自动测试系统设计
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测试一般是指在生产和科学实验中的满足一定准确度要求 的实验性测量过程。测试也可是指试验和测量的全过 程。
仪器是实现测量与测试的工具，是人们获取信息的重要手 段。
电子测量仪器：基于某种测量技术，利用电子器件和线路 技术组成的装置，用以测量各种电磁参量或产生供测 量用的电信号。
2020/5/22
测试项目多、测试范围广、测试对象复杂、参
负重轮轴 6; 传动部件 2; 车体顶部 6;
2 扭力轴 6 操纵杆力 2; 车内声级 2; 水上航速 1
测量部位和测点数 2; 润滑系 2; 散热器进出口
发动机体 1; 发动机座 2; 排气管 1; 车内底甲板 6; 仪器支架 2
制动踏板 1; 牵引钩 1 车内声谱 1
2020/5/22
自动测试过程中使用的课程知识
1
扭力轴 6; 平衡肘 6; 传动箱体 1; 车体受力部件 4
燃油和冷却液 2; 润滑系 2; 散热器进出口 3
2020/5/22
测量参数2
续表 1 某坦克装甲车辆工况参数表
序号 5
6
7 8 9 10 11
所测参数 流量7
振动加速度 26
车体姿态2 角位移6 力4 噪声 2 车速1
燃油和冷却液 3
2020/5/22
1、课程意义
课程：自动测试系统
自动化测试与控制系
1) 测控技术与仪器专业的专业技术课 2) 适应目前培养宽口径人才的需要 3) 自动测试系统在实际中的应用
被测对象复杂、参数多、测试速度和精度要求高 教学内容反映学科的发展方向和最新的科研成果
2020/5/22
测量参数
表 1 某坦克装甲车辆工况参数表
教材与参考书
教材：
《计算机自动测试》， 张毅刚， 哈尔滨工业大学出版社， 2005
2020/5/22
教材与参考书
参考书：
1) 自动测试系统， 张毅刚，哈尔滨工业大学出版社 2) 自动测试及接口技术,陈长龄,机械工业出版社 3) 虚拟仪器技术规范与系统集成，赵会兵，清华大学出版社 4) 自动测试系统， 张世箕，电子科技大学出版社 5) 电子仪器接口技术， 杨安禄，电子科技大学出版社 6) VXI总线测试平台技术， 陈光禹，电子科技大学出版社 7) 自动测试接口技术，张忠亭，哈尔滨工业大学校内教材
2020/5/22
wk.baidu.com
机械状况 检测
数据记录 与分析
电力监控
维修
人与机械 接口(HMI)
Human-Machine Interface
PXI机箱
2020/5/22
PXI模块仪器
2020/5/22
PXI/CompactPCI 模块仪器
PXI/CompactPCI 演示系统 PXI/ 演示系统
2020/5/22
序号 1 2 3
4 5
所测参数 温度 12
压力 6
转速和扭矩 8
应力 应变 17 流量 7
测量部位和测点数
排气管道 2; 机油和冷却液 4; 空气滤进、出口 2; 散热器进、出口 4
机油和冷却液 2; 车内气压 1; 进排气压 2; 燃油压力 1
发动机输出轴 1; 变速箱输入输出轴 3; 传动箱输入输出轴 1; 主动轮轴 2; 风扇轴
自动测试系统的应用
国防：
1) 导弹全弹和单元测试； 2) 坦克、装甲车辆工况测试； 3) 机载雷达VXI总线自动测试系统； 4) 卫星自动测试系统
2020/5/22
自动测试系统的应用
工业：
1) 数据采集与监控 2) 机械状况监视 3) 过程监控 4) 产品测试
2020/5/22
工业应用
机械控制 机械检测 数据采集 与控制 振动监控 过程监视 与控制
VXI演示系统
2020/5/22
PXI/CompactPCI 模块仪器
LXI仪器
2020/5/22
PXI/CompactPCI 模块仪器
2、主要内容
自动测试系统的关键技术是总线接口技术和软件。
自动测试系统概论 自动测试系统总线
VXI、PXI、IEEE488 LXI
PC-DAQ仪器: PCI、ISA、RS232、USB、1394
2020/5/22
1.2 虚拟仪器概念、组成和分类
1.2.1 虚拟仪器（Virtual Instrument， 简写为VI）：在以计算机为核心的硬件平台上，由
