基于PXI總線的低頻電路板測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、    基于pxi總線的低頻電路板測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)    李陽+李璐瓊+薛若玉摘 要：為了滿足某型低頻電路板批生產(chǎn)測(cè)試需求，設(shè)計(jì)了基于pxi總線的低頻電路板測(cè)試系統(tǒng)；分別對(duì)該測(cè)試系統(tǒng)的組成和工作原理進(jìn)行了闡述，進(jìn)一步分析了其軟件設(shè)計(jì)方法和硬件組成設(shè)計(jì)；該測(cè)試系統(tǒng)使用pxi總線，綜合數(shù)字萬用表卡、示波器卡等多種pxi模塊，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)方法，軟件采用ni公司的labwindows/cvi開發(fā)，該測(cè)試系統(tǒng)能夠全面、準(zhǔn)確、自動(dòng)地對(duì)低頻電路板進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果正確可靠；經(jīng)過實(shí)踐證明，該測(cè)試系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)低頻電路板的自動(dòng)化測(cè)試，工作穩(wěn)定、可靠，能夠很好地滿足某型低

2、頻電路板的測(cè)試需求。關(guān)鍵詞：低頻電路板；pxi總線；自動(dòng)測(cè)試：tb：adoi：10.19311/ki.1672-3198.2017.16.0970 引言現(xiàn)如今，科學(xué)技術(shù)日益進(jìn)步，生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高，利用高精度技術(shù)的電路板發(fā)展迅速，不可避免的對(duì)電路板的測(cè)試要求就更高。以往傳統(tǒng)通過測(cè)試人員手動(dòng)操作各種電路探針進(jìn)行電路板測(cè)試的方法，開發(fā)周期長(zhǎng)、效率低、易出錯(cuò)。不難看出，pxi總線虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)明顯，它的性能和效率高，擴(kuò)展性強(qiáng)，還有無縫集成的特點(diǎn)，事實(shí)上，如果將此技術(shù)應(yīng)用到測(cè)試系統(tǒng)中，產(chǎn)品的成本將會(huì)大大降低，其開發(fā)速度也將顯著提高，并且能提高系統(tǒng)可擴(kuò)展性及可靠性。1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)被測(cè)電

3、路板首先進(jìn)行靜態(tài)電阻測(cè)試，測(cè)試全部合格后，按照程序設(shè)定的時(shí)序通過控制矩陣開關(guān)切換被測(cè)電路板，對(duì)電路板按照設(shè)定的加電順序進(jìn)行加電，然后通過控制電路輸出對(duì)電路板施加激勵(lì)信號(hào)，同時(shí)通過工控機(jī)、信號(hào)調(diào)理單元、信號(hào)接口、數(shù)據(jù)采集板卡、調(diào)理、采集、分析、整理、存儲(chǔ)、顯示電路板的各種測(cè)試參數(shù)信號(hào)和曲線，測(cè)試結(jié)束后按照順序斷掉電源。測(cè)試系統(tǒng)組成框圖見圖1所示。低頻電路板測(cè)試系統(tǒng)主要由測(cè)控單元、信號(hào)調(diào)理單元、電源單元、探針夾具組成。測(cè)控單元采用基于pxi總線的機(jī)箱、控制器及模塊化測(cè)試儀器，充分發(fā)揮了pxi總線的優(yōu)勢(shì)，為準(zhǔn)確、快速的單板性能測(cè)試提供硬件保障。信號(hào)調(diào)理單元由信號(hào)調(diào)理板、開關(guān)板組成。電源單元由2臺(tái)程控

4、電源組成。探針夾具是電路板的測(cè)試接口，能夠?qū)﹄娐钒宓膯伟鍫顟B(tài)進(jìn)行裝夾。對(duì)于測(cè)試軟件的開發(fā)，一般會(huì)選擇ni公司的labwindows/cvi開發(fā)環(huán)境，以虛擬儀器為背景，利用軟件編程，對(duì)硬件進(jìn)行資源分配和利用，最大程度的發(fā)揮硬件設(shè)備的功效，是系統(tǒng)得到擴(kuò)展，其可重用性和通用性更強(qiáng)。簡(jiǎn)單來說，測(cè)試系統(tǒng)軟件內(nèi)容設(shè)計(jì)豐富，而在操作時(shí)也直觀明了。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)測(cè)試系統(tǒng)采用以pxi嵌入式控制器為核心的pxi總線測(cè)試平臺(tái)，由數(shù)字萬用表卡、示波器卡、i/o卡、信號(hào)調(diào)理板、開關(guān)板、程控電源、探針夾具組成。pxi嵌入式控制器選用ni公司的pxi-8840高性能控制器；數(shù)字萬用表卡選用ni公司pxi-4065數(shù)字萬用

5、表模塊，用于電壓、電流和電阻等測(cè)試；示波器卡選用ni公司pxi-5114示波器卡，用于電路板信號(hào)測(cè)量；i/o卡選用ni公司pxi-6509，用于系統(tǒng)的開關(guān)切換控制、電路板測(cè)試的激勵(lì)信號(hào)；開關(guān)板主要用于信號(hào)切換和電源切換；程控電源選用agilent公司雙通道可編程直流電源e3646a 2臺(tái)，提供電路板測(cè)試所需的+5v、+3.3v、-5v、-9v直流電壓；探針夾具通過探針精確接觸電路板上轉(zhuǎn)接板的鍵合點(diǎn)或電路板上焊盤，測(cè)試鍵合點(diǎn)和焊盤上信號(hào)。系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件是整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的核心，所有測(cè)試的功能和目的都是通過軟件來完成的。系統(tǒng)測(cè)試軟件采用ni公司labwindows/c

6、vi進(jìn)行開發(fā)。根據(jù)低頻電路板的測(cè)試需求，系統(tǒng)測(cè)試軟件包括自檢模塊、自動(dòng)測(cè)試模塊和調(diào)試測(cè)試模塊。自檢模塊在程序啟動(dòng)時(shí)對(duì)電源狀態(tài)、板卡初始化狀態(tài)進(jìn)行快速自檢，然后進(jìn)入功能自檢，完成各板卡的功能完整性檢查。自動(dòng)測(cè)試模塊根據(jù)測(cè)試人員在人機(jī)交互界面中選擇的電路板具體型號(hào)，載入相應(yīng)測(cè)試配置文件，自動(dòng)完成電路板測(cè)試工作，可用于批量生產(chǎn)的出廠測(cè)試。調(diào)試測(cè)試模塊用于對(duì)電路板進(jìn)行單項(xiàng)測(cè)試，確定故障位置，可用于電路板故障定位。系統(tǒng)測(cè)試軟件的流程如圖3所示。22910801009015測(cè)試軟件主界面如圖4所示。導(dǎo)通性測(cè)試用于測(cè)試電路板+5v、+3.3v、-5v、-9v等接線端子的導(dǎo)通性，電壓測(cè)試完成電路板正壓線性穩(wěn)壓器的輸出電壓和負(fù)壓線性穩(wěn)壓器的輸出電壓測(cè)試，譯碼器輸出測(cè)試用于電路板三選八譯碼器的輸出測(cè)試。4 結(jié)束語本文基于pxi總線的虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了低頻電路板測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)低頻電路板自動(dòng)化測(cè)試，以及故障定位，大大提高了生產(chǎn)線人員工作效率，極大地保障了低頻電路板生產(chǎn)交付，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)2017年16期現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)的其它文章集成opc服務(wù)白砂糖