趙 攀
(中國電子科技集團公司第十研究所,成都 610036)
隨著現(xiàn)代技術(shù)革新進程不斷加速,各專業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品產(chǎn)出數(shù)量逐年遞增,在此形勢下,保質(zhì)保量,具備高效、持續(xù)發(fā)展的裝備生產(chǎn)能力是保持競爭力的關(guān)鍵。目前,根據(jù)市場需求的不斷提升,裝備年產(chǎn)產(chǎn)量持續(xù)走高,產(chǎn)品測試方式變革勢在必行,自動化測試系統(tǒng)所具備的高集成度、高精度、高效率等特點能夠很好地滿足各類產(chǎn)品測試需求。該系統(tǒng)主要是以計算機和自動測試控制盒為核心,通過標準總線接口對儀器設(shè)備進行集中控制管理,利用程序算法及流程對測試參數(shù)進行自動測試和回傳采集,達到提高數(shù)據(jù)測試的準確性和可靠性、減少測試時間,提高測試效率。
自動化測試系統(tǒng)硬件架構(gòu)圖見圖1,硬件設(shè)計主要是以“自動測試控制盒+計算機+專用控制電纜”為中心,配合模塊測試所需的儀器電源、信號源、綜合測試儀、功率計、頻譜儀、數(shù)字示波器等儀器設(shè)備組成整個硬件系統(tǒng)。
在軟件方面,該系統(tǒng)主要是基于LabWindows/CVI開發(fā)平臺,采用GPIB(IEEE488)總線方式完成儀器驅(qū)動與控制管理功能。同時通過自動測試系統(tǒng)控制盒對模塊提供TTL電平、422電平、繼電器使能控制、串口,實現(xiàn)模塊收發(fā)轉(zhuǎn)換、工作模式和波段切換、狀態(tài)監(jiān)控等控制。模塊射頻通路由計算機基于總線接口板運行程序統(tǒng)一下發(fā)指令,在指標測試過程中無需拆換控制電纜,只需根據(jù)指標測試需求連接對應(yīng)測試儀器即可完成測試項目。
圖1 自動測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
用戶可在測試軟件界面基于實際測試需求進行單項指標測試,或者通過驗收測試功能完成模塊所列舉的全部指標測試。系統(tǒng)通過軟件界面提示各類指標測試確認和非程控儀器設(shè)備參數(shù)設(shè)置要求,而底層軟件運行控制儀器設(shè)備在測試前完成參數(shù)初始化設(shè)置,參數(shù)測試完成后,計算機通過抓取儀器設(shè)備所測試的回傳數(shù)據(jù),自動插寫在報表指定位置中,待測試結(jié)束時,生成完整的數(shù)據(jù)報表。
在自動測試過程中,為降低模塊因功能異常導(dǎo)致模塊損壞的故障率,系統(tǒng)在設(shè)計時嵌入了模塊安全保護功能,當指標測試輸出值超出軟件預(yù)設(shè)的誤差范圍時,系統(tǒng)將暫停測試流程,并以報錯形式在軟件界面提醒操作者進行故障處理,或者通過手動斷電避免系統(tǒng)在模塊功能異常情況下重復(fù)測試導(dǎo)致元器件損壞。
系統(tǒng)工作總流程圖見(a),主要包括以下流程:
圖2 系統(tǒng)流程
(1)測試準備。用戶需確保各類儀器設(shè)備處于開機狀態(tài),GPIB控制總線、各類控制電纜、上電電纜連接無誤,打開系統(tǒng)軟件測試操作界面。
(2)參數(shù)設(shè)置。針對非程控儀器設(shè)備進行特定參數(shù)設(shè)置,如限制直流電源輸出電壓、輸出電流等保護措施。
(3)儀器連接。通過計算機核查并確認各類測試儀器設(shè)備在線連接正常。
(4)射頻通路連接。按照模塊信號射頻通路正確連接測試過程中的射頻電纜。
(5)測試與監(jiān)控。用戶可對根據(jù)軟件界面測試要素逐一進行操作,同時監(jiān)控測試過程,當出現(xiàn)異常情況時,隨即停止測試。
(6)報表輸出。系統(tǒng)通過抓取各類儀器設(shè)備測試的數(shù)據(jù),形成以Word文檔為模板的輸出報表,報表內(nèi)容包括測試人員及時間、模塊信息、模塊測試數(shù)據(jù)等。
(7)測試結(jié)束。系統(tǒng)完成測試流程后,在軟件測試界面會顯示測試完成,即測試流程結(jié)束。
測試與監(jiān)控流程圖見(b);主要包括以下流程;
(1)參數(shù)設(shè)置。核對非程控儀器設(shè)備參數(shù)設(shè)置正確性。
(2)下電確認。在連接測試電纜、上電電纜時需確保電源處于下電狀態(tài)。
(3)上電確認。遵循模塊“上電順序”原則完成上電操作,并確認每組電壓上電后產(chǎn)生的電流處于正常范圍之內(nèi)。
(4)自動測試。系統(tǒng)采用程控的方式對模塊指標進行逐一測試和記錄,在指標測試過程中嵌入了保護機制,異常情況下可及時中止測試流程,同時也可手動停止測試任務(wù)。
(5)報表輸出。系統(tǒng)完成測試流程后,用戶可通過軟件測試界面操作保存輸出報表。
(6)測試結(jié)束。測試流程結(jié)束后,關(guān)閉軟件測試窗口,并遵循模塊“下電順序”完成下電操作。
以Lab Windows/CVI為開發(fā)平臺設(shè)計的模塊自動化測試系統(tǒng)是通過程控完成儀器對產(chǎn)品指標的測試,通過計算實際線損進行對應(yīng)指標參數(shù)補償,完成對測試過程中指標誤差的修正。相比手動測試產(chǎn)生的測試過程繁瑣,該系統(tǒng)的設(shè)計有效精簡了測試過程、實際工作量、提高了產(chǎn)品的測試準確度和實效性,達到了產(chǎn)品測測試自動化、規(guī)范化、智能化的目的。