CN108594052A - 一种基于LabVIEW和PXI板卡的自动测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于LabVIEW和PXI板卡的自动测试系统，包括上位机、PXI机箱及板卡、可编程电源、信号接口转换板、TTL/RS232转换器、信号线缆，相应地，还提供了一种基于LabVIEW和PXI板卡的自动测试方法。本发明具有的优点和积极效果是：1、实现功能测试、性能测试的全自动化测试，提高测试效率；2、大大节省成本，同时避免因废弃的测试系统占用空间和带来管理上的问题；3、可以根据测产品灵活进行测试系统的快速搭建，缩短测试系统的构建时间；4、节约自动化测试程序的开发时间；5、测试结果的自动分析，减轻测试人员的工作量。

Description

一种基于LabVIEW和PXI板卡的自动测试系统及方法

技术领域

本发明涉及一种自动测试系统，特别涉及一种适用于不同供电类型(交流、直流)、不同供电电压幅值和频率、不同输入输出信号的种类(数字输入和输出、模拟输入和输出)和数量的电子产品的基于LabVIEW和PXI板卡的自动测试系统及方法。

背景技术

测试是电子产品开发流程中非常重要的一个环节，通过测试可以发现设计中的缺陷，从而提高产品的质量。

测试可以分为功能测试和性能测试。功能测试就是对产品的各功能进行验证，根据功能测试用例，逐项测试，检查产品是否达到用户要求的功能。性能测试是通过自动化的测试工具模拟多种正常、峰值以及异常负载条件来对系统的各项性能指标进行测试。负载测试和压力测试都属于性能测试，两者可以结合进行。通过负载测试，确定在各种工作负载下系统的性能，目标是测试当负载逐渐增加时，系统各项性能指标的变化情况。压力测试是通过确定一个系统的瓶颈或者不能接受的性能点，来获得系统能提供的最大服务级别的测试。

现在大部分的功能测试都是靠人手动执行，每测试一轮发现问题并更新设计后，必须要进行回归测试(回归测试是指修改了旧代码后，重新进行测试以确认修改没有引入新的错误或导致其他代码产生错误)。每次按照相同的步骤去测试，机械式地进行重复劳动，一方面会让测试人员容易觉得枯燥从而导致一些人为的错误，另一方面对人力来说也是一种浪费。自动测试现在已经有一部分企业采用自动化测试设备，但是这些设备往往通用性不强，当开发下一个新产品，测试设备不得不重新设计，这无形中增加了成本和时间。而原先的测试设备由于产品的测试工作结束而完全废弃，造成了资源的浪费，并且占用了地方，管理起来也是个问题。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本申请提供了一种基于LabVIEW和PXI板卡的自动测试系统及方法。

为了实现本发明的目的，本发明提出了一种基于LabVIEW和PXI板卡的自动测试系统，包括上位机、PXI机箱及板卡、可编程电源、信号接口转换板、TTL/RS232转换器、信号线缆，

其中，所述上位机安装有LabVIEW自动测试程序；

其中，所述可编程电源由上位机通过串口进行控制；

其中，所述PXI机箱和上位机通过PXI进行通讯，在PXI机箱内放置板卡；

其中，所述信号接口转换板的一端为与PXI板卡相匹配的接头，另一端是通用的接插端子，所述接插端子与被测产品的端子相连接；

其中，所述TTL/RS232转换器用于将被测产品通讯口输出信号TTL电平转换成RS232到上位机。

进一步地，所述PXI板卡为下述的一种：

a)DO(数字输出)板卡；

b)DI(数字输入)板卡；

c)AO(模拟输出)板卡；

d)AI(模拟输入)板卡；

e)可编程电阻板卡；

f)通讯板卡。

相应地，还提供了一种基于LabVIEW和PXI板卡的自动测试方法，所述方法基于自动测试系统实现，所述测试系统包括上位机、PXI机箱及板卡、可编程电源、信号接口转换板、TTL/RS232转换器、信号线缆，

其中，所述上位机自动测试程序基于LabVIEW实现。

进一步地，

所述自动测试程序基于模块化设计，一个功能测试用例为一个自动测试程序，所述功能自动测试程序的流程包含以下几个步骤：

a)设置与该功能有关的输出信号板卡的初始值；

b)按照功能要求设置可编程电源的输出值；并按要求等待若干秒；

c)设置与该功能有关的输出信号板卡的数值；

d)读取与该功能有关的输入信号板卡的信号；

e)判断测试结果是否符合预期；

f)测试结果记录；

g)断电。

进一步地，

所述性能测试用例为一个自动测试程序，所述功能自动测试程序的流程包含以下几个步骤，

a)设置与该性能有关的输出信号板卡的初始值；

b)按照性能要求设置可编程电源的输出值；并按要求等待若干秒；

c)设置与该性能有关的输出信号板卡的数值；

d)读取与该性能有关的输入信号板卡的信号；

e)判断测试结果是否符合预期；

f)如果不符合则记录测试结果；

g)判断是否测试次数或测试时间已到，没到的话则继续测试；

h)若测试次数或测试时间已到，则断电。

与现有技术相比，本发明专利具有的优点和积极效果是：

1、实现功能测试、性能测试的全自动化测试，提高测试效率，把人从繁琐的重复性劳动中解放出来；

2、提高了测试效率，PXI板卡可以提供高精度的输入信号，同时进行产品输出信号的高精度检测；

3、原先的产品测试完毕，在构建针对新产品的测试系统时，原先的测试系统中绝大部分的组件都是可重复利用的，大大节省成本，同时避免因废弃的测试系统占用空间和带来管理上的问题；

