硬件在环 (HIL)

无论是性能要求、安全认证还是软件回归测试,测试系统都必须针对被测设备或设备类别进行量身定制。硬件在环是一种用于测试复杂实时系统的技术,例如电子控制单元(ECU),这些系统要求通过获取和激发精密信号来实现精度和速度,并针对信号带宽和尽可能低的延迟进行了优化。它用于在现实环境中验证控制系统,以确保非常高的安全性和稳健性。例如,在汽车环境中,这可以是用于电子动力转向系统、悬架系统、电池管理系统或任何其他车辆子系统的电子控制单元。

硬件在环(HIL)挑战

为了正确验证被测设备(DUT),用于测试的硬件在环仿真器必须具有更高的准确度、精度和带宽,以及更短的延迟,才能仿真DUT的现实场景。

随着ECU功能越来越强,这项任务也更具挑战性。需要更复杂的模型来满足效率等新的市场要求,因为它们必须复制高功率开关行为。随着模型日益复杂,计算时间也会增加,因此需要更快地采集和激发模拟输入和输出。

以下是当今行业面临的一些重大挑战:

  • 多信号同步:不仅仿真模拟传感器,而且与其他数字信号同步
  • 准确的模拟响应:模拟I/O应能接受和复制更复杂的信号
  • 模型复杂性:将二阶和三阶效应添加到模型中
  • 多功能性:支持多个I/O范围
  • 减少模拟延迟:每个滴答声(tick)都很重要,尤其是在低速侧
Diagram showing hardware-in-the-loop concept

硬件在环(HIL)解决方案

ADI广泛的信号调理、数据采集、信号生成和隔离产品组合为HIL仿真器提供优化的解决方案。关键是能够以电压或电流的形式测量或生成广泛的输入信号,同时保持非常低的延迟。无论系统设计要求低功耗、低噪声、高密度还是高精度,ADI都能提供完整的信号链解决方案。以下链接重点介绍了各种信号链选项以及推荐产品和技术资料。


电流和电压测量

通常应用中会要求测量宽带宽上的电压或电流信号。信号链通常包括保护电路、模拟前端、信号调理、单通道或多通道ADC、基准电压源、电源管理和隔离。以下链接提供的信号链选项,用于测量高达1 MHz的宽带宽,针对噪声性能进行了优化,以支持AC和/或DC分析。


电流和电压驱动

模拟输出电路必须能够产生具有快速更新速率的动态信号。电压范围、分辨率和输出驱动强度。这些信号链通常包括精密DAC、隔离、电源管理、基准电压源、放大/信号调理和输出保护。

硬件在环关键产品

Illustration of AD3542R chip carrier

超快速16位精度电压输出DAC

AD3542R设计用于生成多个输出范围,采用2.5 V固定基准电压源。AD3542R可以配置为实现多种电压范围,如2.5V、3V、10V或±5 V。

了解有关AD3542R的信息

Cutaway illustration of ADAQ23878 micromodule

支持信号扩展的集成式全差分ADC驱动器

ADAQ23878是一款高精度、高速μModule®数据采集解决方案,通过将设计人员选择、优化和布局器件的重任移交给器件来缩短高精度测量系统的开发周期。

了解有关ADAQ23878的信息

通往全电动汽车未来之路:为电动汽车提供测试和测量解决方案

在本次网络研讨会中,我们将通过具体应用示例讨论一些测试挑战,包括用于硬件在环应用的低延迟精密信号链。

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