CN101281231B - 机车通用电路板功能测试方法 - Google Patents

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罗文涛
陈志漫
李涛
葛全水
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Abstract

本发明涉及一种机车通用电路板功能测试方法,针对机车电子插件种类多、调试方法复杂的特点。测试过程中将测试系统的所有仪器分为不同种类的对象,每一种对象都有其自身的属性和方法,将测试系统的所有对象的不同方法组合成多个状态,对这多个状态进行组合排序,并设置不同对象的属性,将这些信息全部保存,在测试程序运行时,调用保存好的信息。采用测量用台式仪器进行权威计量和相应矩阵开关和通用开关进行自检相结合的方法,提供一种具备良好的人机交互界面、高精度检测和智能化的机车通用电路板自动化测试方法。

Description

机车通用电路板功能测试方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种机车通用电路板(电子插件)功能测试方法,针对机车电子插件, 即电路板种类多、调试方法复杂的特点,提供一种具备良好的人机交互界面、高精度检测和 智能化的机车通用电路板功能测试方法。
背景技术
[0002] 目前机车产品电路板产品种类多,单类产品产量少,测试方法复杂,测试精度要求 高,传统的测试台都采用手动或半自动的测试方法来对电路板进行测试,这样造成产品的 测试速度相当缓慢,测试效率不高,在大量生产中,无法符合速度快的低成本要求,且往往 产品测试通过与否需要人为去判断,因此可能会由于人为的错误判断而导致测试准确率 低。此外测试结果也无法存储,不利于对产品质量的控制。而且此类测试台的通用性都不 高,很难满足大部分机车电路板测试的需求。因此,为符合速度快的低成本要求,以及增加 测试准确率,曾经有发明的自动化测试系统来代替手动或半自动测试系统,但是该自动化 测试系统的通用性不高,往往只能满足某种机车电路板的测试需求,当此种机车电路板的 产量少时,则整个测试系统的利用率也不高。
[0003] 目前电路板测试系统为养路机械测试系统,此测试系统采用上位机和下位机的结 构模式,上位机包括工控机、多路函数卡、静态电压信号源、多路信号采集通道、显示器,键 盘鼠标等人机界面,下位机包括单片机、信号变换电路和继电器矩阵。其继电器矩阵的规膜 为16 X 48的结构,而且供电电源也只能提供5路供电电源,无法满足机车电路板的双96芯 及96+48芯接口的需求。而且其产品测试程序的代码软件使用的C语言编程环境,并未提供 任何图形化的二次开发界面,使得产品测试程序的开发具备非常大的难度,程序开发周期 较长。此外测试台也无任何自校检程序,无法对整个系统的硬件进行自检。由于养路机械 测试系统使用的是自制板卡来提供信号源,对整个系统精度的计量也存在一定的困难,整 个系统的精度还取决于所使用的工控机。现有的机车电路板测试系统大部分采用C语言或 VB编程环境,这样一种电路板的编程工作繁琐,编程周期长,对编程人员的技术门槛也比较 高。由于机车电路板的种类非常繁多,达到数千种,相应的测试程序也非常繁多,如果没有 好的编程环境,那么这数千种插件程序的编程工作量也是非常庞大的,每种插件对应一个 测试程序,在程序开发的同时,程序的维护工作也非常困难。
[0004] 随着计算机技术的飞速发展,测试仪器的更新换代很快,很可能某种仪器设备在 2,3年后就停产,同一种仪器不同厂家生产的型号又繁多,其对应的编程指令又不尽相同。 这样给整个程序的开发与维护带来了很多困难。很可能会由于某种原因不得不更换某个型 号的仪器时,整个测试台的软件程序需要进行大的改动。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种通用性高、智能化的机车 通用电路板功能测试方法。[0006] 这种机车通用电路板功能测试方法,将测试系统的所有仪器分为不同种类的对 象,每一种对象都有其自身的属性和方法,将测试系统的所有对象的不同方法组合成多个 状态,对这多个状态进行组合排序,并设置不同对象的属性,将这些信息全部保存,在测试 程序运行时,调用保存好的信息。
[0007] 本发明的测试方法在测试时首先对测试系统中的测试用台式仪器进行访问,获取 这些测试用台式仪器的厂家及型号等不同信息,利用此信息在驱动程序库内选择不同的驱 动程序。
[0008] 本发明的测试方法还进行测试用台式仪器计量自动提示,建立所使用测试用台式 仪器的计量日期数据库,当每天进行测试前,查询当日的日期与计量日期数据库内的日检 进行比较,当达到一年的计量期限时提示用户需要对相应测试用台式仪器进行计量,否则 不进行测试。
[0009] 本发明开发的相应的测试系统日检、月检、及年检程序,在测试系统每天,每月,每 年第一次开机时,自动运行相应的测试系统自检程序,对测试系统矩阵系统,仪器通讯,仪 器自检在内的多项性能进行自检
[0010] 本发明的方法,可使编程人员方便快捷的进行相应电路板测试程序的编程,大大 降低程序开发员的门槛,提高了编程的效率。
[0011] 这种机车电路板测试方法在,能方便兼容所有机车电路板的测试,并具备非常高 的可扩展性。
