基于PXI和GPIB總線(xiàn)電路測試系統的開(kāi)發(fā)與設計

引言
傳統的電路性能檢測采用人工檢測來(lái)檢定電路是否合格，主要存在以下弊端：第一，在測試過(guò)程中頻繁地更換儀器和被測對象的連線(xiàn)，操作儀器不斷地完成整個(gè)測試過(guò)程，后續還需要人工進(jìn)行數據統計分析和編寫(xiě)檢測報告等工作，耗費大量的時(shí)間，不能適應部隊武器裝備的快速化保障需求；第二，這種傳統檢測方法不具備自動(dòng)化操作，在測試過(guò)程中對測試人員的依賴(lài)性較強，要求測試人員熟練掌握測試流程，而且在測試和后續數據處理過(guò)程中難免引入人為誤差；第三，由于電路通常都需要完成多個(gè)項目的測試，測試過(guò)程極其繁瑣和枯燥，勞動(dòng)強度大，而且頻繁操作和誤操作容易損壞貴重儀器。
自動(dòng)化測試系統(automatic test system，ATS)是指：測試儀器在計算機的控制下，向被測對象按照一定的時(shí)序和順序提供激勵，同時(shí)對被測對象在該激勵下的響應進(jìn)行測量的系統。GPIB，VXI，PXI是目前自動(dòng)測試系統較常用標準總線(xiàn)，這幾種總線(xiàn)構建的測試平臺比較如表1所示。1980年代VXI的出現，將高階量測與測試應用的設備帶進(jìn)了模塊化的階段。VXI的價(jià)格較高，隨著(zhù)技術(shù)發(fā)展，PXI延續模塊化的精神，以較緊實(shí)的架構設計、較快的總線(xiàn)速度，以及較低的價(jià)格，提供量測與測試設備一個(gè)新的選擇。GPIB是控制器和可編程儀器之間通信的一種總線(xiàn)協(xié)議，也稱(chēng)為IEEE2488標準，因其使用簡(jiǎn)單、傳輸速率高而被廣泛應用，隨著(zhù)IEEE488標準的完善，GPIB總線(xiàn)傳輸速率的提高以及帶GPIB接口的儀器成本不斷下降。PXI和GPIB為目前工業(yè)上普遍采用的測試總線(xiàn)，其性能穩定、操作方便、組建靈活、設備利用率高、價(jià)格低廉，適合于組建性?xún)r(jià)比高的自動(dòng)測試系統。另外，虛擬儀器技術(shù)的飛速發(fā)展和不斷完善，LabVIEW軟件平臺的圖形化操作界面，都非常有利于工程師們迅速的掌握設計編程方法，又好又快地完成項目任務(wù)，因此虛擬儀器技術(shù)在工業(yè)測量領(lǐng)域也得到了廣泛的應用。

因此本文提出了基于LabVIEW平臺的PXI加GPIB總線(xiàn)的測試系統。
GPIB總線(xiàn)的自動(dòng)測試系統的設計思想，即借助LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺，采用虛擬儀器的軟件設計方法，通過(guò)GPIB總線(xiàn)接口和相應的控制電路，實(shí)現工控機對各種測試儀器的實(shí)時(shí)控制，完成對被測電路各項性能指標的自動(dòng)化測試，并充分發(fā)揮工控機自動(dòng)分析和處理數據的能力，最后將數據以電子文檔形式保存后生成測試報表打印出來(lái)。

1 測試系統方案設計
1．1 總體框架設計
該測試系統在硬件設計上采用PXI和GPIB總線(xiàn)接口、數據采集卡和相應的繼電器控制電路，實(shí)現工控機對各種測試儀器的實(shí)時(shí)控制。在軟件設計上通過(guò)LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺，采用虛擬儀器的軟件設計方法，將工控機硬件資源與儀器硬件有機地融合為一體，并通過(guò)軟件實(shí)現對數據的分析、顯示以及存儲，解決了在LabVIEW中實(shí)現數據庫管理的技術(shù)問(wèn)題。
測試過(guò)程要以自動(dòng)測試的方式完成。
自動(dòng)測試主要采用NI公司的相關(guān)PXI板卡在默認設置狀態(tài)下完成檢測工作，設計思路是通過(guò)數字I／O口控制繼電器的打開(kāi)和閉合來(lái)控制測試設備的連接。等所需的測試項目連接好后，再通過(guò)LabVIEW的編寫(xiě)的數據采集處理程序獲得測量數據，在顯示界面顯示測量結果，便于用戶(hù)分析處理，得出相應的結論，最后把測量結果保存在數據庫中，便于以后調出來(lái)進(jìn)行分析和寫(xiě)測試報告。