自动测试系统-

1.2 自动测试系统的组成
某型号卫星VXI自动测试系统
1.2 自动测试系统的组成
自动测试系统包括五大部分：
1. 控制器：系统的指挥、控制中心。包括小型计算机、个
人计算机、单片机、DSP。 2. 程控仪器、设备：能完成一定测试或控制任务的硬件。 程控多用表、信号源、控制开关、伺服系统…
1.2 自动测试系统的组成
常见的是：数据采集系统和自动分析系统
模拟 信号
：
扫描器
AD 定时控制器
打印机
数据采集系统框图
采用了逻辑定时设计，没有解决系统中各设备间连 接的接口标准问题。
第一代自动测试框图 计 算 机
计 算 机 接 口 接 口 处 理 器 器 件 接 口 1 器 件 接 口 n
…
外 设
外 设
器 件 1
器 件 n
IEEE488
接口 程控 电源
接口 计 算 机
接口 程控测 量系统
被测对象
1.3.2 第二代自动测试系统 第二代自动测试系统三大支柱：
计算机、可程控测量仪器、IEEE488标准接口总线
第二代自动测试系统特点：
测量过程高度自动化。
在很大程度上提高了测试速度和精度。
软件上可以用多次测量和统计平均方法消除系统噪声的
影响。
可方便的改变、增加或减少测试内容，并能改建、拆散
和重建系统。
1.3.2 第二代自动测试系统
随着计算机的和智能仪器的普及， IEEE488仪器组 成的系统存在冗余问题。如显示、存储器、键盘等。
因此需要考虑仪器与计算机之间的系统结构问题。
1982年，出现了与个人计算机配合使用的智能仪器 （个人仪器）。
接口安装在一块印刷电路板上，但系统的组建者 必须自行解决各个器件之间的接口和相关问题。
1.3.2 第二代自动测试系统
特点：采用了标准的硬件接口。 具有代表性的是：IEEE488(GPIB)标准接口
CAMAC标准接口
CAMAC(Computer Automated Measurement And Control 计算机自动测量与控制)
CAMAC标准接口：1969年欧洲电子学标准化委员会正式公布， 1975年IEEE、IEC接受为IEEE583、IEC516标准。 特点：标准化程度高、规模大、数据传输速率较高，用于宇 航、核工业、国防、工业自动化领域。 缺点：造价昂贵、总线没有专门用于仪器的触发线、屏蔽线 等，受当时计算机水平的限制。
2. 虚拟仪器的软件
影响虚拟仪器能否正常运行。 测试软件标准化问题？（IEEE488.2、SCPI、VPP规范） 软件层次：仪器驱动程序、软面板、应用程序。
虚拟仪器的软件
1. 软件的编写方法
高级语言：VC++、VB、C++Builder、
C（集成开发环境Labwindows CVI）
图形化编程：Labview、HP VEE
第1章 自动测试系统概论
第1章 自动测试系统概论
1.1 自动测试系统的概念 1.2 自动测试系统的组成 1.3 自动测试系统的发展概况
1.4 自动测试系统的发展方向
1.1 自动测试系统的概念
科技的发展对电子测量与仪器的要求越来越高
测试项目多、测试范围广、测试对象复杂、 参数种类繁多
重要定义： 系统？测试系统？自动测试系统？ 系统：实现规定功能以达到某一 目标而构成的相互关联的一个集合 体或装置(部件)。
满足了自动测试系统向标准化、自动化、模块化、便携式方 向发展的要求。 VXI总线被称为新一代仪器接口总线，标志着测量和仪 器系统进入一个崭新的阶段。
VXI总线自动测试系统的特点
20世纪90年代乃至21世纪的新型总线，具有如下特点：
1. 测试仪器模块化。
2. 32位数据总线，数据传输速率高。
基本 40MB/s, 本地总线1GB/s
虚拟仪器的特点
1. 软件是虚拟仪器的核心。
NI公司的著名口号：软件就是仪器。
虚拟仪器的硬件确定后很多功能主要通过软件来实现。频谱分析、信 号处理）
2. 虚拟仪器的性价比高。
由软件代替部分硬件，节省成本，用户可调整仪器功能，同时缩短了 仪器研发和更新周期
3. 虚拟仪器具有良好的人机界面。
仪器的控制和测量结果显示在屏幕上
1.3.2 第二代自动测试系统
