基于​PXI​的​通用​应用​板​卡​测试​系统

Junifer B..Frenila,​菲律宾​Analog Devices, Inc.

“借助​NI​硬件​和​软件,​测试​系统​硬件​可​轻松​灵活​地​组​装,​软件​的​开发​也​更加​快速,​且​易​于​调​试。​同时,​还​可​尽可能​减少​由于​人工​错误​和​低​效率​引起​的​成本。”

- Junifer B..Frenila,​菲律宾​Analog Devices, Inc.

挑战:

开发​一​款​系统,​自动​执行​应用​板​卡​测试,​缩短​上市​时间,​降低​成本,​为​Analog Devices, Inc.​(ADI)​公司​带来​竞争​优势。

解决​方案:

ADI​公司​基于​NI PXI​平台​和​LabVIEW​软件​设计​自动​化​测试​系统,​只需​通过​一​款​测试​系统​即可​测试​各式​应用​板​卡。​这个​基于​PXI​的​通用​应用​板​卡​测试​系统​结构​紧凑、​独立​运行,​不​容易​出现​人为​错误,​而且​对​操作​失误​的​容​错​率​更高。

作者:

Junifer B..Frenila - 菲律宾​Analog Devices, Inc.
​Perryl Glo G..Supsup - 菲律宾​Analog Devices, Inc.

 

 

系统​硬件

如​图​1​所​示,​应用​板​卡​是​一种​包含​各种​互补​性​ADI​产品​的​印刷​电路​板,​用于​销售​锚​固​装置。​应用​板​卡​有​标准​的​连接​器​和​端​口,​客户​可以​轻松​将​其​与​不同​的​系统​对​接,​使​客户​在​加快​原型​验证​和​产品​发布​方面​具有​优势。

​为了​确保​应用​板​卡​的​质量,​我们​会​手​动​测试​每​块​板​卡​的​功能。​此类​测试​需要​很多​的​资源,​而且​非常​耗​时。​而​通过​自动​化​测试,​我们​可以​重复​运行​保存​的​程序,​只需​很短​的​时间​就​可以​比较​结果​和​记录​数据。​正​因为​如此,​基于PXI的​自动​化​通用​应用​板​卡​测试​系统​是​确保​应用​板​卡​效率​和​有效性​的​必要​组​件。

 

为了​实现​测试​系统​的​通用​性,​我们​采用​了​一个​称为​内​插​器​板​卡​的​接口,​其​上​配有​针​床​(BON),​如​图​2a​和​2c。​其​设计​使得​每​个​独特​的​应用​板​卡​均可​安装​到​测试​系统​上​进行​测试。​由于​每​个​产品​的​应用​板​卡​各不相同,​每​个​产品​的​BON​都是​独一无二​的。​同时​该​接口​还​配有​配件,​用于​固定​板​卡​以​进行​测试。​用户​须​确定​BON​必须​接触​的​应用​板​卡​测试​点,​如​图​2b​所​示。


内​插​器​板​卡​将​应用​板​卡​与​测试​系统​资源​相​连接。​这些​资源​由​PXI​模​块​(电源、​仪表​或​I/​O)​提供。​在​本​项目​中,​机​箱​配有​18​个​插​槽​以及​内​置​控制器。​线​缆​和​连接​器​用于​电气​连接​并​路​由​测试​系统​资源​和​内​插​器​板​卡。

 

 

图​3​完整​展示​了​基于​PXI​的​通用​应用​板​卡​测试​系统。​图片​底部​是​个​18​槽​机​箱,​然后​是​内​置​控制器​和​测试​应用​板​卡​所需​的​各种​模​块。​机​箱​上面​是​内​插​器​板​卡,​负责​处理​测试​系统​资源​的​分配。​最上面​是​连接​了​实际​板​卡​的​BON。​将​正确​的​程序​加​载到​测试​系统​后,​操作​者​只需​插入​板​卡​并​启动​测试​流程​即可。​这​一​过程​会​一直​重复,​直到​单​个​产品​的​所有​板​卡​均​测试​完毕。

