传统测试系统向桌面应用转移

测试对任何电子产品都是很重要的一个方面,测试贯穿产品设计的整个过程,从初始阶段的元件建模到第一个样品测试,直到生产线上的功能测试等等。本文讨论测试系统的发展趋势,介绍如何从昂贵的大型专用设备向小巧灵活的通用桌面系统转移。

  对于大批量生产和非常复杂的电路,传统上采用基于专用技术的高级自动测试设备(ate),但是这种专用ate解决方案有很多缺点,如生产测试应用的复杂ate系统价格一般在几十万美元左右,要花数月时间进行研制,并且不能根据将来产品的需要而进行修改。尽管存在这些缺陷,对产量和错误检测范围的要求还是使不少人选择这种专用解决方案。

  然而随着技术的不断发展,目前通用测试设备的性能已赶上并超过了专用ate。正如计算机曾经大到整个房间,现在不仅尺寸缩小而且性能也稳定提高一样,复杂的ate现在也推出了在桌面上应用的型号,其成本、灵活性和性能可满足大多数电子测试应用的需要。

  过去用高端自动化测试系统时没有什么选择余地,一般测试系统主要都建立在专用硬件和软件上,这些系统不仅庞大昂贵,而且使用户高度依赖于供应商。

  ate市场的现状很像100年前的汽车市场。1907年,亨利·福特大胆地提出了他对汽车工业的设想,那时的福特在30多家汽车制造厂中还只是个相对比较小的公司。福特认为:“汽车价格应非常低,使挣钱不多的人都能买得起...马会从公路上消失,而汽车则大行其道。”福特的确实现了他的目标,他是通过改变汽车的生产方式达到的。福特利用规模生产的革命性技术改变了汽车工业的成本结构,大大拓宽了汽车市场,他把这称作是“汽车大众化”。

  专用ate类似1907年前的汽车。当然很多场合还是需要高档的定制ate,就如同当时赛车和时尚运动汽车仍旧采用手工制作一样,但是世界上绝大多数应用需要的是更加灵活成本更低的测试方法,且充分利用当前成熟的商用化技术,这类技术本质上就是要使ate大众化,使得广大科学家和工程师都能用上自动化测试。

  大众化ate的研制首先始于通用接口总线(gpib)与仪器连接的标准化。1975年,ieee标准488-1975确定了gpib,现在它仍作为pc和独立仪器之间的标准接口。在应用gpib之前,使用自动化测试仪器被认为是一项令人生畏的工作,因为给每个需要实现自动化的仪器都需开发昂贵的定制硬件和底层软件,光是这项任务就会轻易用掉几个月时间。

  到了二十世纪80年代,pc软件革命开始。从苹果公司的macos起,用户可以利用复杂的图形用户接口与计算机交流,而不只是低级的文本和汇编语言。工程师和科学家很快从针对特殊应用的生产软件中获益,引入的图形测试开发工具使自动仪器应用软件开发上升到一个新水平。

  有了图形开发及其它效率增强工具后,开发自动化测试系统不再需要经验丰富的计算机专家,只需待测电路或技术方面的专家利用其专业知识即可。

  随着图形开发工具的发展,它现在包含比传统仪器更多的控制功能,可广泛用于数据采集、图象处理、动态控制和工厂自动化等应用的建立。利用强大的图形开发能力,ate系统已扩展到以前认为的外围功能中,如视觉检查、动态控制和企业集成。

  1987年,vxi的引入为仪表确定了一个模块平台。vxi旨在提供一种格式,使工程师可以从不同的供应商那里选择所需要的测量模块,构建一个高度定制的可升级测试系统。但是vxi保持的软件结构很像gpib,每个供应商为各模块确定功能和通信规范。所以尽管vxi给出的是一种模块式硬件架构,但每个模块的软件属于模块内部,和其它模块没有关系,也没有编程上的通用性。这使得创建vxi系统成为一个艰巨的任务,结果vxi作为一种模块化硬件平台从未取得广泛的工业认可,仅仅限于一些高端应用中,主要为价格昂贵的大型ate供应商所使用。

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计