測試自動(dòng)化的未來(lái)

    自動(dòng)測試系統，無(wú)論是在航空航天和國防電子領(lǐng)域，還是在消費類(lèi)電子產(chǎn)品的生產(chǎn)線(xiàn)測試和質(zhì)量驗證，都有著(zhù)非常廣泛的應用。由于自動(dòng)測試技術(shù)的引入，不僅能提高測試效率，保證測試的準確性和可信度，減少由于人為原因造成的測量錯誤和誤差，降低生產(chǎn)和測試成本，而且還可以對測試數據和結果進(jìn)行信息化管理。無(wú)論是在整機，元器件或模塊的指標和功能測試，老化及可靠性等測試中，自動(dòng)測試技術(shù)都有著(zhù)廣泛的應用。
 
    自動(dòng)測試系統的建立，往往包括由于測試的一臺或多臺的儀器，主控計算機和測試軟件，測試夾具以及系統總線(xiàn)。系統總線(xiàn)就像是中樞神經(jīng)系統，負責控制指令和測試數據的傳送。從歷史上看，在自動(dòng)測試領(lǐng)域，總線(xiàn)技術(shù)大概經(jīng)歷了從GPIB, VIX, PXI 幾個(gè)階段。

    國際LXI 聯(lián)盟 （LXI Consortium）曾經(jīng)在眾多系統集成商和工程師中作過(guò)調查，得到幾乎一致的需求結論：

    首先要降低系統集成的成本和復雜性，采用容易使用的人機界面。其次在保證系統緊湊的同時(shí)要保證儀器的性能和兼容性，減少復雜的聯(lián)線(xiàn)。希望有多種高速的觸發(fā)方式，高速的I/O，減少機箱和機架的空間的浪費，還要非常容易的發(fā)現系統的故障。在編程的時(shí)候希望使用自己最熟悉的軟件。利用通用的PC 接口和總線(xiàn)，而不是昂貴的測試測量專(zhuān)用接口總線(xiàn)。

    LXI (LAN eXtension for Instrument) 是成熟的以太網(wǎng)技術(shù)在測試自動(dòng)化領(lǐng)域應用的拓展。其具體的設想是將非常成熟的以太網(wǎng)技術(shù)利用到自動(dòng)測試系統中，以替代傳統的測試總線(xiàn)技術(shù)，如VXI, PXI, GPIB等。目前已經(jīng)得到絕大多數儀器行業(yè)的領(lǐng)先的廠(chǎng)家的支持。主要原因是：

    以太網(wǎng)、標準PC和軟件在測試行業(yè)中的廣泛使用，技術(shù)已經(jīng)是非常成熟，而且得到眾多計算機廠(chǎng)家不斷的研發(fā)的投入和升級支持。

    IEEE1588 網(wǎng)絡(luò )同步標準的實(shí)施， 可以在實(shí)驗室環(huán)境中得到納秒級的時(shí)鐘同步誤差。

    標準的網(wǎng)絡(luò )接口已經(jīng)極為普遍。

    基于LXI 技術(shù)的儀器從幾年前已經(jīng)開(kāi)始在市場(chǎng)上銷(xiāo)售，LAN的最主要的作用是替代GPI。作為L(cháng)XI標準的制定，要保證系統中所有LXI的單元能夠在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )中和平共處。 LXI標準要求LXI單元支持IEEE802.3 和TCP/IP標準，提供一個(gè)一致的應用方式以便于用戶(hù)使用。這樣，LXI就提供了一個(gè)新的自動(dòng)測試系統的架構，從而克服傳統的架構的復雜低效的控制方式。而基于LXI的儀器能夠有更快的速度和更為簡(jiǎn)單的編程方式。
安捷倫的第一臺基于LXI的儀器出現在2003年，是20MHz 的函數發(fā)生器33220A，也是世界上第一臺同時(shí)具備GPIB，USB 和 LAN 接口的儀器。我們稱(chēng)之為系統就緒（System Ready）的儀器。作為系統就緒的儀器，首先需要具備儀器的所用性能，更小的體積，更快的速度，備有通用的計算機接口，GPIB接口，網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器支持，IE游覽器的操作等等。在近幾年，安捷倫又陸續推出了眾多的系統就緒的儀器，如N6700/N5700 系列電源，34980A 開(kāi)關(guān)和測量單元。34980A 開(kāi)關(guān)和測量單元是一套模塊化的系統，達到了560個(gè)通道的最大測試能力，測量分辨率達到了61/2，而且可以配備不同的通用開(kāi)關(guān)，射頻和微波開(kāi)關(guān)，數字通道，奪路模擬輸出等等，在應用上可以替代很多的LXI/PIX的應用，而價(jià)格只有LXI/PXI的50-60%。如果將儀器的前面板和按鍵拿去，再進(jìn)行簡(jiǎn)單的優(yōu)化，將外部尺寸設計成標準的全機架寬度或半機架寬度，高度為標準的1U或整倍數，這樣就構成了標準的LXI模塊化儀器。

與傳統的卡式儀器相比，LXI 模塊化儀器具備了許多優(yōu)勢：

 可以保證儀器的全部性能。
 集成更為方便，不需要專(zhuān)用的機箱和0槽計算機。
 可以利用網(wǎng)絡(luò )界面精心操作，無(wú)需編程和其他虛擬面板。
 連結和使用更為方便，可以利用通用的軟件進(jìn)行系統編程。
 非常容易實(shí)現校準計量和故障診斷。
 靈活性強，可以作為系統儀器，也可以單獨使用。

國際LXI協(xié)會(huì )初步將基于LXI的儀器分為以下三個(gè)等級：

 等級C：具有通過(guò)LAN的編程控制能力，可以與其他廠(chǎng)家的儀器很好的協(xié)同工作。
 等級B：擁有等級C的一切能力，并且加上了IEEE1588 網(wǎng)絡(luò )實(shí)踐同步標準。
 等級A：擁有登記B的一切能力，同時(shí)具備硬件觸發(fā)能力。

    總之，作為測試系統發(fā)展的未來(lái)，以太網(wǎng)將扮演重要的角色。在工業(yè)界，在未來(lái)幾年中我們將看到更多的“混合系統”， 既包括基于GPIB儀器和機架的堆棧式系統，也有VXI, LXI, PXI的系統，或是他們的組合。LXI 技術(shù)以更低的成本提供更好的性能，兼容性和易用性。