背景
現(xiàn)代化電子工廠批量生產(chǎn)的PCB電路板,在最終打包出廠前,,需要做電路功能測試(FCT),。在該功能測試應(yīng)用中,霍尼韋爾綜合科技(中國)有限公司的工程師希望構(gòu)建一套完整的包含音頻,、視頻及各種電壓,、電流、頻率,、開關(guān)量等測試量的綜合性全自動(dòng)功能測試平臺,,最終需要通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對各種不同PCB的功能測試;而且當(dāng)需要更換不同型號的PCB時(shí),,該系統(tǒng)需能方便地實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展,。
圖1 基于PXI模塊化儀器實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)構(gòu)架與實(shí)現(xiàn)
隨著產(chǎn)品種類越來越多,測試功能越來越復(fù)雜,,普通的功能測試臺已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)一些特殊的功能測試(例如音頻,、視頻測試等),。要構(gòu)建一個(gè)包含所有功能的測試平臺,倘若都采用傳統(tǒng)儀器,,單從設(shè)備費(fèi)用上來說就是一個(gè)不小的開支,。霍尼韋爾與NI的工程師討論后,,確定了基于PXI平臺的系統(tǒng)方案,,通過軟件定義的模塊化儀器系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)以下功能:
(1) 通過多路雙向高速數(shù)字I/O實(shí)現(xiàn)對測試系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控,,同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)I2C等協(xié)議,;
(2) 通過多路模擬量輸入輸出,模擬PCB的輸入信號,,并采集輸出信號,;
(3) 通過矩陣開關(guān),方便控制信號通斷,,并可以復(fù)用儀器,;
(4) 通過RS232、RS485接口模塊實(shí)現(xiàn)串口協(xié)議通信,;
(5) 通過萬用表模塊實(shí)現(xiàn)直流參數(shù)測量,;
(6) 通過任意波形發(fā)生器產(chǎn)生視頻信號;
(7) 通過數(shù)字化儀實(shí)現(xiàn)示波器功能以及視頻信號采集,;
(8) 通過動(dòng)態(tài)信號采集卡實(shí)現(xiàn)音頻信號采集,;
(9) 可編程電源。
功能測試系統(tǒng)
有了穩(wěn)定可靠的PXI模塊化硬件,,霍尼韋爾的工程師使用NI LabVIEW圖形化編程軟件,,結(jié)合方便易用的驅(qū)動(dòng)API,在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了各種自定義測試測量功能(例如,,信號生成,、采集、分析,、結(jié)果顯示等),,完成了整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)。
圖2 測試機(jī)架與界面
通過該平臺無須更換測試硬件,,新產(chǎn)品加入時(shí),,只需更換一個(gè)測試夾具,結(jié)合所需的PXI模塊化硬件重新連線,,并修改相應(yīng)的測試軟件即可實(shí)現(xiàn)對新產(chǎn)品的全自動(dòng)全功能測試,。即使未來產(chǎn)品的擴(kuò)展功能無法用現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行測試,也只需添置相應(yīng)的模塊化硬件即可。
霍尼韋爾僅花費(fèi)了最初預(yù)算的一半費(fèi)用就實(shí)現(xiàn)了全部系統(tǒng)功能,。經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)和測試,,霍尼韋爾將多臺這樣的功能測試臺運(yùn)用到實(shí)際產(chǎn)線中,節(jié)省了大量費(fèi)用,,并且工作穩(wěn)定可靠,。
結(jié)論
基于PXI模塊化儀器所構(gòu)建的PCB功能測試臺具有方便靈活、功能強(qiáng)大,、易于維護(hù)和升級等特點(diǎn),。以軟件為核心的模塊化測試系統(tǒng)已日漸成為當(dāng)今的主流測試技術(shù)。