致远电子2001年成立,原本是一家从事嵌入式产品开发的公司。可在2012年开始决定进入测试测量仪器领域后,第一个功率分析仪产品,从定义到产品下线,只用了一年多的时间,随后,更是连续推出了示波器、逻辑分析仪、电子负载、CAN总线分析仪、以及ZST光伏逆变器检测仪等等测试仪器,逐渐在测试测量行业崭露头角。最近,电子工程专辑记者有机会采访了广州致远电子有限公司研发副总刘英斌,他见证了致远测试仪器的起步与发展。

20170727-zhiyuan-1 图1:广州致远电子有限公司研发副总刘英斌。

缘起

一直以来,国产测试仪器都是给人一种高性价比,档次不高的印象。致远电子是做嵌入式产品开发的,在开发过程中需要用到不同的测试仪器,“我们会购买不同厂商的仪器,不论是国内厂商的,还是国外厂商的,但很多时候,我们觉得买到的仪器都不太合用。”刘英斌对电子工程专辑记者表示。

“以前,我们去买安捷伦的那些仪器,其中一个示波器花了5、6万元,附带的一个小推车就卖我们7、8千元,”他回忆说,“当时我们就觉得,高端测试仪器好像被国外厂商垄断了,我们是不是应该做点什么?”

同时,从致远电子购买的国内厂商生产的一些仪器来看,刘英斌认为国内厂商做产品不够用心,产品大都是能用,但并没有把性能完全发挥出来,在高端测试仪器里面基本没有话语权。

因此,他们开始决定进入测试测量行业,而且一开始就决定做客户想要的产品。

行动

致远电子最熟悉的莫过于工业领域,因为不管是他们的嵌入式产品、无线通信产品,还是CAN总线产品,基本上都是应用在工业市场。因此,他们从工业领域里常用的功率分析仪入手了。

刘英斌表示,“我们先安排了3到5个人去做市场调研,然后把功率分析仪的所有功能和需求细化出来。我们根据这些需求分析,哪些功能是我们现在就可以提供的,比如基础模块;哪些是跟设备相关的,需要重新开发的?”

他进一步解释称,基础模块就是指以太网、USB驱动、触摸屏、操作系统等所有产品都会用到的技术。跟设备相关的模块和技术,如果是功率分析仪的话,就是指1459算法以及其他的一些功率算法等等。

在明确了需求后,“我们会将基础模块部分安排到公司的嵌入式团队去处理,而跟设备相关的核心技术和产品应用相关的功能则由功率分析仪的团队负责开发。这个团队大概20人左右。”

由于致远电子在嵌入式领域有十多年的研发积累,也由于他们这种模块化的分工合作方式,“我们很快就推出了我们的功率分析仪产品。当时功率分析仪做得最好的就是横河和福禄克,他们占了大部分的市场,而现在,我们抢了国内大部分的市场,在功率分析仪市场我们起码占了1/3以上的市场,成为高端功率分析仪的国产厂家”刘英斌自豪地表示。

突破

当然,致远电子并没有在做出功率分析仪以后就止步了,他们随后,还开发出了电能质量分析仪、CAN总线分析仪,以及具有数据挖掘功能的示波器等等测试仪器。

谈起这些,刘英斌特意指出,他们做的测试仪器跟其他国产仪器有很大的不同,“我们主要针对工业市场,其他国内仪器厂商更多面向学校市场。”

他拿功率分析仪来说,“跟国外厂家比,我们更偏重硬件,我们是全硬件架构处理。”

功率分析仪和示波器、万用表的最大区别就是能同时分析电压和电流信号,从而实现对功率信号的分析,如果要实现对功率的准确分析,则必须准确测量电压和电流信号,并且需要同时实现对电压和电流信号的采样,电压和电流信号经过ADC数字化过程中每一个采样点都必须发生在同一时刻,否则就无法实现同步测量。

“为了实现严格的同步测量,在功率分析仪内部,我们的方法就是采用一个更高频率的同步时钟,比如高稳定性温度补偿的100MHz同步时钟,以避免温度变化带来的时钟漂移所引入的误差,严格保证ADC对各通道电压和电流的同步测量,减少了电压电流的相位误差的引入,从而保证了功率测量的精度。”刘英斌强调。

说到示波器方面的突破,他更是兴奋,“是德科技曾宣称其示波器是100万次刷新率,以前我们觉得这是一个不可逾越的门槛。后来,我们经过仔细分析,发现是德科技是自己开发了一个芯片来实现的,的确做的很快,但也带来了副作用,那就是示波器的存储容量受到芯片的固化,一般是2M,最多扩展到8M。”

他进一步阐述,“我们后来经过思考后,想到了另外一个办法来实现100万次的刷新率,那就是有FPGA加DSP的方式来实现。比如我们这台ZDS4054示波器,不仅具有100万次的刷新率,还拥有512M的大数据存储。这是因为我们采用了5个FPGA和1个DSP,我们所有的运算都是用FPGA的硬件来算的,而其他厂家更多的是通过DSP来进行运算,这样我们的仪器可以带给用户更好的使用体验。”

由于具有了100万次的高刷新率和512M的大数据存储,ZDS4054示波器可以实现“大数据捕获-异常捕获-测量-搜索与标注-分析-找到问题”这样全新的测试分析过程,开创了示波器在数据挖掘与分析新时代。

ZDS4054示波器支持51种参数测量,还支持30多种免费的协议解码。协议解码功能虽然很多测试测量仪器都有,但他们基本都是收费的。

当然,他承认这么用FPGA加DSP的架构成本会提高很多,但用户体验会好很多。

“其实客户最在意的是整体价格和硬指标,而我们的售价跟是德科技和泰克差不多,硬指标差不多或者更高,这样客户也能接受。”刘英斌谈到致远电子测试仪器的竞争力时表示。

未来

在刘英斌看来,国产仪器的未来一片光明,因为中国的市场很大,比如说国家在号召《中国制造2025》,如果要配合这个战略的话,会需要很多仪器。

不过他也指出,国产测试仪器厂商需要走向行业,做针对行业应用的仪器会更有市场。

他举例说,“以前功率分析仪只有横河和福禄克在做,但现在,除了我们,是德科技和泰克也开始做了。”这说明,他们也看到了这块市场的潜力。

他承认国内仪器厂商做产品会受到一些制约,比如说芯片,高端仪器需要的ADC芯片基本都是属于禁运范围。

“做测试仪器,最关键的还是创新,最好不要跟别人去比价格,拼BOM成本。”刘英斌指出。

对于创新,他的理解是给用户带来价值,解决用户的问题。“比如CAN分析仪,以前用示波器来测CAN总线,只是把CAN总线的高低电平测出来,然后分析。现在我们把眼图、反射特征等实用功能都整合进去,把好几个仪器的功能融合在一起,这样一个仪器就可以给客户提供一个完整的测试。最关键的是我们会把我们的经验,加上我们的一些测试手段,全部融合到我们的应用里面去,让客户很容易找到问题所在。”

他表示,未来致远电子会沿着时代的脉搏,推出对客户更有价值的测试产品。

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