LabVIEW實(shí)現自定義的功能電路測試系統

背景

現代化電子工廠(chǎng)批量生產(chǎn)的PCB電路板，在最終打包出廠(chǎng)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(kāi)關(guān)量等測試量的綜合性全自動(dòng)功能測試平臺，最終需要通過(guò)該系統實(shí)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(shí)，該系統需能方便地實(shí)現功能擴展。

圖1 基于PXI模塊化儀器實(shí)現

系統構架與實(shí)現

隨著(zhù)產(chǎn)品種類(lèi)越來(lái)越多，測試功能越來(lái)越復雜，普通的功能測試臺已經(jīng)無(wú)法實(shí)現一些特殊的功能測試(例如音頻、視頻測試等)。要構建一個(gè)包含所有功能的測試平臺，倘若都采用傳統儀器，單從設備費用上來(lái)說(shuō)就是一個(gè)不小的開(kāi)支?；裟犴f爾與NI的工程師討論后，確定了基于PXI平臺的系統方案，通過(guò)軟件定義的模塊化儀器系統，實(shí)現以下功能：

(1) 通過(guò)多路雙向高速數字I/O實(shí)現對測試系統狀態(tài)監控，同時(shí)能夠實(shí)現I2C等協(xié)議;

(2) 通過(guò)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(guò)矩陣開(kāi)關(guān)，方便控制信號通斷，并可以復用儀器;

(4) 通過(guò)RS232、RS485接口模塊實(shí)現串口協(xié)議通信;

(5) 通過(guò)萬(wàn)用表模塊實(shí)現直流參數測量;

(6) 通過(guò)任意波形發(fā)生器產(chǎn)生視頻信號;

(7) 通過(guò)數字化儀實(shí)現示波器功能以及視頻信號采集;

(8) 通過(guò)動(dòng)態(tài)信號采集卡實(shí)現音頻信號采集;

(9) 可編程電源。

功能測試系統

有了穩定可靠的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(dòng)API，在短時(shí)間內實(shí)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(gè)系統的開(kāi)發(fā)。

圖2 測試機架與界面

通過(guò)該平臺無(wú)須更換測試硬件，新產(chǎn)品加入時(shí)，只需更換一個(gè)測試夾具，結合所需的PXI模塊化硬件重新連線(xiàn)，并修改相應的測試軟件即可實(shí)現對新產(chǎn)品的全自動(dòng)全功能測試。即使未來(lái)產(chǎn)品的擴展功能無(wú)法用現有設備進(jìn)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(shí)現了全部系統功能。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗和測試，霍尼韋爾將多臺這樣的功能測試臺運用到實(shí)際產(chǎn)線(xiàn)中，節省了大量費用，并且工作穩定可靠。

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(diǎn)。以軟件為核心的模塊化測試系統已日漸成為當今的主流測試技術(shù)。