IEEE488(GPIB) 标 准 接 口 ： HP 公 司 1972 年 提 出 ， 1975 、 1977 年分别被 IEEE 、 IEC 接受为 IEEE488 、 IEC625 标准。凡按 IEEE488 标准接口设计的可程控 电子测量设备，不论出自何厂都可用标准总线连接 起来。
1.2 自动测试系统的组成
5. 被测对象：如坦克、飞机、导弹、卫星、雷达、大型通
讯交换机、手机等，需要通过电缆、接插件等与程控仪 器、设备相连。
1.3 自动测试系统的发展概况
开 始 于 1956 年 美 国 SETE(Special Electronic Test Equipment )计划，解决美国军方设备电子维护问题 1.3.1 第一代自动测试系统
学好本课的关键
关键要了解、熟知各种有关的总线标准和规范。 总线标准
VXI总线标准 PXI总线标准
软件规范
VPP规范 IEEE488.2标准
GPIB(IEEE488)总线标准
SCPI标准
在当前自动测试领域如不掌握上述的标准及规范寸步难行
代表了当今仪器及测试系统发展的潮流和方向。
本章小结 自动测试系统的概念：以计算机为核心，在程
1984年，出现了插卡式仪器，由个人计算机向外引 出扩展箱或扩展底板。 没有解决软件标准问题。
1.3.3 第三代自动测试系统
VXIbus-VMEbus eXtensions for Instrumentation VME总线在仪器领域的扩展。
VXI集中了智能仪器、个人仪器和自动测试系统的很多特长， 优于IEEE488，使自动测试系统的尺寸大大减小。
控指令下，能完成某种测试任务而组合起来的测 量仪器和其它设备的有机整体。
自动测试系统的组成：控制器、程控仪器及设备、总线与接
口、测试软件、被测对象
自动测试系统的发展概况 自动测试系统的发展方向
Байду номын сангаас
3. 系统可靠性高，可维护性好。
MTBF(平均无故障时间) 107小时， MTTR(平均修复时间)小于15分钟
4. 电磁兼容性好。
供电、冷却、电磁屏蔽、底板信号传输
5. 通用性强、标准化程度高
硬件标准化、软件标准化（IEEE488.2、SCPI、VPP规范）
6. 灵活性强、兼容性好
三种(B,C,D)机箱、四种(A,B,C,D)模块、四种(8,16,24,32)数据传输方式
3. 总线与接口：连接控制器与各种程控仪器、设备的通路，
完成命令、数据的传输与交换。包括机械接插件、插槽、 电缆等。
1.2 自动测试系统的组成
4. 测试软件：为完成测试任务而编写的各种应用软件。如
测试主程序、驱动程序、测试结果打印程序、I/O程序。
图 15 自动驾驶仪测试报告
1.2 自动测试系统的组成
测试系统： 习惯上，将为完成某项测试任务而按某种 规则有机构造的互相连接在一起的一套测试 仪器（设备）成为测试系统。
自动测试系统: 以计算机为核心，在程控指令下，能完成某 种测试任务而组合起来的测量仪器和其它设 备 的 有 机 整 体 。 简 称 ATS(Automatic Test System) 涉及的技术： 现代检测技术、传感器技术、显示技术、控 制技术、数字信号处理技术、计算机技术、 超大规模集成电路技术(LSI)
1.4 自动测试系统的发展方向
将计算机技术、软件技术、智能仪器、总线与接口技术有机结合在一起 如何发展呢？ 今后的自动测试系统将是以计算机为核心的更高层次、更高水平的虚拟仪 器系统。
虚拟仪器
80年代，计算机与仪器仪表相结合的产物，它利用了计算机强大的数据处 理和显示能力，结合相应的硬件，大大突破了传统的仪器仪表在数据传输、 处理、显示和存储方面的限制，而且用户可以很方便的对其进行维护、扩 展和升级等。
4. 虚拟仪器具有与其它设备互联的能力。
虚拟仪器的组成 硬件和软件
1. 虚拟仪器的硬件。
是虚拟仪器工作的基础，主要完成对被测信号的采集、传输和显 示测量的结果。 如数据采集卡、VXI仪器模块、PXI仪器模块。 硬件标准化、模块化
总线能力直接影响系统的总体水平。自动测试水平的提高很大程度上 是总线技术的不断升级换代的结果。