俗话说，「工欲善其事，必先利其器。」对电子工程人员来说，这个「器」真的是事关重大。所使的仪器利不利害，有没有很精良，绝对会影响最后的产品优劣，是关乎最终系统质量高下的决胜点所在，所以必当细考深究。但除了「器」要「利」之外，这个「工」的角色是不是有扮演好，有没有具备相一定程度的知识和经验，更是决定事情成败的关键。否则光有一部价值数百万的先进机台，但操作和使用的人完全不得要领，糟踏了原先杰出的性能不讲，所带来的成本损失和负面影响更是会对企业造成不小的伤害。因此，人员素质的教育和训练犹在「利器」之上。

而为了协助电子工程人员能够正确掌握量测工作的关键，同时提升工作进行的效率，本文特别邀请了数家先进量测仪器的供货商来谈谈该如何做好量测工作，由这些极具经验的量测专家来传授一些突破工作瓶颈和增进实力的独门诀窍。

6个诀窍改善你的量测工作质量

Tips 1：学习正确量测知识 降低人为误差

太克科技资深经销业务经理吴俊贤，他同时也是太克科技教育训练的讲师，就明白指出，「人为因素是进行量测工时最主要的误差来源。」他表示，误差的产生有三个来源，一个是机器因素，也就是在系统上所产生的；另一个是人为因素，是操作者因知识不足，或对机器操作不熟悉所衍生；最后则是随机误差。其中人为误差所占的比重最大，是影响量测工作成败最关键的地方。

《图一 太克科技资深经销业务经理吴俊贤明白指出，「人为因素是进行量测工时最主要的误差来源。」》

吴俊贤表示，量测工作是工程师的第二主业，是本业之外最重要的一件事。量测工作做的好，对主业就会有加分的帮助。而如何做的好？最重要的就是避免误差，同时增加量测工作的效能。而要如何做呢？首先就是要懂得量测，做正确的事（Do the right thing）。他表示，现在许多的学校都已把量测的课程取消了，造成学生在毕业后无法立即上线工作，必须要靠在职的教育训练和实务工作中学习，才能弥补在量测技术上的落差。这也是为什么目前量测课程的需求一直很大的原因。

Tips 2：多参考多分享 避免埋头苦干

量测工作要进行的正确又顺利，一个适合的量测程序是必备工具，因此，量测程序的撰写与开发是影响工作成效的关键所在。在量测程序开发上有多年经验的国家仪器营销经理吴维翰特别强调：「进行程序开发时，最要避免埋头苦干。」他指出，每个研发都有愿景，而在追求的过程中都会遇到障碍，其中有些是可以事先准备的。但大部分的例子都是空有愿景，但却不知如何进行。这个时候就是要寻求协助，参考一下别的工具和建议，多看看其他的方案。

《图二 国家仪器营销经理吴维翰特别强调：「进行程序开发时，最要避免埋头苦干。」》

吴维翰认为，埋头苦干对研发工作并没有帮助，多沟通、多分享，反而能更快的取得效用。他表示，许多任务程师都习惯只用固定的模式去解决问题，但通常在效率上并不见得好。例如，某个对C语言很有经验的工程师，就习惯只用C语言去应付所有问题，在某个应用上也许可行，但若换到另一个则不见的好。此时就应该试试别的工具。他建议量测程序的开发工程师不要只固守一种方式，要多应用，多参考其他的程序，毕竟「条条大路通罗马」，多方尝试才是最好的办法。

Tips 3：影响系统质量，仪器性能绝不妥协

吴俊贤表示，工程师想要提升量测效能可从三个部份来着手，分别是性能、功能及用户能力。他解释到，所谓性能，指的仪器本身，使用较高性能的仪器自然能提升量测的效能；再者为功能，功能指的是仪器的应用范围，功能较多的仪器在执行工作时的效率相对比较高；最后则是用户的能力，这便关乎人为误差发生的频率以及准确性。

吴俊贤强调，很多企业或者工程师在评估该采用哪款仪器时，时常都会因为价格的因素而牺牲了仪器性能，但他认为，仪器的效能是绝对不能妥协的，因为仪器的性能会直接影响最终的产品质量，因此千万不能因小失大。

