01自动测试系统历程与趋势

自动测试系统自动测试系统发展历程与趋势测试是进入知识殿堂的钥匙测试的重要性著名科学家门捷列夫说：“没有测量，就没有科学”。测量科学的先驱凯尔文又说，一个事物你如果能够测量它，并且能用数字来表达它，你对它就有了深刻的了解；但如果你不知道如何测量它，且不能用数字表达它，那么你的知识可能就是贫瘠的，是不令人满意的。测量是知识的起点，也是你进入科学殿堂的开端。自动测试系统的发展1956年美国国防部开始SETE计划，目标是不依靠技术文件（手册等），由非熟练人员进行全自动操作，高速完成测试任务，通过编程的灵活性适应任何任务。“万能”的概念。当时技术的局限性导致失败。自动测试系统首先是由于军事上的需要而发展起来的。在发展到一定程度后，突破了原先军事应用的狭窄范围，有了更大的发展。最初的测试系统多属于非标准的，缺乏通用性和互换性，称其为第一代自动测试系统。第一代自动测试系统第一代自动测试系统采用计算机或其它逻辑、定时电路进行控制，但是并没有解决系统内各设备间的连接接口标准化问题，接口卡和接口箱为具体系统而设计，不能用于不同功能的其它系统。因此，设计和组建第一代自动测试系统时，组建者必须自行解决各器件之间的接口和有关问题。当系统比较复杂，需要程控的器件较多时，不但研制的工作量大，费用高，而且系统的适应性很差。计算机接口接口处理器器件接口1器件接口2器件接口3器件接口n计算机外设外设器件n器件1器件2器件3······第一代自动测试系统框图第二代自动测试系统为解决第一代自动测试系统中存在的必须使用专用接口的缺点，研制和发展了具有标准接口总线系统的第二代自动测试系统。第二代自动测试系统采用标准接口、总线系统，将测试系统中各器件间按规定的形式连接在一起。代表性标准有：CAMAC标准接口系统。IEEE488标准接口系统计算机、可程控测量仪器、IEEE488标准接口系统是构成第二代自动测试系统的三大支柱。，第二代自动测试系统具有以下特点：接口计算机接口电源接口测量、控制系统被测对象IEEE488总线第二代自动测试系统方框图•测试过程高度自动化•在很大程度上提高了测试速度和精度•通过多次测量和统计平均方法消除系统噪声的影响•自动修正系统误差•通过数据处理可直接获得所需的测试结果•可进行系统诊断•可以有多种形式的输出方式•可方便地改变、增删测试内容，并能改建、拆散和重建系统在第二代自动测试系统之后，出现了一种插件式的新型微机化仪器，它需要与个人计算机配合才能工作，称为个人仪器（PC仪器）。它以通用计算机为核心，配以一定的测试硬件电路和应用软件，共同完成测试仪器或仪器系统的任务，与此同时仍保留了个人计算机的全部功能。这种插卡式仪器将仪器功能模块化，充分利用个人计算机的软、硬件资源，更好的发挥计算机的作用，大幅度地降低了仪器成本，缩短了研制周期，它将插卡直接插入微机上的总线扩展槽内，利用计算机总线连接个人仪器插件。这种插卡式仪器结构虽然简单、方便，但难于满足散热和电源的要求，难于解决屏蔽和地电流引起的噪声问题，不能同时连接较多的个人仪器插件。PC仪器以它突出的优点显示出强大的生命力，但是由于它没有统一的标准，各种设备兼容性差，用户在组建测试系统时很难选择多个厂家的产品，这严重影响了插卡式仪器的发展。军方和工业用户对开放结构的模块式仪器提出了越来越迫切的要求，于是，1987年，由ColoradoDataSystems、HP、Racal-DanaInstruments、Tektronix、和Wavetek等五家公司组成的联合体推出了VXI总线规范。第三代自动测试系统应运而生。第三代自动测试系统第二代自动测试系统仅配备了标准接口，但仍然使用传统的测试设备。无论第一代或第二代自动测试系统，都未充分发挥作为中央控制器的计算机的作用。第三代自动测试系统充分发挥计算机的能力，取代传统电子测试设备的大部分功能，使之成为测量仪器的一个不可分割的组成部分，使整个系统简化到仅由四块积木构成却具备“万能”系统的能力。这四块积木是：电子计算机，以计算机作为其一个组成部分的激励源，采样器或以计算机作为其一个组成部分的接收机，还有一个可程控的测试接口。第三代自动测试系统的出现，将伴随着传统测试技术的革命。VXIbus和SCPI模块式仪器的推广，会为第三代自动测试系统的实现奠定基础。VXI总线自动测试系统的特点：1）测试仪器模块化2）32位数据总线，数据传输速率高3）系统可靠性高，可维修性好4）电磁兼容性好5）通用性强，标准化程度高6）灵活性强，兼容性好早期的自动测试系统大都是为某测试目的而专门设计制造的专用系统。今后的自动测试系统将是以计算机为核心的更高层次、更高水平的虚拟仪器系统。虚拟仪器概念是计算机与仪器仪表相结合的产物，它利用计算机的强大功能，结合相应的硬件，大大突破了传统仪器仪表在数据传送、处理、显示和存储等方面的限制，使用户可以方便的对其维护、扩展和升级。自动测试系统的发展趋势虚拟仪器技术测试界提出“软件就是仪器”的概念，通过将计算机硬件资源与仪器硬件资源有机的融合为一体，从而把计算机强大的处理功能和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积。虚拟仪器技术的优势在于用户可自定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，应用面极为广泛。虚拟仪器的特点：•软件是虚拟仪器的核心•虚拟仪器的性价比高•具有良好的人机界面•具有与其它设备互联的能力虚拟仪器系统主要由两大部分组成：硬件和软件•硬件：主要完成对被测信号的采集、传输和显示测量的结果等。使用较多的是数据采集卡、VXI仪器模块和PXI仪器模块等。VXI总线系统是虚拟仪器的一个优秀的硬件平台•软件：包括仪器驱动程序、应用程序和软面板程序。可视化软件平台：HP-VEE，LabVIEW，LabWindows/CVI编程语言环境：VB，VC++，C++，Delphi动态连接库：DLL未来的测试系统和仪器—网络化自诊断自校准自识别连通性—网络化生产设计维修测试硬件的互换性测试技术的发展开放的工业标准硬件的互换性软件的互操作性测试技术发展的目标开放的工业标准较低的设备价格有效的商务支持采用最新技术