背景
現代化電子工廠批量生產的PCB電路板,,在最終打包出廠前,需要做電路功能測試(FCT),。在該功能測試應用中,,霍尼韋爾綜合科技(中國)有限公司的工程師希望構建一套完整的包含音頻、視頻及各種電壓,、電流,、頻率、開關量等測試量的綜合性全自動功能測試平臺,,最終需要通過該系統(tǒng)實現對各種不同PCB的功能測試,;而且當需要更換不同型號的PCB時,該系統(tǒng)需能方便地實現功能擴展,。
圖1 基于PXI模塊化儀器實現
系統(tǒng)構架與實現
隨著產品種類越來越多,,測試功能越來越復雜,普通的功能測試臺已經無法實現一些特殊的功能測試(例如音頻,、視頻測試等),。要構建一個包含所有功能的測試平臺,倘若都采用傳統(tǒng)儀器,,單從設備費用上來說就是一個不小的開支,。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),實現以下功能:
(1) 通過多路雙向高速數字I/O實現對測試系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控,,同時能夠實現I2C等協議,;
(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,,方便控制信號通斷,并可以復用儀器,;
(4) 通過RS232,、RS485接口模塊實現串口協議通信;
(5) 通過萬用表模塊實現直流參數測量,;
(6) 通過任意波形發(fā)生器產生視頻信號,;
(7) 通過數字化儀實現示波器功能以及視頻信號采集;
(8) 通過動態(tài)信號采集卡實現音頻信號采集,;
(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,,結合方便易用的驅動API,,在短時間內實現了各種自定義測試測量功能(例如,信號生成,、采集,、分析、結果顯示等),,完成了整個系統(tǒng)的開發(fā),。
圖2 測試機架與界面
通過該平臺無須更換測試硬件,新產品加入時,,只需更換一個測試夾具,,結合所需的PXI模塊化硬件重新連線,并修改相應的測試軟件即可實現對新產品的全自動全功能測試,。即使未來產品的擴展功能無法用現有設備進行測試,,也只需添置相應的模塊化硬件即可。
霍尼韋爾僅花費了最初預算的一半費用就實現了全部系統(tǒng)功能,。經過大量的實驗和測試,,霍尼韋爾將多臺這樣的功能測試臺運用到實際產線中,節(jié)省了大量費用,,并且工作穩(wěn)定可靠,。
結論
基于PXI模塊化儀器所構建的PCB功能測試臺具有方便靈活、功能強大,、易于維護和升級等特點,。以軟件為核心的模塊化測試系統(tǒng)已日漸成為當今的主流測試技術。