Tips 4：参加教育课程是最快的升级方法

至于工程师想要快速提升自量测职能的话，那么参与课程则是最好的方法。吴俊贤就表示，从量测厂商开设这么多量测课程就可以看出，量测课程在业界的需求有多大。他指出，根据他在太克开课程的经验，一堂新的应用课程，时常都会有上百人参加，而一季里的上课人数也达到4000人以上。

《图三 浩网科技电子量测事业部经理游浴新表示，客户的目标都是要降低测试时间，以提高产出效率为主。》

吴维翰也认为，要学好量测技巧最快的方法就是多多上课。他表示，许多的新应用和新方法并不能单靠在实务工作中取得，还是得依赖仪器厂商的教育课程，毕竟这些厂商是站在第一线上，对整个市场的动态和技术演进都较敏感。

Tips 5：提高产出，降低测试时间是终极目标

专门提供先进电子量测、网络维运除错效能管理、信息系统整合以及数字视频测试产品与服务的浩网科技（Infinet）表示，产品测试的关键在于速度，客户的目标都是要降低测试时间，以提高产出效率为主。浩网科技电子量测事业部经理游浴新表示，而原则上，通用型的量测产品都可以满足大多数情况下的基本需求，但若是遇上要针对特定客户比较独特或是简单需求的话，就必须考虑客制化产品来提高效率。通常客制化的产品需要搭配软件来定义，去一一修改符合客户本身操作与测试习惯的功能、接口，例如透过FPGA来更改硬件逻辑支持，提高使用测试效率。

《图四 仪器的效能是绝对不能妥协的，因为仪器的性能会直接影响最终的产品质量，因此千万不能因小失大。》

但游浴新也指出，系统整合的量测必须快速联合多个单位，并形成快又简单的解决方案，才能达到效率产出的要求。因此，目前多家的量测仪器商开始走向应用系统整合式的ATE，以及使用不受到空间限制的无线网络操作来提高测试效率。

Tips 6：小心ESD放电 安全是重要课题

除了留心技术与实务的经验的提升外，游浴新更提醒工程人员，「量测时的安全性是很重要的课题。」

游欲新表示，很多在从事电子量测的工程人员往往会忽视静电放电(ESD)是让电子组件甚至是整个电子设备损坏的一个主要原因。有些组件受到ESD 损伤后往往还要经过一段时间后才失效，所以使人难于追踪，并确定它是ESD 引起的损坏。而且许多电子组件可以被远低于人能感觉到的静电放电所损伤。损坏程度从性能下降直到短路那样严重的损坏都有可能。

《图五 多年前，没有人会想到工程师要关心自己身体、衣服、鞋、搬运车、塑料罩、封装带及诸如此类与ESD 有关的问题。但今天，我们不得不认真考虑这些问题。》

多年前，没有人会想到工程师要关心自己身体、衣服、鞋、搬运车、塑料罩、封装带及诸如此类与ESD 有关的问题。但今天，我们不得不认真考虑这些问题。当你漫不经心地用手去拿或摸印刷电路板和组件，特别是微波半导体组件，随意把电路板或组件直接放入普通塑料袋/尼龙布袋时，静电将使它们受到致命的伤害。现在看来，加强防静电知识的教育是很必要的，目的是使人们对ESD 的危害有足够的认识，包括从高阶管理部门到基层包装单位，作业部门从芯片制造到装配测试，仪器使用及安装和维修人员。

临场教战实务（Ⅰ）--串行总线应用量测

在电子产品设计时，单一产品里会用到的串行总线不会只有一种，比如一个RF游戏手把开发来说，需要透过MCU控制的外围可区分为键盘扫描、LCD显示、RF模块传输及内存储存接口，而在这个项目中，工程师会碰到的总线讯号有SPI(RF模块传输)、IIC(内存储存接口)、LCD12864(LCD显示)及Parallel Bus(键盘扫描)。这些总线在速度、实体接口要求和通讯方法学上都有所不同。也因如此，让设计工程师们面临许多量测上的难题。若是使用传统仪器量测串行讯号复杂的触发方式及多元的传输信息时，不能单以观察模拟讯号的变化来解决研发上的问题了，且必须在长时间的总线讯号中进行人工译码的工作，不但没有效率而且又容易出错，反而造成产品研发时程的落后及因错误译码而导致资源浪费的结果发生，且未来将会有更多型态的串行传输方式会被开发出来，势必会形成工程师的另一项挑战。