4、可以根据测产品灵活进行测试系统的快速搭建，缩短测试系统的构建时间；

5、基于LabVIEW开发的自动化测试程序，可根据被测产品灵活配置，节约自动化测试程序的开发时间；

6、测试结果的自动分析，减轻测试人员的工作量。

附图说明

图1所示为本申请的自动测试系统架构图；

图2所示为本申请的信号接口转换板示意图；

图3所示为本申请的系统组装配置的方法流程图；

图4所示为本申请的上位机的配置流程图；

图5所示为本申请的功能自动测试程序的流程图；

图6所示为本申请的性能自动测试程序的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件通过其他部件与另一部件相连接。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个部件或者模块或特征与其他部件或者模块或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了部件或者模块在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的部件或者模块被倒置，则描述为“在其他部件或者模块或构造上方”或“在其他部件或者模块或构造之上”的部件或者模块之后将被定位为“在其他部件或者模块或构造下方”或“在其他部件或者模块或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该部件或者模块也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

一般企业中测试设备总是面对某一个应用领域的电子产品，这些电子产品功能不同，形态各异，但归纳起来总有共性的地方。电子产品的输入输出信号主要由以下几部分组成：供电、数字输入、数字输出、模拟输入、模拟输出和通讯。如果将测试设备模块化，那么就可以根据特定电子产品的实际情况，把这些测试设备模块进行灵活组合，进行自动测试系统的快速搭建。并且原先的产品通过了测试阶段，可以将测试系统进行分解回收，等到要进行针对新产品的测试系统开发时又可以重复使用。

如图1所示，针对不同的被测产品，灵活配置运行于上位机的LabVIEW自动化测试程序，在PXI机箱中放置测试产品所需的板卡，通过上位机控制可编程电源输出符合被测产品需求的供电电源，从而可以根据不同被测产品灵活搭建不同的测试系统，实现自动化功能测试和性能测试，提高测试质量和效率，节约人力；当要进行针对新产品的自动测试系统构建时，原先的自动化测试系统的大部分组成部件都可以重复利用，大大节约测试系统的开发时间和成本。

本发明专利一种基LabVIEW和PXI板卡的自动测试系统，所采取的技术方案是：

1)该系统至少包含一个上位机，一个可编程电源，一个PXI机箱，一个或多个PXI板卡，一个接口转换板，如图2所示；

2)根据被测产品选择PXI板卡，将PXI板卡放置于PXI机箱，PXI机箱和上位机采用PCI连接；

3)PXI板卡包含但不限于：

a)DO(数字输出)板卡：可提供模拟开关量的信号到被测产品，如一个输出为数字信号的传感器，从其他设备来的代表报警信号的开关量等等；

b)DI(数字输入)板卡：可以采集被测产品的数字信号输出，比如被测产品控制继电器、电磁阀的输出；

c)AO(模拟输出)板卡：可提供电流信号和电压信号的模拟量到被测产品，一般可模拟输出为电压或电流信号的传感器；

d)AI(模拟输入)板卡：可采集被测产品的模拟信号输出，比如被测产品控制带开度的阀门的输出；

e)可编程电阻板卡：可提供电阻信号到被测产品，一般可模拟输出信号为电阻的传感器；

f)通讯板卡：除了串口以外的其他通讯方式，比如CAN通讯、Modbus通讯等等。

4)可编程电源与上位机通过串口连接，由上位机向可编程电源发送命令控制其输出的信号类型(交流、直流)，电压幅值和频率；

5)PXI板卡和可编程电源的输出分别连接到接口转换板，接口转换板的一端为和PXI板卡、可编程电源线缆相配套的接头，另一端为通用接插端子，通用的接插端子可以根据被测产品的端子进行灵活接线；

6)上位机自动测试程序基于LabVIEW实现。程序可根据被测产品进行灵活配置，包括但不限于：产品的供电类型(交流、直流)，正常供电电压范围，正常供电频率范围(交流)，数字输出信号的个数(无数字信号输出则为0)，数字输入信号的个数(无数字信号输入则为0)，模拟输出信号的个数(无模拟信号输出则为0)，模拟输入信号的个数(无模拟信号输入则为0)等；

7)在程序中可以设置为功能测试还是性能测试，如果是功能测试则运行功能测试的逻辑，性能测试则运行性能测试的逻辑，整体流程图如图3所示。

本申请中的上位机自动测试程序基于LabVIEW实现。程序可根据被测产品进行灵活配置，包括但不限于：产品的供电类型(交流、直流)，正常供电电压范围，正常供电频率范围(交流)，数字输出信号的个数(无数字信号输出则为0)，数字输入信号的个数(无数字信号输入则为0)，模拟输出信号的个数(无模拟信号输出则为0)，模拟输入信号的个数(无模拟信号输入则为0)等，具体配置的流程图如图4所示；