 

 

系统​软件

图​4​所​示​的是​专​为​载波​设备​应用​板​卡​测试​开发​的​软件​前​面板。​用户​界面​包括​程序​信息​框​(操作​员​可在​其中​输入​必要​的​信息)​以及​启动​测试​或​开始​重​置​按钮​和​停止​按钮。​此外,​还有​一个​工程​模式​按钮,​用于​显示​工程​开发​选项​卡​中的​度量​指标,​以便​进行​调​试;​最后,​生产​选项​卡​(默认​为​显示​状态)​可​帮助​操作​员​确定​结果​是​合格​还是​故障。​待​测量​参数​的​数量​因​不同​设备​而​异。​分​箱​结果​与​合格​或​故障​模式​相关​(例如,​箱​1​表示​合格,​箱​9​代表​连续​性​故障)。​合格​或​故障​参数​的​数量​也​会​显示​出来。

 

程序​框​图​因​尺寸​较大​不会​显示。​生产​者/​消费​者​设计​模式​可​创建​虚拟​仪器​(VI)。​我们​对​这个​载波​设备​的​40​多个​参数​进行​了​测试,​并且​每​个​参数​都​具有​其​自己​的​子​VI,​按​文本​下​拉​菜单​中​预​定义​的​顺序​进行​调​用,​从而​优​化​了​测试​时间。

 

 

测试​方法

图​5​简化​展示​了​基于​PXI​的​通用​应用​板​卡​测试​系统​方法。​启动​时,​PXI-4110​电源​会​为​板​卡​及其​组​件​供电。​上​电​时序​后,​USB-6501​和​PXI-6556​会​使用​LabVIEW​生成​加​载到​设备​上​的​Pattern。​对于​每​一个​Pattern,​PXI-4065​都会​进行​相应​的​测量。​Pattern​加​载​和​输出​测量​将​一直​循环,​直至​所有​的​Pattern​加​载​完毕。​测​得​的​输出​将​与其​极限​值​进行​比较,​并​进行​相应​的​分​箱​处理。​最后,​系统​会​记录​结果​并​将​其​保存​为.txt​文件。

 

 

 

 

 

测试​结果

系统​以​文本​格式​保存​数据,​如​图​6​所​示。​该​文本​可以​被​手​动​转换​成​Excel​文件,​以便​查看​时​更有​条理。​数据​记录​包含​了​待​测​板​卡、​测试​系统​操作​员​的​信息​以及​测试​参数​列表。​第一​列​数据​表示​参数​名称,​接​下来​是​下限​值、​典型​的​规格​值​和​上限​值。​第五​列​表示​测​得​的​值​及其​对应​的​单位​和​分配​的​箱。

 

系统​优势

NI​硬件​和​软件​提供​了​以下​优势:

  1. 测试​系统​硬件​灵活​且​易​于​组装
  2. 软件​开发​更加​快速​且​易​于​调试
  3. 子​VI​可​复​用于​其他​设备​程序,​从而​大大​加快​开发​速度
  4. 功耗​比​同类​台式​设备低
  5. 可​尽可能​减少​由于​人工​错误​和​低​效率​引起​的​成本

 

图​1. ​ ​AD5669R​应用​板​卡​样品 ​
图​2a. ​ ​BON​连接​件​和​配件 ​
图​2b. ​ ​带有​终端​接触​点​的​载波​产品​应用​板​卡 ​
图​2c. ​ ​内​插​器​板​卡​和​BON​的​实际​连接 ​
图​3. ​ ​基于​PXI​的​通用​应用​板​卡​测试​系统 ​
图​4. ​ ​载波​设备​软件​前​面板 ​
图​5. ​ ​简化​的​载波​设备​测试​方法 ​
图​6. ​ ​文本​文件​载波​设备​数据​记录 ​