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基于PXI的通用应用电路板测试仪

发布时间: 2016-10-14 13:33:55    关注量:1220

      "借助NI硬件和软件,测试仪硬件的组装变得轻松灵活,软件的开发也更加快速,且易于调试。同时还可最大限度地压缩人工错误和低效率带来的成本。"

- Junifer B.. Frenila, Analog Devices, Inc., Philippines

挑战:

开发用于应用电路板的自动化测试系统,缩短产品上市时间,降低成本,使Analog Devices公司(ADI)保持竞争优势。

解决方案:

采用NI PXI平台和LabVIEW软件开发自动化测试系统后,ADI公司只需使用一个测试系统就可测试各种应用电路板。这个基于PXI的通用应用电路板测试仪结构紧凑、独立运行、不容易出现人为错误,而且对操作失误表现出更强的鲁棒性。

作者:

Junifer B.. Frenila - Analog Devices, Inc., Philippines

Perryl Glo G.. Supsup - Analog Devices, Inc., Philippines

系统硬件


应用电路板是一种包含各种ADI附加产品的印刷电路板,用于某种锚定装置,如图1所示。应用电路板配有标准连接器和端口,使用户能够轻松地连接不同的系统,从而帮助用户加快原型开发和早期产品发布。

为了确保应用电路板的质量,我们需要手动测试每块电路板的功能。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。因此,基于PXI的自动化通用应用电路板测试仪对于保证应用电路板测试效率和效能必不可少。

为了实现测试仪的通用性,我们采用了一个称为内插器电路板的接口,其上配有针床(BON),如图2a和2c。其设计使得每个独特的应用电路板均可安装到测试仪上进行测试。由于每个产品的应用电路板各不相同,因此每个产品的BON都是独一无二的。同时该接口还配有配件,用于固定电路板以进行测试。用户必须确定BON必须接触的应用电路板测试点,如图2b所示。

内插器电路板将应用电路板与测试仪资源相连接。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。电缆和连接器用于连接和路由测试仪资源和内插器电路板。

图3显示了完整的基于PXI通用应用板测试仪。底部是18槽机箱,其中包含了内置控制器和测试应用电路板所需的各种模块。机箱上面是内插器电路板,负责处理测试仪资源的分配。最上面是连接有实际电路板的BON。将正确的程序加载到测试仪后,操作者只需插入电路板并启动测试过程即可。这一过程会一直重复,直到单个产品的所有电路板均测试完毕。

系统软件

图4所示的是专为载波设备应用电路板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。

由于程序框图尺寸较大,因而不显示出来。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示出了简化的基于PXI的通用应用电路板测试仪。启动时,PXI-4110电源为电路板及其组件供电。通电后,基于LabVIEW的USB-6501 和 PXI- 6556生成测试模板,加载到设备上。每加载一个测试模板,PXI-4065就会进行相应的测量。图案加载和输出测量将一直循环,直至所有的测试模板均运行完毕。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,结果记录并保存为txt文件。

测试结果


系统以文本格式保存数据,如图6所示。该文本文件也可手动转换为Excel文件,以便更有结构性地查看数据。数据记录包含了待测电路板、测试仪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。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:

测试仪硬件灵活且易于组装

软件更加快速开发且易于调试

子VI可复用于其他设备程序,从而大大加快开发速度

功耗比台式设备低

最大限度地降低人工错误和低效率引入的额外成本

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