Revamping and improving of UAPDIFF system

The following document decribes the work carried out to revamp and improve the UAPDIFF, an automatic test machine that was inizially not working properly. The first chapter provides an introduction to the theory of the devices to be tested, their regulations and the necessary connections for testing. It is descibed the machine itself from both the software and the hardware perspective, providing an overview of all its components. Afterwards the problems and the challenges encountered are presented, along with the solutions adopted, the implementation of new features and the results obtained. In the same chapter it is shown the work carried out to program the FPGA and prevent the current spike caused by turning on the amplifier, which made it impossible to test the most sensitive devices. Then it is described how the measurement of the tripping currents has been improved and how a completely new method of calculating tripping times has been implemented, since the previous one was not effective. At the end, appendices A and B show the way these measures are implemented. From chapter three onwards, the focus of the work has shifted towards creating a machine that can identify issues and respond appropriately in every situation. This makes it truly automatic, enabling it to verify all the conditions that cause a test to fail. Based on operator needs and the type of failure, it is possible to redo the test, disable one position of the devices under test or halt the machine. Another crucial addition to ensure the machine’s reliability during long testing sessions has been the implementation of a log file that keeps track of the most important steps performed by the machine and helps to understand what went wrong. After discussing the results obtained by the first complete tests, it is explained how report files have been implemented to contain as much useful information as possible about the tests while ensuring they remain compact and easy to read. The next point concerns the implementation of missing tests based on signal waveforms that differ from simple sine waves or their derivatives. The implementaion of DC and rectified signals is also covered. The last part of the work consisted in improving the graphical interface, in order to display more important information and being more user-friendly. Eventually the main objective of this work consisisted in getting a machine capable of running a great number of different tests reliably and providing an easily comprensible report, as well as an intuitive and easy to use graphical interface.

Il seguente documento descrive il lavoro effettuato al fine di rinnovare e migliorare la UAPDIFF, una macchina di test automatici che in origine non funzionava correttamente. Il primo capitolo fornisce un’introduzione alla teoria dei dispositivi da testare, i loro riferimenti normativi e i collegamenti necessari per testarli. Viene descritta la macchina dal punto di vista sia del codice che dei componenti elettronici da cui è composta. In seguito sono presentati i problemi e le sfide incontrate, insieme alle soluzioni adottate, l’implementazione di nuove funzionalità e i risultati ottenuti. In particolare è mostrato il lavoro eseguito per programmare la FPGA e prevenire il picco di corrente presente all’accensione dell’amplificatore, che rendeva impossibile testare i dispositivi più sensibili. Poi è descritto come la misura delle correnti è stata migliorata e come è stato implementato un metodo completamente nuovo per calcolare i tempi d’intervento, dal momento che il precedente non era efficace. Alla fine le appendici A e B mostrano il modo in cui queste misure sono state implementate. Dal capitolo tre in avanti, l’attenzione del lavoro si è spostata verso la creazione di una macchina che potesse identificare i problemi e rispondere in modo appropriato in ogni situazione. Ciò la rende veramente automatica, essendo in grado di verificare tutte le condizioni che portano al fallimento di un test. Sulla base dei bisogni dell’operatore e il tipo di guasto, è possibile rieseguire il test, disabilitare una postazione dei dispositivi sotto test o fermare la macchina. Un’altra fondamentale aggiunta al fine di assicurare l’affidabilità della macchina durante le lunghe sessioni di prova è stata l’implementazione del file di log che tiene traccia dei passaggi più importanti effettuati dalla macchina e aiuta a capire cosa è andato storto. Dopo aver discusso i risultati ottenuti dalle prime prove complete, è spiegato come sono stati implementati i file di report al fine di contenere il maggior numero di informazioni possibili circa i test effettuati, pur mantenendo una struttura compatta e di facile lettura. Il prossimo punto riguarda l’implementazione delle prove mancanti basate su segnali che differiscono dalle semplici forme d’onda sinusoidali o loro derivate. Viene descitta anche l’aggiunta delle forme d’onda DC e raddrizzate. L’ultima parte del lavoro è consistita nel miglioramento dell’interfaccia grafica, al fine di visualizzare altre informazioni importanti e garantire una maggiore facilità d’uso. Alla fine l’obiettivo principale di questo lavoro è consistito nell’ottenere una macchina capace di eseguire un gran numero di prove diverse in modo affidabile e fornendo un report facilmente comprensibile, così come un’interfaccia grafica semplice ed intuitiva.