用户设计定义的具有虚拟面板、测试功能由测试软件 实现的一种计算机仪器系统。
虚拟仪器的实质是利用计算机显示器模拟传统仪器的控制 面板，以多种形式输出检测结果；利用计算机软件实 现信号数据的运算、分析和处理；利用I/O接口设备完 成信号的采集、测量与调理，从而完成各种测试功能 的一种计算机自动测试系统。
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 虚拟仪器概念、组成及分类 1.3 自动测试系统的组成 1.4 自动测试系统的发展
1.1 自动测试系统的概念
测量、测试与仪器：
测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。在所 有的自然科学和工程技术领域的一切研究活动，都离 不开测量。
5) 能正确选择仪器和测量控制器，并具有组建自动测试
系统的能力
2020/5/22
3、要求与考核
平时要求：
按时上下课 按时完成作业与实验 旷课三分之一取消成绩
成绩记载：
包括课堂出勤、随堂测试、作业、课堂实验和最后 设计实验、实验报告
如何学好这门课
处理好考研与学习专业课的关系 就业的需要
2020/5/22
数种类繁多
手动测试？？？
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：
传感器技术、现代检测技术、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)
被测 对象
发动机 导弹 雷达 汽车 …
自动控制
…
反馈
控制
自动测试系统
传感
信号
信号
器
调理
采集
数据 处理
传感技术 非电量测量 …
电路 基础电子技术 高频电子线路 …
电子测量原理 单片机 微机原理 智能仪器设计 …
信号与系统 数字信号处理 误差理论与数据处理 计算机基础 工程软件 程序设计
…
2020/5/22
自动测试系统的软件 VPP规范，仪器驱动程序、软面板、系统软件的设计。
自动测试系统的集成
2020/5/22
目标:
1) 掌握自动测试系统的工作原理及特点 2) 了解自动测试系统核心技术（接口和总线、软件） 3) 掌握测试软件的编写 4) 重点掌握GPIB、VXI、 PXI、 LXI总线仪器的程控
方法
仪器是实现测量与测试的工具，是人们获取信息的重要手 段。
电子测量仪器：基于某种测量技术，利用电子器件和线路 技术组成的装置，用以测量各种电磁参量或产生供测 量用的电信号。
2020/5/22
测试项目多、测试范围广、测试对象复杂、参
负重轮轴 6; 传动部件 2; 车体顶部 6;
2 扭力轴 6 操纵杆力 2; 车内声级 2; 水上航速 1
测量部位和测点数 2; 润滑系 2; 散热器进出口
发动机体 1; 发动机座 2; 排气管 1; 车内底甲板 6; 仪器支架 2
制动踏板 1; 牵引钩 1 车内声谱 1
2020/5/22
自动测试过程中使用的课程知识
1
扭力轴 6; 平衡肘 6; 传动箱体 1; 车体受力部件 4
燃油和冷却液 2; 润滑系 2; 散热器进出口 3
2020/5/22
测量参数2
续表 1 某坦克装甲车辆工况参数表
序号 5
6
7 8 9 10 11
所测参数 流量7
振动加速度 26
车体姿态2 角位移6 力4 噪声 2 车速1
燃油和冷却液 3
2020/5/22
1、课程意义
课程：自动测试系统
自动化测试与控制系
1) 测控技术与仪器专业的专业技术课 2) 适应目前培养宽口径人才的需要 3) 自动测试系统在实际中的应用
被测对象复杂、参数多、测试速度和精度要求高 教学内容反映学科的发展方向和最新的科研成果
2020/5/22
测量参数
表 1 某坦克装甲车辆工况参数表
教材与参考书
教材：
《计算机自动测试》， 张毅刚， 哈尔滨工业大学出版社， 2005
2020/5/22
教材与参考书
参考书：
1) 自动测试系统， 张毅刚，哈尔滨工业大学出版社 2) 自动测试及接口技术,陈长龄,机械工业出版社 3) 虚拟仪器技术规范与系统集成，赵会兵，清华大学出版社 4) 自动测试系统， 张世箕，电子科技大学出版社 5) 电子仪器接口技术， 杨安禄，电子科技大学出版社 6) VXI总线测试平台技术， 陈光禹，电子科技大学出版社 7) 自动测试接口技术，张忠亭，哈尔滨工业大学校内教材
