CN1567216A - 一种对计算机关键部件测试的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对计算机关键部件测试的系统和方法，所述系统包括：主控机，用于控制整个测试系统的工作状态，包括对温控箱环境温度和湿度的控制、电压的拉偏幅度控制、被测系统的开启与关闭的控制；温湿度控制箱，使得主控机可以控制温湿度控制箱的运行，监视温湿度控制箱的实际运行状态，同时可以实时反馈温湿度控制箱环境状态；可控拉偏电源，实现被测计算机关键部件供电+3.3V、+5V、+12V的±6％、±5％的电压拉偏供电；电源单元，为系统的其它非测试部件供给ATX电源。采用本发明所述测试系统和方法，可以非常方便地考察PC机关键部件的可靠性，从而有效地控制了整体PC机的可靠性，适用于工业化大规模生产的可靠性检测。

Description

一种对计算机关键部件测试的系统和方法

技术领域

本发明涉及针对计算机关键部件可靠性测试的系统和方法，特别是涉及一种对计算机主板、硬盘、光驱、DVD、软驱等由ATX供电的部件进行测试的系统和方法，属于计算机可靠性测试应用领域。

背景技术

计算机设备要求有很高的可靠性，而且要求系统能整体保持长时间的稳定运行，这是通过提高各部件的可靠性和核心部件的冗余设计来实现的，而主板、硬盘、光驱、DVD、软驱等是其中最重要的组成部分，而且均是由ATX电源供电。当今计算机产品的质量与可靠性已经成为人们普遍关注的焦点，同时产品的可靠性也在突飞猛进地提高。从九十年代以来，可靠性已不再是附属性学科，而已经成为一支强有力的以可靠性为主体的保证科学与工程体系。可靠性的经典定义是指：产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。这里规定条件一般指的是使用条件，环境条件。包括应力温度、湿度、尘砂、腐蚀等，对于计算机硬盘和光驱来说，当然工作电压也是环境测试的重要因素之一。所谓规定时间是可靠性区别于产品其他质量属性的重要特征，一般也可认为可靠性是产品功能在时间上的稳定程度。所谓规定功能就是要明确具体产品的功能是什么，怎样才算是完成规定功能。由此，模拟在特定的使用条件下，在规定的时间内运行测试程序来考察其可靠性显得尤为重要。目前ATX供电部件的可靠性只是通过简单的数据读取、存贮、拷贝、开关机以及一些专用的测试软件等进行验证的，没有考虑环境因素(如温度、湿度、电压)变化对通过ATX供电的部件可靠性的影响。另外，目前尚未检索到能满足上述技术要求的现有技术文献。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种对计算机关键部件测试的系统和方法，本发明通过对温度、湿度、电压三要素组合拉偏形成多角测试环境，从而考查被测部件的可靠性。

本发明所述对计算机关键部件测试的系统，包括主控机、温湿度控制箱、程控拉偏电源、ATX电源单元、被测试部件；其中

所述主控机，用于控制整个测试系统的工作状态，包括对温控箱环境温度和湿度的控制、电压的拉偏幅度控制、被测系统的开启与关闭的控制；

所述温湿度控制箱，用于放置被测关键部件，通过接口与主控机连接，使得主控机可以控制温湿度控制箱的运行，监视温湿度控制箱的实际运行状态，同时通过接口可以实时反馈温湿度控制箱环境状态；(这里是指温控箱带的特定接口，有的是串口通讯，有的是GPIB通讯，视具体的温控箱而定)

