CN113281591A - 一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统，包括测试软件、工控机、直流电源、信号源以及频谱仪，测试软件运行于工控机上，通过工控机上的硬件接口与直流电源、信号源以及频谱仪进行连接控制；测试软件包括人机交互模块、测试管理模块、设备切换模块、设备加电控制模块、设备通信模块、指标测试模块、报表生成模块。本发明的测试系统可通过测试管理模块实现对测试过程复杂时间轴的自动控制，可通过射频通路自动切换、加电通路自动切换、通信链路自动切换实现多套多通道设备的全自动测试。

Description

一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统
技术领域
本发明涉及测控技术领域，尤其涉及一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统。
背景技术
电磁干扰设备是维护我国电磁空间安全的关键设备之一，电磁干扰设备测试系统是研制和批产电磁干扰设备过程的重要组成部分，是考核电磁干扰设备性能指标的依据。目前电磁干扰设备基本依靠半自动或纯手工测试，效率低且容易引入人为操作误差。
目前电磁干扰设备基本依靠半自动或纯手工测试，效率低且容易引入人为操作误差。与电磁干扰设备测试有关的有中国专利CN201811438150.5《一种有源雷达干扰装置自动测试系统》，该专利公开了一种用于单套有源雷达干扰装置辐射测试的自动测试系统，但无法适应注入式测试需求，也无法适应多通道电磁干扰设备在复杂测试时间轴下组批全自动测试的需求。
发明内容
目前缺乏能实现多通道电磁干扰设备在复杂测试时间轴下组批全自动测试的测试系统，电磁干扰设备批产效率低且容易引入人为操作误差，为解决上述问题，本发明提供了一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统，通过各功能模块、各测试仪器和待测设备之间的特定连接和逻辑控制，可实现对多套多通道电磁干扰设备的全自动测试。本发明能适应多通道电磁干扰设备在复杂测试时间轴下组批全自动测试的需求，自动化程度高、操作便捷。
本发明采用的技术方案如下：
一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统，包括测试软件、工控机、直流电源、信号源以及频谱仪，所述测试软件运行于所述工控机上，通过所述工控机上的硬件接口与所述直流电源、所述信号源以及所述频谱仪进行连接控制；
其中，所述测试软件包括：
人机交互模块，用于提供人机交互界面，供用户进行相关参数的配置或选择，所述相关参数包括待测设备型号、待测设备序列号、测试时间轴、测试参数和/或合格判据；
测试管理模块，用于以所述人机交互界面提供的信息为依据，采用多线程和多定时器实现测试时间轴控制和测试任务管理；
设备切换模块，用于采用时分复用的方式实现一套仪器完成多套待测设备的组批测试，设备切换包括对待测设备的供电接口、控制接口、射频输入接口和/或射频输出接口的切换；
设备加电控制模块，用于以所述测试管理模块传递的测试任务信息为依据，控制所述直流电源进行加断电操作以及电压电流的设置和读取，读取的电压电流信息回传给所述测试管理模块以支撑测试过程决策；
设备通信模块，用于以所述测试管理模块传递的测试任务信息为依据，与当前连接的待测设备建立通信链接，并进行协议通信，通信内容包括控制指令下发、报文接收及解析，报文解析结果回传给所述测试管理模块以支撑测试过程决策；
指标测试模块，用于以所述测试管理模块传递的测试任务信息为依据，控制所述信号源和所述频谱仪对待测设备进行指标测试，并由所述指标测试模块采集频谱测量信息进行数据处理后得到测试结果，测试结果信息回传给所述测试管理模块以支撑测试过程决策；
报表生成模块，用于以所述测试管理模块传递的测试任务信息和所述指标测试模块传递的测试结果信息为依据，调用文档交互接口，自动生成测试报表。
进一步的，还包括IO96板卡、单刀N掷射频开关和多通道继电器，所述设备切换模块通过所述IO96板卡将所述测试管理模块传递的设备切换控制指令发送给所述单刀N掷射频开关和所述多通道继电器，通过所述多通道继电器完成所述直流电源在多套待测设备间加电通路的切换，通过所述单刀N掷射频开关完成待测设备的多路射频输入接口到所述信号源之间的切换，以及待测设备的多路射频输出接口到所述频谱仪之间的切换。
进一步的，所述直流电源通过一带多加电电缆为多个所述单刀N掷射频开关进行供电。
进一步的，所述设备加电控制模块通过通用接口总线GPIB控制所述直流电源。
进一步的，所述设备通信模块通过MOXA卡与多套待测设备通信。
进一步的，所述指标测试模块通过通用接口总线GPIB控制所述信号源和所述频谱仪进行指标测试。
进一步的，所述人机交互模块包括测试课题选择框、测试序列号勾选框、测试时间轴配置窗、测试参数及合格参数配置窗、测试进度显示窗、协议解包显示窗和/或测试结果显示窗。
进一步的，所述测试管理模块包括测试软件主线程、产品加电时序控制线程、时间块计时及显示线程、指标测试线程和/或设备通信线程。
进一步的，所述报表生成模块通过调用.Net Framework框架的COM组件Microsoft.Office.Interop库自动生成Word报表。