8)自动测试程序基于模块化设计，一个功能测试用例为一个自动测试程序。一个功能自动测试程序的流程一般包含以下几个步骤，如图5所示：

a)设置与该功能有关的输出信号板卡(数字输出、模拟输出、可编程电阻输出)的初始值；

b)按照功能要求设置可编程电源的输出值；并按要求等待若干秒；

c)设置与该功能有关的输出信号板卡(数字输出、模拟输出、可编程电阻输出)的数值；

d)读取与该功能有关的输入信号板卡的信号；

e)判断测试结果是否符合预期；

f)测试结果记录；

g)断电。

例如功能一为温度超限保护，输入量为电阻值，输出量为开关量控制继电器吸合/断开，则自动测试流程为：

a)控制可编程电阻板卡，将电阻值设置在温度超限值之上；

b)按设置的正常供电参数控制可编程电源供电；

c)按产品特性进行延时，确保产品进入正常工作状态；

d)通过DI板卡采集被测产品输出信号的状态；

e)自动判断检测结果通过与否；

f)自动生成测试报告；

g)控制可编程电源断电。

9)一个性能测试用例为一个自动测试程序。一个功能自动测试程序的流程一般包含以下几个步骤，如图6所示。

a)设置与该性能有关的输出信号板卡(数字输出、模拟输出、可编程电阻输出)的初始值；

b)按照性能要求设置可编程电源的输出值；并按要求等待若干秒；

c)设置与该性能有关的输出信号板卡(数字输出、模拟输出、可编程电阻输出)的数值；

d)读取与该性能有关的输入信号板卡的信号；

e)判断测试结果是否符合预期；

f)如果不符合则记录测试结果；

g)判断是否测试次数或测试时间已到，没到的话则继续测试；

h)若测试次数或测试时间已到，则断电。

例如当供电电压为正常电压的40％时，温度正常时继电器应保持吸合状态，测试时间为24小时，则自动测试流程为：

i)控制可编程电阻板卡，将电阻值设置在温度超限值之下；

j)控制可编程电源供正常电压的40％；

k)按产品特性进行延时，确保产品进入正常工作状态；

l)持续24小时，通过DI板卡采集被测产品输出信号的状态；

m)自动判断检测结果通过与否；

n)自动生成测试报告；

o)控制可编程电源断电。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于LabVIEW和PXI板卡的自动测试系统，其特征在于，包括上位机、PXI机箱及板卡、可编程电源、信号接口转换板、TTL/RS232转换器、信号线缆，

其中，所述上位机安装有LabVIEW自动测试程序；

其中，所述可编程电源由上位机通过串口进行控制；

其中，所述PXI机箱和上位机通过PXI进行通讯，在PXI机箱内放置板卡；

其中，所述信号接口转换板的一端为与PXI板卡相匹配的接头，另一端是通用的接插端子，所述接插端子与被测产品的端子相连接；

其中，所述TTL/RS232转换器用于将被测产品通讯口输出信号TTL电平转换成RS232到上位机。

2.根据权利要求1所述的基于LabVIEW和PXI板卡的自动测试系统，其特征在于，

其中，所述PXI板卡为下述的一种：

a)DO(数字输出)板卡；

b)DI(数字输入)板卡；

c)AO(模拟输出)板卡；

d)AI(模拟输入)板卡；

e)可编程电阻板卡；

f)通讯板卡。

3.一种基于LabVIEW和PXI板卡的自动测试方法，其特征在于，所述方法基于自动测试系统实现，所述测试系统包括上位机、PXI机箱及板卡、可编程电源、信号接口转换板、TTL/RS232转换器、信号线缆，

其中，所述上位机自动测试程序基于LabVIEW实现。

4.根据权利要求3所述的基于LabVIEW和PXI板卡的自动测试方法，其特征在于，

所述自动测试程序基于模块化设计，一个功能测试用例为一个自动测试程序，所述功能自动测试程序的流程包含以下几个步骤：

a)设置与该功能有关的输出信号板卡的初始值；

b)按照功能要求设置可编程电源的输出值；并按要求等待若干秒；

c)设置与该功能有关的输出信号板卡的数值；

d)读取与该功能有关的输入信号板卡的信号；

e)判断测试结果是否符合预期；

f)测试结果记录；

g)断电。

5.根据权利要求3所述的基于LabVIEW和PXI板卡的自动测试方法，其特征在于，

所述性能测试用例为一个自动测试程序，所述功能自动测试程序的流程包含以下几个步骤，

a)设置与该性能有关的输出信号板卡的初始值；

b)按照性能要求设置可编程电源的输出值；并按要求等待若干秒；

c)设置与该性能有关的输出信号板卡的数值；

d)读取与该性能有关的输入信号板卡的信号；

e)判断测试结果是否符合预期；

f)如果不符合则记录测试结果；

g)判断是否测试次数或测试时间已到，没到的话则继续测试；

h)若测试次数或测试时间已到，则断电。