《图六 高速与低速的串行汇流区分》 数据源:太克科技

Tips：选择符合需求的串行总线

在不同产业的应用，所选择总线的标准方面并不同，下面是一些进行总线选择的通用参考准则：

1. 评估使用不同串行总线在网络上连接各种组件的系统成本。例如，在汽车电子应用中，一个只需要控制功能的系统可以用像LIN这类低成本的串行总线来管理。

2. 在效率、速度和可靠性方面确定对你最重要的性能。例如，对于一个安全关键系统来讲，可靠性是极为重要的，故而CAN是较好的选择。

3. 确定在网络上将连接多少组件，以及总线将可能具有的电容器量。

4.有些串行总线对连在网络上的组件数目有限制。注意组件之间的距离，有些串行总线只支持短距离通讯。

5.如果用在汽车中，CAN或LIN是较好的选择。由于它们具有很强的强韧性，因此具有较强的容故障能力和传输可靠性。

Tips：善用PA、MSO及LA进行串行汇流量测

根据目前的量测仪器市场分类状况来看，能够来帮助工程师抓取串行总线的信号，并提供串行总线协议的译码数据的量测仪器可分为三类：Protocol Analyzer、Mixed Signal Oscilloscope和Logic Analyzer。

 Protocol Analyzer就是协议分析仪，简称PA。该协议分析仪基本上一台只能分析一种串行总线，但是通常具备大容量的储存内存，所以工程师可以抓取比较大量且长的数据来进行分析，可是此协议分析仪没有提供波形数据让工程师可以搭配封包数据进行除错分析，该仪器大部分都是透过USB和计算机做连接，将抓取的数据传送到计算机屏幕显示，目前市面上常看到的有USB协议分析仪等。

 Mixed Signal Oscilloscope为混合信号示波器，简称MSO。MSO拥有示波器和逻辑分析仪两种仪器功能，所以可以同时间让工程师观测到模拟和数字信号，同时也具备串行总线分析的功能，但是其所支持的种类不多，可是就因为包含多种量测功能，因此价格昂贵，目前市面上常看到的有太克和安捷伦两个国际仪器大厂均有此类产品。

 Logic Analyzer是逻辑分析仪，简称LA。目前LA有分成单机版的LA和PC_Based的LA两种，前者单机版LA的优点主要是取样频率高、内存深度大和量测信道多，缺点体积大且重、价格昂贵和操作复杂；后者PC_Based LA的优点主要是体积小不占空间、操作简单、价格便宜、USB电源即插即用和软件更新速度快，缺点取样频率不高、内存深度不大和需搭配计算机使用；两者都拥有串行总线分析的功能，且可以同时监测封包和波形的数据，单机版LA可以分析高速的串行总线，PC_Based的LA只能分析低速的串行总线，目前市面上常看到的单机版LA有太克和安捷伦两个国际仪器大厂均有此类产品，PC_Based的LA光在台湾就有三家公司有此产品，但以孕龙科技所的支持串行总线的种类最多，高达四十种以上，几乎涵盖了所有电子产业所需的低速串行总线。

《图七 PC_Based的LA在台湾就有三家公司有此产品，但以孕龙科技所的支持串行总线的种类最多，高达四十种以上。》 数据源:孕龙科技

Tips：透过搜寻设定，缩短常信号解读时间

在广大的量测应用领域中，太克科技所专注的范围是中低速的串流应用（Serial Bus）为主，包含I2C、SPI、CAN、LIN及UART等串行标准，以提供先进的示波器解决方案，协助工程人员开发符合规格要求的串行产品。

《图八 为了解决庞大讯号解读不易的问题，太克采用了先进的搜寻系统，用户只需要输入所需的条件，便可以快速取得所需的频段。》

太克科技资深经销业务经理吴俊贤指出，现在的串行汇流测试仪器都以朝向长内存的应用前进。他表示，由于产品讯号的复杂性日渐提高，因此需要更大的内存容量来储存一系列完整的信号。但也因为使用长内存的缘故，因此产生了数据数据庞大的问题，如何从中取得正确且有帮助的讯号就成了量测工作者另一个大问题。