本发明的有益效果在于：
(1)与现有测试系统相比，本发明的测试系统可通过测试管理模块实现对测试过程复杂时间轴的自动控制，可通过射频通路自动切换、加电通路自动切换、通信链路自动切换实现多套多通道设备的全自动测试。
(2)本发明通过各功能模块、各测试仪器和待测设备之间的特定连接和逻辑控制，可实现对多套多通道电磁干扰设备的全自动测试，能适应多通道电磁干扰设备在复杂测试时间轴下组批全自动测试的需求，自动化程度高、操作便捷。
附图说明
图1是本发明实施实例1的一种多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统结构示意图；
图2是本发明实施实例2的一种多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试方法工作流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统，可对每批3套8通道的电磁干扰设备进行温度循环环境试验全自动测试，该测试系统包含：1套测试软件及工控机、1台信号源、1台频谱仪、1块IO96板卡、2台直流电源、2个1分3功分器、6个单刀4掷射频开关、1个4路继电器、1块1带4MOXA卡。
测试软件及工控机的工作方式为测试软件运行于工控机上，通过工控机的PCI插槽、USB接口控制其他硬件资源进行自动测试，其中其他硬件资源包括信号源、频谱仪、IO96板卡、直流电源、1分3功分器、单刀4掷射频开关、4路继电器、1带4MOXA卡。
测试软件在Visual Studio 2010平台用C#语言开发，该软件由人机交互模块、测试管理模块、设备切换模块、设备加电控制模块、设备通信模块、指标测试模块、报表生成模块组成。
人机交互模块负责提供人机交互界面，人机交互界面由测试课题选择框、测试序列号勾选框、测试时间轴配置窗(包含测试起始时刻、低温测试前等待时间、高温测试前等待时间和温度循环次数)、测试参数及合格参数配置窗、测试进度显示窗、协议解包显示窗、测试结果显示窗组成。
测试管理模块负责测试多线程多任务的协同管理，该模块会建立一条产品加电时序控制线程A和一条时间块计时及显示线程B，线程A和线程B依据用户设置的测试时间轴信息对测试时间轴分块进行精准计时控制，到达测试时机时该模块会建立一条指标测试线程C独立进行指标测试。
设备切换模块由线程C提供切换控制指令，该模块收到切换指令后实时通过射频开关、功分器、MOXA卡、继电器的程控接口对3套待测电磁干扰设备依次进行控制接口、供电接口、射频输入接口和射频输出接口的连接切换，以达到对仪器时分复用的目的。设备切换成功与否需反馈至测试管理模块，若不成功需重新切换，连续3次切换不成功需中止测试并报故；若切换成功可正常进行后续测试。
设备加电控制模块由线程A提供加断电控制指令，该模块收到加断电控制指令后实时通过GPIB(通用接口总线)给直流电源发送SCPI(可编程仪器标准命令)指令，控制其进行加断电操作和电流监控。加断电成功与否、电流是否正常需反馈至测试管理模块，若加断电失败或电流异常需中止测试并报故。具体的，直流电源可采用ITECHIT6512A型宽范围大功率可编程直流电源。
指标测试模块由线程C提供测试启动指令，该模块收到测试启动指令后及开始执行指标测试，测试时通过GPIB给依爱1465D信号源和依爱4051F频谱仪发送SCPI指令对当前连接的电磁干扰设备进行指标测试，测试参数可依据被测电磁干扰设备的型号在软件内自动进行调整。指标测试是否完成以及测试结果需反馈至测试管理模块，以便及时调用报表生成模块。具体的，信号源可采用依爱1465D信号源，频谱仪可采用依爱4051F频谱仪。
报表生成模块由线程C提供报表生成启动指令(通常在指标测试完成后启动)，该模块收到报表生成启动指令后调用.Net Framework框架的COM组件Microsoft.Office.Interop等库，以测试管理模块传递的测试任务信息和指标测试模块传递的测试结果信息为依据自动生成Word报表。
需要说明的是，控制指令和启动指令等指令包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或者某些中间形式等。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上：
本实施例提供了一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试方法，该测试方法基于实施例1提供的测试系统，测试工作流程如图2所示：
步骤1：开始测试；
步骤2；测试软件根据人机交互界面的用户需求信息配置测试参数，如循环次数、时间块长短、测试频点、合格判据等；
步骤3：测试软件依据测试参数中的循环次数执行循环测试；
步骤4：测试软件利用计时器对“测试前延时等待阶段”进行倒计时，并通过软件界面实时给出计时提示；
步骤5：测试软件控制继电器、MOXA卡、单刀4掷射频开关在3套待测设备间进行连接切换；
步骤6：测试软件控制单刀4掷射频开关在当前连接待测设备的4对输入输出射频通路间进行切换；
步骤7：测试软件控制信号源、频谱仪对当前连接待测设备的当前连接射频通路进行指标测试；
