Controllo qualità GPS durante la produzione

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Tecnici di test e integrazione su electronics.stackexchange

Come si controlla la qualità se a GPS modulee i suoi sottosistemi sono all'altezza del marchio durante la produzione? La mia azienda ha recentemente avuto problemi con alcuni dei suoi dispositivi. Alcuni non avevano un blocco GPS (mai) e il problema era l'antenna (una volta sostituita funzionava bene).

Ma non possiamo testare ogni dispositivo (oltre 5000) per un blocco GPS durante la produzione (o è l'unico modo?). Esiste un modo standard per verificare che l'hardware non ci deluda?

Modifica: posso presumere che l'hardware vada bene se ricevo un orario di dati valido (un orario di dati diverso da quello predefinito inviato dall'hardware)?

rf gps hardware production-testing

— clmno
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"il problema è risultato essere l'antenna" qual era il problema esatto? Nessun contatto, saldatura a freddo, mancata corrispondenza dell'impedenza?

— Oldfart

Il connettore U.FL dell'antenna era rotto sul lato dell'antenna. Dato che la mia azienda lavora su piccola scala, credo che non otteniamo il meglio dei migliori prodotti. E questo ha mancato l'occhio dell'operatore dell'ispezione visiva.

— clmno

Cioè, nessun contatto. Al momento ho riscontrato 2 saldature a freddo e 3 problemi di non contatto.

— clmno

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Qual è lo scopo [approssimativamente parlando, almeno] del prodotto finale?

— Nick Alexeev

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Non è chiaro quanto sei coinvolto in quel modulo, ma se fai il firmware da solo dovresti essere in grado di rilevare molto più rapidamente di ricevere qualsiasi segnale utilizzabile, ciò potrebbe essere sufficiente

— PlasmaHH

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Cioè, nessun contatto. Al momento ho riscontrato 2 saldature a freddo e 3 problemi di non contatto.

Mi sembra che tu abbia un buco nel tuo test finale. (Suppongo che tu abbia una sorta di test jig)
Posso immaginare che l'attesa di un blocco GPS richieda troppo tempo di test ma, soprattutto con gli errori rilevati, dovresti aggiungere un test di resistenza / contatto / SWR sull'antenna.

— Vecchio bacucco
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Puoi invece attendere una risposta temporale o semplicemente bloccarti su un singolo satellite che impiega meno dei 15 minuti richiesti per un blocco completo. La parallelizzazione è d'obbligo per una configurazione di test seria.

— maniaco del cricchetto,

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La maggior parte dei moderni dispositivi GPS dovrebbe essere connessa e bloccata a un singolo satellite in meno di 59 secondi (bastano 30 secondi per ottenere un messaggio minimo una volta bloccato). Questo dovrebbe darti l'ora approssimativa del giorno e segnalare il valore del rumore. Non è necessario attendere un blocco della posizione (minimo 4 satelliti bloccati) o un blocco accurato (minimo 12,5 minuti di blocco per ottenere il messaggio completo) per testare le operazioni RF e di base. Ottieni un simulatore, un replay o un ripetitore per offrire condizioni RF ideali e garantire sempre blocchi rapidi.

— TafT

@oldfart Posso presumere che l'hardware vada bene se ricevo una data-ora valida? Ciò richiede solo un singolo satellite da collegare.

— clmno

Non sono un esperto di RF, ma guardando tutti i "commenti votati" sopra mi sembra che la risposta sia: Sì.

— Oldfart

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Non c'è pranzo libero qui. Hai bisogno di un solido piano di test. Questa è un'area su cui vale la pena investire, perché una volta sviluppata la reputazione per la spedizione di prodotti scadenti, è praticamente impossibile scuoterla.

