基于虚拟仪器的电路板自动测试系统开发

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1、∗基于虚拟仪器的电路板自动测试系统开发胡金华吉顺祥刘旺锁（海军工程大学电子工程学院，武汉430033）摘要：介绍了某型声纳装备电路板自动测试系统的开发，该测试系统基于虚拟仪器技术，采用模块化设计方案，实现了测试操作的自动化，结果表达的图形化，提高了测试的效率和故障定位能力。关键词：虚拟仪器；模块化；自动测试系统；中图分类号：TP274+.5文献标识码：DevelopmentofanAutomaticTestingSystemofCircuitBoardbasedonVirtualInstrumentHuJin-hua，JiShun-xiang，LiuWang-suo(Collegeof

2、ElectronicEngineering,NavalUniv.ofEngineering,Wuhan430033)Abstract：Thedevelopmentofanautomatictestsystemofcircuitboardofonetypeofsonarequipmentisintroducedinthisarticle.Thisautomatictestsystemwasbasedonvirtualinstrumenttechnology,andmodularizationdesignmethodisused.Thetestoperationisautomatism,a

3、ndtheresultisshownbygraph.Itimprovestheefficiencyoftestandthebehavioroflocatingthemalfunction.Keywords：virtualinstrument;modularization;automatictestingsystem某型声纳装备的电路板数量大、种类多、接口样式和连线方式也各不相同。在进行测试时，需要人工反复操作使用多台仪器和手动记录数据，这给电路板研制和日常的装备检修带来不便。基于虚拟仪器技术的电路板自动测试系统很好的解决了这个问题，极大地提高了功能测试和故障定位的效率，且具有较好的通用

4、性和扩展性。1系统功能系统采用NI公司的PXI模块化仪器架构和虚拟仪器技术，利用模块化的软、硬件设计方案，体现了“硬件软件化”的思想，实现了系统的自动化配置、功能测试、故障定位等功能。系统的操作使用简单、人机界面良好，极大的方便了各级维修人员的使用。系统组成结构紧凑，具有较好的便携性，适用于各种维修测试场合。自动化配置免去了繁琐的人工接线，并且全过程通过软件控制，准确可靠。功能测试分自动测试和手动测试，自动测试用来对电路板的最终输出信号进行检测。故障定位是通过手动测试的方法实现。手动测试用于辅助故障定位时使用，利用探针对电路板的监测孔输出进行信号分级测试，便于确定发生故障的具体位置，从

5、而实现测试系统故障定位的功能。2硬件设计方案系统的硬件是基于PXI模块化仪器，以计算机为中心进行构建的。组成有：工控机及外设、MXI-3卡、PXI机箱、信号调理模块、数据采集模块、任意波形发生器模块、矩阵开关模块、程控电源模块、USB转GPIB接口、适配器、探针等组成，系统的硬件框图见图1。∗国防科技重点实验室基金项目（编号51444030105JB1101）图1.系统硬件组成工控机：它是整个系统的中心，它控制着系统硬件的配置，数据的采集、处理以及结果的显示。工控机通过MXI-3卡实现对PXI机箱中各PXI模块的控制。信号调理模块：实现对被测试信号的幅度衰减，以适应数据采集模块对输入的

6、需求。数据采集模块：采集经过信号调理模块加工的被测信号，进行模数转换并送入PC机。该数据采集模块能够实现对输入信号的自动增益调整，使得量化误差减小。任意波形发生器模块：产生系统所需要的输入加载信号，使得电路板能够在不接入声纳装备的条件下获得工作时所需要的激励信号。矩阵开关模块：针对不同的电路板，通过软件控制矩阵的状态，实现各类信号和电源的自动转接。此模块是整个自动测试系统中关键部位，矩阵开关的选取既要满足当前测试的需求，又要满足今后系统扩展的需要。程控电源模块：用于为电路板提供工作电源，工控机通过USB转GPIB接口来控制程控电源。适配器：用于将电路板接入到测试系统中。在适配器的设计过

7、程中，严格统计电路板的插头类型和个数，采用最简约方式，以降低矩阵电路的大小。3软件设计方案电路板自动测试系统应用软件基于WindowsXP平台，采用LabVIEW7.1开发。LabVIEW7.1是一种基于图形化编程语言的虚拟仪器软件开发平台，具有功能强大的函数模块库，大大减少了测试系统所需的硬件设备、软件开发的周期。根据功能要求，采用模块化设计。整个系统分为7个功能模块，分别是主控界面、系统自检、参数配置、数据采集及处理、分析和显示、数据库管理