所述程控拉偏电源，实现被测计算机关键部件+3.3V、+5V、+12V的±6％、±5％的电压拉偏供电；

所述ATX电源单元，为系统的其他非测试部件供给ATX电源。

如上所述的对计算机关键部件测试的系统，所述主控机通过D/A转换卡进行数模转换，传送主控机的控制信息，控制所述程控拉偏电源的输出，实现对被测部件供电电压的拉偏。

如上所述的对计算机关键部件测试的系统，所述主控机通过开关电路实现远程自动开启或关闭被测试系统。

如上所述的对计算机关键部件测试的系统，主控机通过A/D转换卡实现监测被测试部件的供电电压，监测电压供给状况是否正常。

本发明所述对计算机关键部件测试的方法，包括如下步骤：

初始化：对温控箱、A/D卡、D/A卡、程控电源电路进行初始化设置，也包括了供给非被测部件的电源的初始化工作；

被测部件信息输入：输入被测部件硬盘或者光驱的型号、物料编号、生产厂家及其测试员，便于生成测试报告；

各测试点信息输入：设定温控箱的温度、湿度运行曲线和调压运行曲线，使得能够进行设定曲线的存储和调用；

运行监控：用于监控系统的各重要组成部分的运行状况，包括是否过压或者过温，则停止测试，以免损坏设备或者被测部件，同时实时的监测显示温度、湿度、拉偏电压的状态；

生成测试结果；

所有测试点测试完毕，释放A/D卡和D/A卡资源，关闭温湿度控制箱，退出程序。

所述对计算机关键部件测试的方法，所述各测试点信息输入时，一次可以输入多个测试点，按照测试点的环境参数运行，输入的先后顺序开始测试。

所述对计算机关键部件测试的方法，所述运行监控过程中，需要停止的时候，可以采用人为干预停止。

采用本发明所述测试系统和方法，可以非常方便地考察了PC机关键部件的可靠性，从而有效地控制了整体PC机的可靠性，适用于工业化大规模生产的可靠性检测。

附图说明

图1本发明测试系统硬件模块示意图；

图2本发明测试方法的总体流程图。

图3本发明测试点示例；

图4本发明测试系统主界面示意图；

图5本发明测试系统输出的测试报告示意图；

图6本发明测试方法的具体流程图。

具体实施方式

本发明涉及针对计算机关键部件可靠性测试的系统和方法，本发明所述的计算机关键部件，是指计算机主板、硬盘、光驱、DVD、软驱等部件，这些部件的共同特点是采用符合ATX规范的供电方式。

为了测试这些关键部件的可靠性，本发明选取了环境条件中的三个方面，即温度、湿度和工作电压，构成了一种多角测试，进而开发了本发明测试系统和方法。本发明主要用于实现了以下几方面的功能：

实现了对被测光驱或者硬盘电压、环境温度、湿度的组合拉偏；

实时的数字和曲线反馈环境实际参数，包括实际温度、湿度和拉偏电压；

被测机运行测试软件完毕，自动关机；

测试按照测试点输入先后顺序进行，实时监测被测系统的运行状态，识别测试结束，进入下一测试点；

自动记录测试结果；带有过压和过温保护。

本发明所述测试系统从环境温度、湿度和电压三个方面对被测计算机关键部件的工作环境加以控制，主控机和温湿度控制箱通过串口连接，主控机通过串口设置温度和湿度控制箱的全部操作流程和操作顺序，开启或者终止温湿度控制箱的运行，监视温湿度控制箱的实际运行状态，温控箱内本身置有温度传感器，同时通过串口可以实时反馈温湿度控制箱环境状态；

主控机通过D/A卡数模转换，传送主控机的控制信息，控制可拉偏电源的输出，实现对被测部件供电电压的拉偏，拉偏电压的上下电时序由单片机控制严格遵守ATX12V规范的；

主控机通过开关电路实现远程自动开启或关闭被测试系统；主控机通过A/D转换卡的反馈信号实现监测被测试部件的供电电压，监测电压供给状况是否正常。被测计算机关键部件是放置在温控箱内的，被测试系统运行AMIDIAG软件，AMIDIAG运行结束，实现自动关机，主控机实时对其进行监测，自动进入下一个测试点，软件自动记录测试结果，从而实现了测试系统的智能化和自动化。为了增强测试系统的稳定性和安全性，主控机需要预装Windows NT4.0操作系统。

图1为整个硬件模块结构示意图，下面分别说明硬件各组成部分的作用：

主控机：承担测试系统的全部控制功能，控制本发明所述测试系统的运行，  实现自动测试。

温湿度控制箱：用于放置被测的关键部件，主要承担温度、湿度控制功能，能够实现温度-70℃--150℃、湿度20％--98％R.H范围内的拉偏，温度波动度±0.5℃，湿度波动度±2.5％R.H，是本发明所述测试系统的重要组成部分。温控箱内本身置有温度传感器，通过串口可以实时的反馈温湿度控制箱的状态。