2020/5/22
wk.baidu.com
机械状况 检测
数据记录 与分析
电力监控
维修
人与机械 接口(HMI)
Human-Machine Interface
PXI机箱
2020/5/22
PXI模块仪器
2020/5/22
PXI/CompactPCI 模块仪器
PXI/CompactPCI 演示系统 PXI/ 演示系统
2020/5/22
序号 1 2 3
4 5
所测参数 温度 12
压力 6
转速和扭矩 8
应力 应变 17 流量 7
测量部位和测点数
排气管道 2; 机油和冷却液 4; 空气滤进、出口 2; 散热器进、出口 4
机油和冷却液 2; 车内气压 1; 进排气压 2; 燃油压力 1
发动机输出轴 1; 变速箱输入输出轴 3; 传动箱输入输出轴 1; 主动轮轴 2; 风扇轴
自动测试系统的应用
国防：
1) 导弹全弹和单元测试； 2) 坦克、装甲车辆工况测试； 3) 机载雷达VXI总线自动测试系统； 4) 卫星自动测试系统
2020/5/22
自动测试系统的应用
工业：
1) 数据采集与监控 2) 机械状况监视 3) 过程监控 4) 产品测试
2020/5/22
工业应用
机械控制 机械检测 数据采集 与控制 振动监控 过程监视 与控制
VXI演示系统
2020/5/22
PXI/CompactPCI 模块仪器
LXI仪器
2020/5/22
PXI/CompactPCI 模块仪器
2、主要内容
自动测试系统的关键技术是总线接口技术和软件。
自动测试系统概论 自动测试系统总线
VXI、PXI、IEEE488 LXI
PC-DAQ仪器: PCI、ISA、RS232、USB、1394
2020/5/22
1.2 虚拟仪器概念、组成和分类
1.2.1 虚拟仪器（Virtual Instrument， 简写为VI）：在以计算机为核心的硬件平台上，由
用户设计定义的具有虚拟面板、测试功能由测试软件 实现的一种计算机仪器系统。
虚拟仪器的实质是利用计算机显示器模拟传统仪器的控制 面板，以多种形式输出检测结果；利用计算机软件实 现信号数据的运算、分析和处理；利用I/O接口设备完 成信号的采集、测量与调理，从而完成各种测试功能 的一种计算机自动测试系统。
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 虚拟仪器概念、组成及分类 1.3 自动测试系统的组成 1.4 自动测试系统的发展
1.1 自动测试系统的概念
测量、测试与仪器：
测量是为了确定被测对象的量值而进行的实验过程。在所 有的自然科学和工程技术领域的一切研究活动，都离 不开测量。
5) 能正确选择仪器和测量控制器，并具有组建自动测试
系统的能力
2020/5/22
3、要求与考核
平时要求：
按时上下课 按时完成作业与实验 旷课三分之一取消成绩
成绩记载：
包括课堂出勤、随堂测试、作业、课堂实验和最后 设计实验、实验报告
如何学好这门课
处理好考研与学习专业课的关系 就业的需要
2020/5/22
数种类繁多
手动测试？？？
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：
传感器技术、现代检测技术、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)
被测 对象
发动机 导弹 雷达 汽车 …
自动控制
…
反馈
控制
自动测试系统
传感
信号
信号
器
调理
采集
数据 处理
传感技术 非电量测量 …
电路 基础电子技术 高频电子线路 …
电子测量原理 单片机 微机原理 智能仪器设计 …
信号与系统 数字信号处理 误差理论与数据处理 计算机基础 工程软件 程序设计
…
2020/5/22
自动测试系统的软件 VPP规范，仪器驱动程序、软面板、系统软件的设计。
自动测试系统的集成
2020/5/22
目标:
1) 掌握自动测试系统的工作原理及特点 2) 了解自动测试系统核心技术（接口和总线、软件） 3) 掌握测试软件的编写 4) 重点掌握GPIB、VXI、 PXI、 LXI总线仪器的程控
方法