[0012] 本发明开发的相应的测试系统日检、月检、及年检程序,保证了每天产品测试的可靠性。
附图说明
[0013] 图1为机车电路板测试系统图 具体实施方式
[0014] 整个测试系统原理框图如图1所示:整个测试系统采用GPIB+PXI混合总线的控 制方式,系统中包括工控机1、测量用台式仪器2-11、PXI系统12-14及适配器接口系统 18-25。工控机通过GPIB总线控制所有的测试用台式仪器,包括示波器2、万用表3、第一信 号电源4、第二信号电源5、第三信号电源6、第四信号电源7、第一信号发生器8、第二信号发 生器9、第五信号电源10、供电电源11。工控机通过PXI总线来控制PXI机箱内的所有板 卡,包括矩阵开关卡12、数字入出卡13和通用开关卡14。
[0015] 示波器2在工控机1的控制下对被测电路板的波形进行采集;
[0016] 万用表3在工控机1的控制下对被测电路板的电压电流电阻等信号进行采集;
[0017] 第一信号电源4、第二信号电源5、第三信号电源6、第四信号电源7、第五信号电源 10在工控机1的控制下提供0〜150V的直流信号源;
[0018] 第一信号发生器8、第二信号发生器9在工控机1的控制下提供0〜20MHZ的方 波、正弦波、三角波、调制波等;
[0019] 供电电源11在工控机1的控制下提供5路-25V〜+25V的直流供电电源;
[0020] 矩阵开关卡12为具备8 X 184单端继电器的矩阵系统,可方便的通过软件控制切换至16X184规模的矩阵系统,而且系统可方便升级至16X276规模的矩阵。矩阵开关卡 12的每个继电器容量为150VDC,0. 5A,功率10W。
[0021] 数字入出卡13在工控机1的控制下可提供96路TTL、CMOS电平的DIO信号。
[0022] 通用开关卡14为16通道的单刀双掷通用开关,每个开关的容量为150VDC,5ADC, 60ffo
[0023] 示波器2、信号电源4-7、10、信号发生器8_9连接至矩阵开关卡12的40列,矩阵 开关卡12的其余列连接至系统对外接口 15-17。通过相应的软件控制矩阵开关动作来实现 信号源和测量源的任意路由。
[0024] 系统对外接口 15-17包括了测试系统所有的对外输入输出信号,通过更换不同的 插件适配器来达到满足不同电路板测试的需求。
[0025] 本发明是在上述测试系统中对机车电路板进行测试的方法,包括一个核心程序 (Core, vi)和一个二次开发界面(SDI. vi),核心程序为一个状态机的结构,它将整个测试 系统的所有仪器(包括台式仪器和PXI矩阵卡及数字入出卡等)分为不同种类的对象,如 台式电源分为电源类,信号发生器分为信号发生器类,每一种对象都有其自身的属性(参 数)和方法(动作)。将测试台所有对象的不同方法组合成共80个状态,然后利用二次开 发界面来方便的对这80个状态进行组合排序,并设置不同对象的属性(即相应的参数),设 置完后将这些信息全部保存为.DAT 二进制格式文件,在产品测试程序运行时,利用核心程 序(Core, vi)调用相应的.DAT文件既可实现所有机车电路板的测试。使用此二次开发软 件可大大提高编程的效率,降低编程人员的技术门槛,而且所有机车电路板的测试程序都 只使用了一个核心程序(Core, vi),不同电路板调用不同的.DAT文件,可方便的对整个系 统内的程序进行管理。
[0026] 本发明还利用了可互换式仪器驱动的概念,随着计算机技术的飞速发展,测试仪 器的更新换代很快,很可能某种仪器设备在2,3年后就停产,而且同一种仪器不同厂家生 产的型号又繁多,其对应的编程指令又不尽相同。这样给整个程序的开发与维护带来了很 多困难。很可能会由于某种原因不得不更换某个型号的仪器时,整个测试系统的软件程序 需要进行大的改动。为了克服这个困难,本发明采用了一种灵活的编程技术,基于编程仪器 的通用语言首先对仪器进行询问,获取仪器的厂家及型号等不同信息,然后利用此信息来 选择不同的驱动程序,即使在后需仪器更新,也不需要对整个软件程序进行大的调整,只需 将新的仪器驱动添加至代码中既可方便兼容。
[0027] 本发明的测试系统采用LabVIEW和"TestMand两大编程语言环境,利用LabVIEW 图形化的编程语言可方便快捷的编写出测试程序的每个步骤;利用测试程序管理软件 TestStand来对整个测试程序进行流程管理,实现测试报告的生成、测试流程的控制、与数 据库的接口、测试报告的打印等功能。
[0028] 本发明还在LabVIEW编程软件的基础上开发了产品测试程序二次开发界面,利用 此二次开发界面可使编程人员在不了解LabVIEW编程环境的情况下方便快捷的实现电路 板测试程序的编程,大大缩短了测试程序的开发周期,提高了编程的效率。
[0029] 本发明还具备仪器计量自动提示功能,测试系统建立了所使用仪器的计量日期数 据库,当每天进行产品测试前,查询当日的日期与计量日期数据库内的日检进行减法计算, 当达到一年的计量期限时提示用户需要对相应仪器进行计量,否则不允许进行产品测试。
5[0030] 本发明还开发了相应的测试系统日检、月检、及年检程序,在测试系统每天,每月, 每年第一次开机时,自动运行相应的测试系统自检程序,对测试系统矩阵系统,仪器通讯, 仪器自检在内的多项性能进行自检,保证了每天产品测试的可靠性。

