）（Relative Time in Seconds）

■相對時間（天/小時/分鐘/秒）（Relative Time in Day /Hour /Minute /Seconds Format）

圖7：KickStart軟件Table（表格）標(biāo)簽頁，并展開了時間列設(shè)置。

查看統(tǒng)計信息（View Statistics）

在圖表中，可以查看諸如曲線下面積（area under the curve）和標(biāo)準(zhǔn)偏差（standard deviation）等統(tǒng)計信息。只需將鼠標(biāo)懸停在圖例（legend）上，并點擊所選曲線旁邊的σ（sigma）符號。

圖8：在KickStart軟件圖表圖例中顯示/隱藏統(tǒng)計信息的選項。

當(dāng)統(tǒng)計信息應(yīng)用于某條曲線后，它們將顯示在圖表上方的一個疊加框中。此外，所選曲線下方的區(qū)域會被填充，以表示曲線下面積測量（area under the curve）。通過在圖表上右鍵點擊，可以添加光標(biāo)（cursors）。一旦光標(biāo)被應(yīng)用，所有統(tǒng)計量將改為在兩個光標(biāo)之間進行計算。

圖9：已對電感（Inductor）曲線應(yīng)用統(tǒng)計信息的圖表示意圖。

最佳實踐（Best Practices）

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在長期使用 KickStart 數(shù)據(jù)記錄器應(yīng)用程序（Data Logger App）時，有若干最佳實踐可以提升軟件性能，并確保測試能夠持續(xù)運行數(shù)天甚至數(shù)周。

關(guān)閉儀器自動發(fā)現(xiàn) (Auto Discovery)

要關(guān)閉儀器自動發(fā)現(xiàn)，請選擇Instruments（儀器）選項卡，然后按F12鍵。此操作會顯示儀器自動發(fā)現(xiàn)設(shè)置控制。只需取消勾選該復(fù)選框，KickStart 軟件就不會再自動搜索網(wǎng)絡(luò)上的儀器。

圖10：在查看Instruments選項卡時按F12鍵即可訪問的KickStart軟件“儀器自動發(fā)現(xiàn)”啟用復(fù)選框。

關(guān)閉儀器自動發(fā)現(xiàn)能夠通過減少儀器與軟件之間的交互次數(shù)來改善KickStart的長期性能。軟件關(guān)閉后，儀器自動發(fā)現(xiàn)將在下一次打開KickStart時重新啟用。

開啟自動導(dǎo)出（Auto Export）

自動導(dǎo)出是數(shù)據(jù)導(dǎo)出菜單中的一個非常有用的設(shè)置。啟用后，收集的數(shù)據(jù)將在一次測試運行完成后自動導(dǎo)出為*.csv或*.xlsx文件。

自KickStart軟件v2.11.4版本起，如果已啟用自動導(dǎo)出，則可額外啟用“split files”（文件拆分）設(shè)置。該功能允許在測試運行過程中按設(shè)定的時間間隔自動導(dǎo)出數(shù)據(jù)。

圖11： KickStart軟件的數(shù)據(jù)導(dǎo)出菜單，顯示已啟用的自動導(dǎo)出與文件拆分選項。

將數(shù)據(jù)按小時、每天或每周拆分成不同文件對長期數(shù)據(jù)記錄非常有用。

這種方式可使數(shù)據(jù)組織更清晰，同時避免生成體積過大的文件。

開啟自動導(dǎo)出（Auto Export）

自動導(dǎo)出是數(shù)據(jù)導(dǎo)出菜單中的一個非常有用的設(shè)置。啟用后，收集的數(shù)據(jù)將在一次測試運行完成后自動導(dǎo)出為*.csv或*.xlsx文件。

自KickStart軟件v2.11.4版本起，如果已啟用自動導(dǎo)出，則可額外啟用“split files”（文件拆分）設(shè)置。該功能允許在測試運行過程中按設(shè)定的時間間隔自動導(dǎo)出數(shù)據(jù)。

降低測試速度 (Slow Down the Test)

在進行持續(xù)數(shù)天或數(shù)周的數(shù)據(jù)記錄時，需要注意生成的數(shù)據(jù)量。

測試速度對內(nèi)存使用影響最大。

如果在極短的時間內(nèi)不斷生成大量數(shù)據(jù)，會導(dǎo)致新數(shù)據(jù)生成與舊數(shù)據(jù)丟棄之間出現(xiàn)不平衡，從而造成數(shù)據(jù)累積，占用過多內(nèi)存。

因此，可考慮加入延遲或增加通道切換/掃描之間的間隔，以確保采樣速率保持在合理范圍。

在測試完成前避免查看圖表 (Graph) 頁面

在長時間運行測試時，保持停留在Settings（設(shè)置）頁面，可改善低配置電腦的性能表現(xiàn)。

短暫切換至Graph或Table頁面是允許的，但需注意以下內(nèi)容：

Table（表格）頁面的兩種狀態(tài)

■AutoScroll 開啟：表格會持續(xù)滾動以顯示最新數(shù)據(jù)

■AutoScroll 關(guān)閉：

用戶點擊任意一行數(shù)據(jù)即可關(guān)閉滾動

切換到其他頁面時也會自動關(guān)閉

關(guān)閉AutoScroll會減少內(nèi)存消耗，但開啟一般不會造成重大問題。

對于長期測試，建議僅在需要查看數(shù)據(jù)時才切換到Table，并在查看結(jié)束后返回Settings。

Graph（圖表）頁面的兩種模式

■1. 滾動 X 軸模式（Scrolling X-Axis Mode）

X軸滾動或保持固定窗口

內(nèi)存消耗較低

■2. 無限 X 軸模式（Infinite X-Axis Mode）

X軸從時間0開始顯示全部數(shù)據(jù)

內(nèi)存消耗最高

最佳實踐

僅在必須查看數(shù)據(jù)時進入Graph頁面

避免長時間停留在Unlimited模式

建議使用滾動X軸模式，并盡量縮小顯示時間窗口

查看完成后，立即切回Settings頁面

結(jié)論（Conclusion）

KickStart 數(shù)據(jù)記錄器應(yīng)用通過提供一個簡單而強大的數(shù)據(jù)采集界面，簡化了長期可靠性測試的設(shè)置、運行和分析過程。

通過自動化測量采集、支持靈活的配置選項，以及提供直觀的數(shù)據(jù)可視化與導(dǎo)出工具，該軟件消除了長期數(shù)據(jù)記錄過程中許多傳統(tǒng)存在的障礙。

結(jié)合優(yōu)化性能設(shè)置等最佳實踐，工程師和研究人員能夠確保測試在數(shù)天甚至數(shù)周內(nèi)保持可靠、連續(xù)地運行。KickStart數(shù)據(jù)記錄器應(yīng)用使用戶能夠?qū)⒏嗑ν度氲綇臄?shù)據(jù)中獲取有意義的洞察，而不是管理儀器本身。