吴俊贤表示，为了解决过于庞大的讯号解读不易的问题，太克采用了非常便利的搜寻系统，用户只需要输入所需的条件，便可以快速取得所需的频段，可有效缩短工程人员解读讯号的时间。目前太克的DPO3000、DPO4000及DPO7000和DPO7000都具备此搜寻功能。

临场教战实务（Ⅱ）--RF与微波频率量测实务

Tips：电性参数待测物的基本性质是主要考虑

游浴新表示，在量测RF 和微波的频率时，有一些基本的特性需要特别留意。电性参数待测物的基本性质是主要的考虑：有分为被动和线性的，或是主动和非线性的。被动的线性组件较容易处理，因为它们在整个工作带宽范围内所有允许的输入功率位准下，增益和相位偏移量一般都是固定的。不过，主动组件就需要格外谨慎，因为它们通常具有非线性的工作区域，对输入功率相当敏感，可能会在不同的位准产生不同的结果。

于是就产生了在测试系统中加入放大器或衰减器的需要，以精确地控制功率位准，而且也许还要再加入耦合器，将输入到待测物的功率位准分一些出来再确认是否正确。在高频下，每一个系统组成要件都具有复数的阻抗值（伴随有S参数），每多一项连接就有可能与待测物产生不必要的相互影响。

Tips：使用高精确度缆线和配件来量测主动组件

众所周知，在高频下功率是很昂贵的，而且如果必须在很广的频率范围提供所需功率的话，还会变得更加昂贵。浩网科技游浴新建议，可以使用精确度高的缆线和配件，尤其是当待测物是主动组件时，要使用向量式网络分析仪（VNA），充分量测缆线和配件的实际阻抗，将VSWR 降到最低；切换矩阵加上其接头、内部和外部缆线、甚至是任何RF缆线的弯曲半径等组合，可能因待测物的电压驻波而产生误差。此时若要将这项误差减到最小，可以使用电压驻波比（VSWR）规格为1：2：1 或更佳的切换矩阵，增加隔离度。如果测试需要同时量测高位准和低位准的信号，则切换矩阵的隔离度规格将会影响量测的正确性。如果通过待测物的路径有很多条，可以使用信号产生器和频谱分析仪，尽可能地量测出隔离度的特性。

《图九 使用PC平台来进行量测工作时，最好也采用多核心的系统。目前NI的Lab View工具也支持多核心系统，若能搭配多核心的系统，在应用上更能相得益彰。》

临场教战实务（Ⅲ）--PC平台与Linux系统

Tips：采用多核心系统才能发挥最佳性能

使用PC平台来进行量测工作，就跟使用一般PC的经验相同，非常容易上手。相较于传统的量测方式来说，采用PC平台的量测方案能提供客制化的解决方案。可以针对客户所提出的规格，量身打造最适合该客户的产品组合，不但弹性高，同时成本也低，不需要购买动则数百万的量测机器，只需要在既有的计算机上加装适配卡和安装软件即可。此外，使用PC平台的量测方案也具有较大的升级空间。若日后有更进一步的量测工作需求，只要透过软件的更新和适配卡的更换，便可达到升级的目的。

吴维翰并建议选择使用PC平台的工程师最好能选用多核心系统。他表示，目前计算机系统的趋势是朝向多核心发展，因此，使用PC平台来进行量测工作时，最好也是采用多核心的系统，才能发挥出最佳的效能。目前NI的Lab View工具也支持多核心系统，若能搭配多核心的系统，在应用上更能相得益彰。

Tips：Linux系统性能强、成本低

而量测仪器除了使用以Windows为基础的系统之外，目前市场上也开始出现采用Linux系统的量测仪器。跟Windows平台相比，Linux不但在性能上完全不逊色，在整体成本上更是具有竞争力。吴俊贤就指出，Linux平台的仪器将是另一个趋势。他表示，由于Linux完全没有采用成本的问题，因此成本相当低廉。加上为开放源码的基础，在设计弹性与支持性能上不会输给Windows。加上使用体验与Windows无异，非常具有市场潜力。目前太克已有数款仪器使用Linux系统，也相当受客户肯定。

他表示，在使用上，客户完全不会知道自己在使用Linux系统的量测仪器，客户唯一的感受就是价格便宜，而且质量也不差。

《图十 专门提供先进电子量测的浩网科技能提供客户完整的电子产品生命周期的测试。并根据客户的需求提供灵活并多样化的选择及系统整合服务。》