步骤8：测试软件调用Office交互接口依据当前测试任务信息及测试结果信息生成Word报表；
步骤9：循环直至当前连接待测设备的4对输入输出射频通路均完成测试；
步骤10：循环直至待测的3套设备均完成测试；
步骤11：循环直至完成循环测试；
步骤12：至此测试结束。
测试结果显示，本发明的实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统能自动完成3套8通道电磁干扰设备的温循全自动测试。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简便描述，故将其表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

Claims (9)

1.一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统，其特征在于，包括测试软件、工控机、直流电源、信号源以及频谱仪，所述测试软件运行于所述工控机上，通过所述工控机上的硬件接口与所述直流电源、所述信号源以及所述频谱仪进行连接控制；
所述测试软件包括：
人机交互模块，用于提供人机交互界面，供用户进行相关参数的配置或选择，所述相关参数包括待测设备型号、待测设备序列号、测试时间轴、测试参数和/或合格判据；
测试管理模块，用于以所述人机交互界面提供的信息为依据，采用多线程和多定时器实现测试时间轴控制和测试任务管理；
设备切换模块，用于采用时分复用的方式实现一套仪器完成多套待测设备的组批测试，设备切换包括对待测设备的供电接口、控制接口、射频输入接口和/或射频输出接口的切换；
设备加电控制模块，用于以所述测试管理模块传递的测试任务信息为依据，控制所述直流电源进行加断电操作以及电压电流的设置和读取，读取的电压电流信息回传给所述测试管理模块以支撑测试过程决策；
设备通信模块，用于以所述测试管理模块传递的测试任务信息为依据，与当前连接的待测设备建立通信链接，并进行协议通信，通信内容包括控制指令下发、报文接收及解析，报文解析结果回传给所述测试管理模块以支撑测试过程决策；
指标测试模块，用于以所述测试管理模块传递的测试任务信息为依据，控制所述信号源和所述频谱仪对待测设备进行指标测试，并由所述指标测试模块采集频谱测量信息进行数据处理后得到测试结果，测试结果信息回传给所述测试管理模块以支撑测试过程决策；
报表生成模块，用于以所述测试管理模块传递的测试任务信息和所述指标测试模块传递的测试结果信息为依据，调用文档交互接口，自动生成测试报表。
2.根据权利要求1所述的一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统，其特征在于，还包括IO96板卡、单刀N掷射频开关和多通道继电器，所述设备切换模块通过所述IO96板卡将所述测试管理模块传递的设备切换控制指令发送给所述单刀N掷射频开关和所述多通道继电器，通过所述多通道继电器完成所述直流电源在多套待测设备间加电通路的切换，通过所述单刀N掷射频开关完成待测设备的多路射频输入接口到所述信号源之间的切换，以及待测设备的多路射频输出接口到所述频谱仪之间的切换。
3.根据权利要求2所述的一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统，其特征在于，所述直流电源通过一带多加电电缆为多个所述单刀N掷射频开关进行供电。
4.根据权利要求1～3任一项所述的一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统，其特征在于，所述设备加电控制模块通过通用接口总线GPIB控制所述直流电源。
5.根据权利要求1～3任一项所述的一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统，其特征在于，所述设备通信模块通过MOXA卡与多套待测设备通信。
6.根据权利要求1～3任一项所述的一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统，其特征在于，所述指标测试模块通过通用接口总线GPIB控制所述信号源和所述频谱仪进行指标测试。
7.根据权利要求1～3任一项所述的一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统，其特征在于，所述人机交互模块包括测试课题选择框、测试序列号勾选框、测试时间轴配置窗、测试参数及合格参数配置窗、测试进度显示窗、协议解包显示窗和/或测试结果显示窗。
8.根据权利要求1～3任一项所述的一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统，其特征在于，所述测试管理模块包括测试软件主线程、产品加电时序控制线程、时间块计时及显示线程、指标测试线程和/或设备通信线程。
9.根据权利要求1～3任一项所述的一种实现多通道电磁干扰设备组批全自动测试的测试系统，其特征在于，所述报表生成模块通过调用.Net Framework框架的COM组件Microsoft.Office.Interop库自动生成Word报表。
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