In larga misura, è necessario essere in grado di fidarsi dei fornitori di componenti e concentrarsi sui test solo per i tipi di errori che si verificano durante il processo di assemblaggio, inclusi componenti errati / mancanti, scarsa saldatura, ecc. L'ispezione visiva è un metodo che può essere applicato qui, ma ci sono anche test elettrici automatizzati che possono essere utilizzati per trovare la maggior parte dei potenziali problemi. Ma se si utilizzano fornitori inaffidabili, è necessario investire più risorse nell'ispezione e nel test in entrata.

Ma non c'è sostituto per un test funzionale completo alla fine, almeno sul batch iniziale. Se si riscontra che il tasso di fallimento è abbastanza basso, è possibile prendere in considerazione solo il controllo a campione dei lotti successivi o la caduta del test funzionale, ma è necessario bilanciare tale valore con il rischio e il costo dei resi e dell'insoddisfazione dei clienti risultanti.

— Dave Tweed
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Esistono alcuni metodi per accelerare i test di assemblaggio dei moduli GPS:

Utilizzare AGPS per acquisire una soluzione più rapida. Il TTFF dovrebbe richiedere alcuni secondi, supponendo che sia possibile caricare i dati AGPS sull'unità.
Leggi i dati grezzi GPS, in particolare C / n.
Utilizzare un ripetitore GPS o, meglio ancora, un simulatore di costellazione GPS per ottenere un segnale noto.

— Lior Bilia
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Lavoro per un'azienda che progetta e vende simulatori GPS. È (o era) un requisito dei telefoni cellulari AGPS che vengono testati in fabbrica e piuttosto l'ora corretta del giorno dal blocco ad almeno un singolo segnale GPS. Con un simulatore i tempi di blocco possono essere inferiori a 30 secondi per un buon sistema di ricezione. Di solito c'erano controlli sul valore S / N mostrato per verificare anche il percorso dell'antenna. TLDR; acquista il mio kit ;-)

— TafT

Era a spirale?

— Lior Bilia,

sì. Ho lavorato su alcuni dei primi simulatori multi-costellazione che includevano Galileo. Il canale 1 fino ai sistemi a 32 canali.

— TafT

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Un connettore dell'antenna difettoso provocherà una potenza del segnale degradata. Questo può variare ovunque dalla perdita totale alla potenza del segnale quasi completa.

In modo ottimale avresti un simulatore GPS con potenza di trasmissione nota e verifichi l'intensità del segnale ricevuto su ciascun modulo.

Nella mia esperienza è possibile ottenere il timestamp GPS con una potenza del segnale molto inferiore a quella necessaria per il blocco della posizione, poiché un singolo satellite visibile è sufficiente per ottenere un timestamp (approssimativo). Quindi quel tipo di test rileverà una perdita del segnale del 100%, ma potrebbe non rilevare una perdita dell'80%. Anche un test di blocco completo non rileverebbe una perdita del 20%, il che potrebbe comunque significare che non si rispettano le specifiche che hai promesso al cliente.

— jpa
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Se vedi una frase GPZDA valida (o qualsiasi altra frase contenente UTC), puoi essere sicuro che il tuo modulo è stato in grado di decodificare parte del messaggio di navigazione.

Fornitori diversi possono inviare il primo ZDA in punti diversi, alcuni dopo aver ricevuto il primo sottotelaio 1 (contenente il campo del numero di settimana), alcuni solo dopo aver applicato gli offset UTC dall'almanacco. Il sottotelaio 1 viene inviato ogni 30 secondi, il sottotelaio 4 (contenente gli offset UTC) viene inviato ogni 12 minuti.

Attenzione: anche un modulo non integro potrebbe essere in grado di decodificare parte del messaggio. In generale, il test con segnali di segmenti di spazio live non darà risultati riproducibili. Le ragioni sono la costellazione in continua evoluzione e le influenze ambientali (condizioni ionosferiche, umidità, ecc.).

Se desideri risultati riproducibili, dovresti cercare in un simulatore GNSS a canale singolo. Un semplice programma di test inizia con un segnale forte per un blocco iniziale, quindi dissolve il segnale e registra il livello RF in caso di perdita del segnale.

— Andreas
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