程控拉偏电源：对被测计算机关键部件供电，可实现+3.3V、+5V、+12V的±6％、±5％电压拉偏变化的情况下供电；

被测试系统：包含被测试部件(如被测关键部件为硬盘或者光驱等)的计算机系统，是整个测试系统的重要组成部分；

ATX电源单元：为其他的非被测部件提供电源，所述ATX电源单元是按照ATX规范供给被测试系统中所有非被测部件电压。

需要指出的是，在图1中给出的具体例子里，主板不是被测部件，所以由ATX电源单元供电，如果主板是被测部件，则应该将主板放入温湿度控制箱中，改由程控拉偏电源供电；总之，凡是被测部件，就要放置在温湿度控制箱中，在温湿度控制箱提供的环境下，由程控拉偏电源供电并进行拉偏测试；凡是非被测部件，都由ATX电源单元供电。

图2给出了本发明所述测试方法的总流程图，可分为初始化、被测部件信息输入、多角测试各测试点三要素信息输入、运行、停止、监控、生成测试结果、结束等步骤，现具体说明如下：

初始化：对温控箱、A/D卡、D/A卡、程控拉偏电源电路进行初始化设置。

被测部件信息输入：根据实际需要输入相关的信息，例如输入被测部件硬盘或者光驱的型号、物料编号、生产厂家及其测试员，便于生成测试报告。

多角(Multi corner)测试各测试点三要素信息输入：设定温控箱的温度、湿度运行曲线和调压运行曲线，能够进行设定曲线的存储和调用，一次可以输入多个测试点的环境参数运行：接着，按照测试点输入的先后顺序开始测试。

监控：监控系统的各重要组成部分的运行状况，包括是否过压或者过温，则停止测试，以免损坏设备或者被测部件，同时实时地监测显示温度、湿度、拉偏电压的状态；

停止：需要停止的时候，可以采用人为干预停止。

生成测试结果：生成测试报告，报告中包括被测部件信息、测试员、测试时间、以及各测试点的测试结果等等，测试报告参见图5。

结束：所有测试点测试完毕，释放资源(A/D卡和D/A卡)，关闭温湿度控制箱，退出程序。

本发明所述方法的关键所在就是如何形成温度、湿度和电压拉偏三个测试要素，即如何形成多角(Multi corner)测试，其中涉及到高温低压正拉偏、高温高压正拉偏、高温低压负拉偏、高温高压正拉偏等等各种组合。通过以三方面的组合，可以模拟出在各种恶劣环境下PC机是否能够接受考验而正常运行，从而确保被测部件的可靠性。

图3在三维坐标系中描绘出了一部分测试点。分别以温度、湿度和电压拉偏幅度为坐标轴，构成了一个三维坐标系，每一测试点在该坐标系中具有唯一对应点。按照测试顺序依次连接便会形成了四角测试。如果输入更多的测试点，则会形成更多角的测试。

图4给出的是本发明所述测试系统中显示的主界面，是对硬盘或者光驱进行检测的界面；包括3.3V监视器、5V监视器、12V监视器和温湿度监视器；其中，以3.3V监视器为例子，在测量过程中，该监视器分别用白色和红色曲线分别地实时显示设定值和反馈值，这样形成了明显的对比，可以直观地看出环境因素是否和设定值一致。5V和12V监视器是同样的作用。界面上还包括：

参数设置显示部分：用来显示部分设定测试点的信息；

过压保护：当程控电源的输出3.3V、5V和12V任何一路超过标准的±10％时，为防止损坏被测部件，启动保护电路，将程控电源强制关闭。

过温保护：防止测试点设置的错误操作或者温湿度控制箱本身的调节问题，而使环境温度超出了被测部件所能承受的范围，此时也是停止温湿度控制箱的调节，终止测试。

图5是本发明测试系统输出的测试报告的例子，图5给出的关于光驱的测试报告，包括被测部件的生产厂家和型号、测试点、温度和湿度以及拉偏的幅度，最后给出了测试结论。

图6是本发明所述测试方法的具体流程图。

先进行初始化；

初始化结束后，开始输入测试的内容及其参数；

以下，以测试光驱为例结合附图4的界面加以说明。

首先，输入测试内容：需要输入光驱的型号、生产厂商、物料编号、测试员姓名信息，便于生成测试报告。

其次，下面界面输入测试点的参数。诸多此类的测试点连接便形成所谓的多角测试。

允许Tmax(秒)：是指被测系统启动后，正常情况下测试软件运行的可能最大时间，如果在该时间内测试软件运行没有结束，主控机强强制结束该测试点，准备进入下一测试点，同时认为被测系统中部件在该测试点失败。

