工程師們固定會與各種量測設備打交道,從像是數字電壓表/萬用表等基礎設備,到包括能支援新興5G通訊標準或尖端電-光元件的測試工具等超先進設備;這些量測設備的精密以及複雜總是讓人驚艷,而且它們的性能表現一定要比那些待測物更好。我們需要馬上知道量測結果,而且需要正確的、讓人有把握可用的結果。

當然,我們總是會希望「one more thing」(編按:Apple已故執行長Steve Jobs在該公司新產品發表會上介紹壓軸新品亮相時常用的台詞);但通常那種工具根本還不存在,或是不在我們的預算範圍內,所以我們只好湊合著用現成的,或是即興發揮。你可能會看到技術刊物或網站上的文章常出現是「我們正在尋找一種…的新方法」或「我們希望廠商能打造…」的標題。

有的時候,那些小小願望確實得以實現。例如我總是猶豫著該不該用針頭鉗(needle-nose pliers)去撥弄運作中的低壓電路來做一些調整,甚至會在鉗子的尖端塗上用液體橡膠製成的三防漆(conformal coating);這在短時間是有用的,但髮絲紋裂縫以及表面的磨損會讓工具變得「不確定」;後來我在線上商店找到了一支中型的不導電針頭鉗,終於解決了以上問題。

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這種不導電針頭鉗非常實用,但也可能會因為用起來太安心而養成習慣、導致麻煩──儘管只是用在低壓電路、緊密排列的零組件上
(來源:Snap-on)

如上圖所示,這種不導電的針頭鉗在調整PC電路板上關鍵零組件、於緊密空間中牽引導線、同時降低短路機會時很有用,是我只要看到了就會覺得「我應該要有一個」的工具之一。而直到你擁有使用這類工具的自由,你才會知道你曾經錯過了什麼;這種工具也能大幅降低在工作於較高壓電路突然觸電而嚇到自己的機會,但當然,千萬不能太自滿。(記得在很多年前,當RF電感有可調整核心的時候,幾乎所有的技術人員跟電子工程師都會隨身在口袋裡放一支小型的、看起來就像是六角螺絲起子的不導電調整工具)

每隔一段時間,我確實會冒出「希望有人能提供某種工具」的念頭;最近我在修理自行車內胎、試圖尋找裂縫並以需要連接在自行車輪胎氣嘴上的外接式氣壓計量測胎壓時,我就有個關於量測工具的想法:真希望有一種非侵入式氣壓計,如此就不必煩惱該如何連接氣壓計或是該不該買一個內建氣壓計的打氣筒(通常配備氣壓計的基本型打氣筒,準確度都普普);就算是用積分氣壓計,也會在將打氣筒與氣嘴連接與移除時損失幾磅的壓力。

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標準的自行車打氣筒只要連接到輪胎氣嘴,就會損失很多氣壓
(來源:YouTube)

用手動打氣筒輸送100psi (約690 kPa)的氣壓是很費力氣的工作,就算用電動氣壓計,在斷開氣嘴與打氣筒連結時,一樣會損失一些壓力。我知道現在市場上的新款汽車,被強制要求配備內部胎壓量測功能,但對於自行車來說這並不實際,因為成本以及輪胎尺寸;此外還有一個原因是,自行車的內胎是完全密封的,跟汽車輪胎的構造不同(汽車輪胎並沒有內胎)。

而這讓我想到,是不是有一種類似夾子的工具,能夾在輪胎上來量測胎壓?這種工具可能透過兩種方式運作:一是在輪胎上施加已知的壓力,然後量測合成偏轉(resultant deflection);二是施加預設的偏轉並量測推回壓力,有點像是用手指擠壓輪胎,藉以取得大概的內部壓力值。不過當然,當你首次使用這種工具時,會需要先進行某種校準程序以建立維度起點。

我不是要說這就是一種實用或具成本效益的量測工具,而且它會必須要與輪胎的尺寸差不多,因此適合寬度較窄之自行車輪胎的設計,就不適用汽車、卡車或重型機具的大輪胎;不過…這或許是一個不錯的科學研究題目,因為涉及電子學、機械、感測器、致動器以及基本的物理學等等知識──你是不是也有類似這種「希望能有一種工具…」的想法?歡迎與我們分享!

編譯:Judith Cheng

(參考原文: What Test Tool or Fixture Would You Like To See?,by Bill Schweber)