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測試與測量  

可在乙太網路上應用的AC檢測器測試系統

上網時間: 2003年03月01日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:test system  測試系統  Ethernet  乙太網路  HMI 

要正確進行測試需要兩個步驟,首先是設備的調校,第二步才是被測元件(DUT)的測量。為了能迅速測量DUT,測試台必須裝備所使用的所有儀器,但是調校設備僅在開始階段才會用得到,而在隨後的整個測試階段都不需要。為了盡量節約成本,可以利用通訊技術實現用一台調校設備同時服務於多個測試台。

我們組裝了一台帶GPIB和PCI測試功能的PC測試工作台,並透過乙太網路(也可用無線乙太網路)與用於系統調校的行動通訊設備進行通訊,這樣在預算、測試速度、開發時間和開發程式簡易性等方面都可以取得滿意的效果。

系統說明

市面上大多數數據通訊檢測器都內嵌了互阻抗放大器(TIA),可將光電二極體電流轉化為差分輸出電壓。這類檢測器有四個引腳,分別是VoutQ(反向)、Vout(正向)、電源和地線,對於我們這?的被測元件來說,由於TIA的截止頻率較低,所以測試要在足夠高的頻率下進行。

測試台裝有一個LabVIEW運行引擎,並配備了NI-DAQ、NI-VISA和NI-488,硬體部份則裝備了NI的PCI-5401任意波形產生器、用於基準設備通訊的PCI-GPIB和測量檢測器RMS輸出端等效直流電壓的PCI-6034E數據採集板。如圖1所示,GPIB控制器與鐳射源和DUT電源進行通訊,鐳射源和調幅(PCI-5401)則根據調校設備(乙太網路)的讀數不斷進行改變。

圖1:測試系統結構框圖。

當找到合適電平後,測試台的LabVIEW程式將釋放調校設備,以便其它測試台使用,目前計劃讓四個測試台共享‘循環’設置。調校一個測試台僅需數秒鐘,在這段時間內該設備被‘預訂’。在工作地點有多個乙太網路接入點,使這種方法更加方便可行,現正在計劃轉向無線乙太網路以便充分利用‘漫遊設備’的能力。

主要測試項目包括:


?Icc:DUT電流,通過GPIB測試;


?VoutQ和Vout:光電二極體上沒有光照時的單端電壓,用PCI-6034E測;


?VDIFF:光電二極體上沒有光照時的差分電壓,用PCI-6034E測;


?有光時的TIA反應靈敏度,用PCI-6034E測。

一旦通過所有測試,部件就可以裝箱,每個部件的數據都將保留下來,可透過生產的不同批號進行追溯。

測試參數和數據儲存

為了創建一個經濟有效的方法儲存測試參數並將其有效導入測試程式中,我們創建了一個資料庫。利用資料庫連接工具VIs,測試程式可從網路中將所有的參數讀取到LabVIEW的全局變量中,這樣它們可用於程式的任何地方,這也使程式員在將來需要添加新測試內容時易於修改。

選擇數據儲存方法由一個限定製表符的數據表格文件決定,每一批需要測試數千個部件,每個部件的數據都能夠透過它相應的工序編號進行查詢,LabVIEW程式可完成以上所有任務。同樣,我們也可以很容易將所有數據導入到數據表格程式並執行任何必要的數學處理。

人機界面

為了滿足生產需要,需要一個易於使用的人機界面(HMI)。它必須具備安全特性,如用戶身份認證,並且有一個易於使用的選擇面板,上面包含測試各批產品所需的不同變量,如位置、部件號和工作訂單的細節等。

測試面板必須簡單,這樣用戶只需很少培訓就可以作業,但同時又要顯示所有的測試資訊以便用戶了解被測元件運行情況細節。

驗證測試設置的典型調校系統一般要15,000美元,由於我們可能需要4到5台這樣的設備,這樣總共就可以節約至少45,000到60,000美元的成本。由此可見,透過應用這種便於使用的LabVIEW編程語言、乙太網路和基於PCI的測試設備,可大大實現成本節約。

由於PCI-5401、PCI-GPIB、PCI-6034E及LabVIEW均是一家公司的產品,所以它們的整合非常方便。使用PCI匯流排和信號源及DAQ設備進行通訊,比標準基準測試設備更易於減少測試時間。利用NI-VISA和它的硬體通訊靈活性,我們可以很方便地將標準GPIB命令用到能連接到乙太網路的設備上,這樣可以增加測試設備的功能而不會和線纜協定和有限的地址資源產生衝突。

本文結論

可用於乙太網路的AC檢測器測試系統能夠在PC測試工作站之間共享行動測試系統,大大節省設備投資成本。同時,利用LabVIEW和基於PCI的測試設備,我們還能夠融入編程靈活性,在標準基準類型的測試設備上迅速改進。此外使用重新包裝的軟體工具如資料庫連接,還可使程式員縮短發佈測試設備所需的開發時間。

作者:Andre Lalonde


高級測試工程師


Honeywell International Inc.


Email: andre.lalonde@honeywell.com




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