基于虛擬儀器的電路板自動化測試系統(tǒng)硬件的基本結(jié)構(gòu)

在過去的25年間，在線測試(ICT)一直是發(fā)現(xiàn)組裝PCB中制造缺陷的主要手段。今天，大多數(shù)PCB不會100％采用探針測試，這就對這種曾經(jīng)是有效的測試方案提出了挑戰(zhàn)。較高的組裝密度、雙面板、先進的SMT封裝和更高的頻率迫使研發(fā)工程師們不得不取消許多電路網(wǎng)絡或結(jié)點上的測試焊盤。于是限制了ICT的有效性。同時，測試儀存在一些難以克服的問題：目前測試用夾具的制作、調(diào)試周期長、價格貴，由于測試精度問題，對于一些高密度SMT線路板無法進行測試。

目前電路板的集成度越來越高，功能越來越多，如果采用傳統(tǒng)的單片機制作測試程序來進行測試，對于測試儀的制作及調(diào)試需要更多的時間及精力，維護起來也很不方便。運用LabVIEW 8.5與TestStand作為開發(fā)環(huán)境與硬件相結(jié)合，做成統(tǒng)一的測試系統(tǒng)，節(jié)省測試儀開發(fā)時間，使用維護方便，提高測試可靠性。

開發(fā)背景

傳統(tǒng)的功能測試儀是一種主板做一臺測試儀，針對主板的功能來搭建其測試所需的各功能板，這樣做既費時間，又浪費資源。因為主板之間有些功能是類似的，例如通信功能，模擬功能，電壓量測等，如果把這些功能系統(tǒng)化，做成統(tǒng)一的平臺，對于測試儀的開發(fā)及測試程序的編輯及調(diào)試都有很大的幫助，大大提高了效率，同時方便了維護，也滿足了縮短研發(fā)到生產(chǎn)時間的需求。

系統(tǒng)簡介

經(jīng)過仔細研究，我們采用LabVIEW 8.5作為開發(fā)測試程序環(huán)境，TestStand作為測試管理軟件，采用PX-I-4072來測量待測板上的電壓、電流、電阻、電感等．采用PXI-6541對芯片進行動態(tài)數(shù)字測試，采用PXI-6515進行普通I／O口測試，通過PXI-8430與自主研發(fā)的繼電器板卡，模擬板卡及電源機箱等進行通信。有了NI公司這些功能板卡，幫助我們實現(xiàn)了功能測試的系統(tǒng)化。加上我們自主研發(fā)的繼電器板卡，在測試過程中保證NI板卡不會受到意外操作導致的破壞。這樣，一臺完善的功能測試系統(tǒng)就完成了。

它的測試方式為：通過外接夾具，吸真空使測試針與PCB板上的測試點充分接觸，對板上的各個元器件及各個功能進行測試。此系統(tǒng)可覆蓋的測試包括：

1．器件部分：電阻、電容、電感等的虛焊、搭焊、錯件，插件的漏插，芯片的功能等。

2．功能部分：電壓、通訊功能、模擬功能、I／O口、數(shù)字端口等。

硬件部分開發(fā)

為了更全地覆蓋待測板的功能，同時為了保護NI的功能板卡，我們自主設計了模擬板、繼電器板和通信板。

此模擬板可以提供待測板四路模擬信號，來測試主板的模擬功能。

因為NI功能卡都是通過繼電器卡來與測試儀接觸，所以，當發(fā)生誤操作有強電流通過時，只會把此通道上的繼電器打壞，并不會損壞NI功能卡。而維修或更換繼電器就相對簡單方便得多。

此通信板可以將3組RS232信號變換成6組任意協(xié)議的信號，如RS485、TTL等。這塊板的強大功能在于可以在同一個接口上輸出不同協(xié)議的信號。這樣大大降低了購買通信板卡的成本，也提高了系統(tǒng)的空間利用率。