测试点开机时间间隔：这里是指结束上一测试点，进入下一测试点之间的时间间隔，这是由温湿度控制箱的规范操作所决定的。

然后，判断是否进行测试？进行这一步的判断是为了确认参数设定是否正确，测试准备工作是否完毕？在点击“试机测试”或“运行”后会弹出确认提问的，有时为了把握起见，都要“试机测试”来进行确认，而且有时该项是必须的，例如测量光驱，需要在“试机测试”中上电后，将光盘放入光驱内的。有时新的主板在电压拉偏的情况下都无法上电，如果“试机测试”中能发现该问题的话，在这一步就没有必要朝下进行测试了。

接着，判断与温湿度控制箱的连接是否正确，设置并调节温湿度；

上述步骤完成后，开始上电启动被测系统，运行测试程序；

运行完毕后，检查是否还有测试点需要测试，如果有，进入下一个测试点，重复继续上面的步骤；如果没有，则释放各种资源，主控机自动关闭被测对象、电源和温湿度控制箱；最后输出测试报告。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以在不脱离本发明的精神和范围内，对本发明进行修改或者等同替换，其任何修改或替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1、一种对计算机关键部件测试的系统，其特征在于：包括主控机、温湿度控制箱、程控拉偏电源、ATX电源单元、被测试部件；其中，

所述主控机，用于控制整个测试系统的工作状态，包括对温控箱环境温度和湿度的控制、电压的拉偏幅度控制、被测系统的开启与关闭的控制；

所述温湿度控制箱，用于放置被测关键部件，通过接口与主控机连接，使得主控机可以控制温湿度控制箱的运行，监视温湿度控制箱的实际运行状态，同时通过特定接口可以实时反馈温湿度控制箱环境状态；

所述程控拉偏电源，实现被测计算机关键部件供电+3.3V、+5V、+12V的±6％、±5％的电压拉偏供电；

所述ATX电源单元，为系统的其他非被测试部件供给ATX电源。

2、根据权利要求1所述的对计算机关键部件测试的系统，其特征在于，所述主控机通过D/A转换卡进行数模转换，传送主控机的控制信息，控制所述程控拉偏电源的输出，实现对被测部件供电电压的拉偏。

3、根据权利要求1或2所述的对计算机关键部件测试的系统，其特征在于，所述主控机通过开关电路实现远程自动开启或关闭被测试系统。

4、根据权利要求3所述的对计算机关键部件测试的系统，其特征在于，所述主控机通过A/D转换卡实现监测被测试部件的供电电压，监测电压供给状况是否正常。

5、一种对计算机关键部件测试的方法，其特征在于，包括如下步骤：

初始化：对温控箱、A/D卡、D/A卡、程控电源电路进行初始化设置；同时，对非被测部件部分进行初始化；

输入被测部件的信息：输入被测部件的型号等相关信息；

输入各测试点的信息：设定温控箱的温度、湿度运行曲线和调压运行曲线，进行设定曲线的存储和调用；

运行并监控：监控系统的各重要组成部分的运行状况，包括是否过压或者过温，则停止测试，以免损坏设备或者被测部件，同时实时的监测显示温度、湿度、拉偏电压的状态；

生成测试结果。

6、根据权利要求5所述的对计算机关键部件测试的方法，其特征在于，当所有测试点测试完毕后，释放A/D卡和D/A卡资源，关闭温湿度控制箱，退出程序。

7、根据权利要求5或6所述的对计算机关键部件测试的方法，其特征在于，所述各测试点信息输入时，一次可以输入多个测试点，按照测试点的环境参数以及输入的先后顺序开始运行测试。

8、根据权利要求6所述的对计算机关键部件测试的方法，其特征在于，所述运行监控过程中，需要停止的时候，可以采用人为干预停止。

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