Door Fieke Hillerström
Een aantal jaar geleden schreef ik mee aan een essay over de maakbaarheid van toeval. “Wanneer de mensen succes hebben, wijten ze het aan hun bekwaamheden, wanneer zij falen, wijten zij het aan het toeval”, is hierbij een illustrerende uitspraak van C. Buddingh. De vraag of écht toeval bestaat, kan ik niet beantwoorden. Wel weet ik uit ervaring dat fouten in de elektronica vaak minder toevallig zijn dan misschien op het eerste gezicht lijkt. Door systematisch te werk te gaan en zoveel mogelijk te testen, laten we zo min mogelijk aan het toeval over.
Twee soorten van testen
Het testen van een elektronisch systeem is minstens zo belangrijk als het ontwerpen ervan. De elektronica van de zonneauto wordt dan ook veelvuldig getest. Hierbij zijn twee soorten testen te onderscheiden, efficiëntie testen en functionaliteit testen. Bij efficiëntie testen wordt voor ieder onderdeel gekeken hoeveel energie deze gebruikt en/of oplevert. Nauwkeurigheid en het maken van de juiste aannames zijn hierbij zeer belangrijk. De functionaliteit testen zijn testen waarbij je kijkt of de elektronica werkt zoals je verwacht, ook wel debuggen genoemd. Dit is echter niet zo eenvoudig als het klinkt en vereist goede nauwkeurigheid.
Elektronica bestaat uit hardware, de kleine aan elkaar gesoldeerde onderdelen zoals je bijvoorbeeld vindt in een computer, en software, het programma dat op de hardware draait. Problemen kunnen zowel bij de hardware als de software optreden. Op het moment dat je de hardware in elkaar hebt gezet, ga je eerst testen of het naar behoren werkt. Klopt de voedingsspanning, is de ingangsimpedantie naar verwachting, zijn er geen kortsluitingen? Daarna ga je de software testen, waarbij je de stappen van het programma doorloopt. Als alles klopt, ga je de elektronica testen op de auto.
Probleemanalyse
Na een testdag spreek je door welke elektrische problemen er die dag voorgevallen zijn. Het oplossen van een probleem begint vaak met het analyseren en reproduceren van de fout. Hierbij is het belangrijk systematisch te werk te gaan en daarom moet de voorgedane situatie zo volledig mogelijk worden opgeschreven. De beschikbare datalogs van de auto helpen bij deze analyses. Een software programma is opgebouwd uit allemaal logische stappen. Door voldoende data te hebben, kun je logischer wijs bepaalde fouten uitsluiten.
Als je denkt de fout gevonden te hebben, ga je testen of je daarmee inderdaad de oorzaak van het probleem gevonden hebt. Wat je wilt voorkomen is dat je eerst niet weet waarom je elektronica niet werkt en daarna niet weet waarom het wel weer werkt. Dan weet je namelijk nooit zeker of je het tegengekomen probleem daadwerkelijk verholpen hebt en heb je alsnog de kans het probleem tegen te komen tijdens de World Solar Challenge. Gelukkig lukt dit door systematisch te werk te gaan.
Monkey-proof testen
Om alle fouten in de elektronica te vinden, moet er veelvuldig getest worden. Niet alleen de normale standaard situaties moeten worden bekeken, maar ook ‘monkey-proof’ testen. Hierbij test je situaties die niet horen voor te komen, maar per ongeluk wel voor kunnen komen. Denk hierbij aan het verkeerd pluggen van een kabel of het indrukken van meerdere knoppen tegelijk. Ook in die gevallen wil je weten hoe je elektronica daarop reageert en zorg je er voor dat er niks stuk gaat. Tijdens het ontwerpen van de elektronica houd je rekening met de deze mogelijke situaties.
Tijdens je studie leer je dat zelfs ruis niet zo random is als het klinkt. Elektronica is meestal minder random dan voor een buitenstaander misschien lijkt. Door systematisch te werk te gaan en veelvuldig te testen, zorgen we er voor dat er een elektrisch betrouwbare auto staat aan de start van de World Solar Challenge.
Bekijk hieronder de testen met de mock-up vanaf 2 :57!
Foto’s Jérôme Wassenaar en Solar Team Twente
Recent Comments