Claims (3)

1. 一种机车通用电路板功能测试方法,其特征在于:利用工控机、测试用台式仪器、 PXI系统及适配器接口系统构成一测试系统,采用一个状态机结构的核心程序Core. Vi和 一个二次开发界面SDI. vi将测试系统的所有台式仪器分为不同种类的对象,每一种对象 都有其自身的属性和方法,将测试系统的所有对象的不同方法组合成多个状态,利用二次 开发界面对这多个状态进行组合排序,并设置不同对象的属性,设置完后将这些信息全部 保存为.DAT 二进制格式文件;测试时核心程序Core, vi首先对测试系统中的测试用台式仪 器进行访问,获取这些测试用台式仪器的厂家及型号的不同信息,利用这些厂家及型号的 不同信息在驱动程序库内选择不同的驱动程序,调用相应的.DAT文件实现对机车通用电 路板的测试。
2.根据权利要求1所述的机车通用电路板功能测试方法,其特征在于:还进行测试用 台式仪器计量自动提示,建立所使用测试用台式仪器的计量日期数据库,当每天进行测试 前,查询当日的日期与计量日期数据库内的日检进行比较,当达到一年的计量期限时提示 用户需要对相应测试用台式仪器进行计量,否则不进行测试。
3.根据权利要求1或2所述的机车通用电路板功能测试方法,其特征在于:还进行相 应的测试系统日检、月检、及年检,在测试系统每天,每月,每年第一次开机时,自动运行相 应的测试系统自检程序,对测试系统各个系统的多项性能进行自检。
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