某測試系統組合調試方法改進

徐平

摘 要： 某測試系統組合調試采用手工檢測和專用測試臺檢測，可靠性不高。本文提出了一種實現測試系統組合自動化檢測的新方法，主要介紹了該自動化檢測方法將應用于某型號測試系統組合調試中。

關鍵詞： 測試系統；組合；調試；自動化

1 引言

某測試系統是某產品測試的技術保障設備，用于對某產品進行測試，以保證某產品性能處于正常工作狀態。測試系統組合是測試系統重要組成部分，用于構成測試系統的供配電和信號傳送，即通過電纜連接各組合將測試系統連成一個統一的自動工作系統。對某產品進行測試時，為產品提供電源及測試激勵信號，對激勵信號產生響應信息，完成對某產品的自動化測試，保證產品處于正常工作狀態。

傳統的測試系統在對組合進行調試時，調試方法采用手工檢測和專用測試臺檢測，此方法耗費時間長，可靠性不高。針對這個問題，本論文提出了一種利用標準測試臺實現測試系統組合自動化檢測的新方法，將測試系統組合調試方法改為自動化方式進行，該方法用以提高檢查速度，降低出錯率。

2 原調試方法分析

測試系統組合調試屬于硬件調試，調試的對象包括各測試組合的印制板、電路板、線纜束、面板組件。調試的項目包括：外觀檢查、導通檢查、絕緣檢查、線路電阻檢查、通電檢查。

原用的檢測方法是手工檢測和專用測試臺檢測。手工檢測主要由三用表、高絕緣漏電流測試儀、兆歐表、雙流穩壓穩流電源等配合完成。優點是無需進行復雜設計、簡單經濟，只需常用儀表搭接即可完成；缺點是操作繁雜，耗費時間長、檢測效率低下，易出現錯漏檢現象。比如說，在進行導通、絕緣檢查或者線路電阻檢查項目時，實際操作中，需將每一個要求檢查的點用表格的形式落列出來，再用插針（孔）一個一個分別插入插頭座內對應針（孔）內，再與三用表、高絕緣漏電流測試儀或者兆歐表配合起來使用，然后操作者再手動插拔插針（孔）來完成導通、絕緣檢查或者線路電阻檢查。插針（孔）在插拔的過程中費時費力，容易出現錯插、漏插或者與殼相碰等錯誤現象，而且故障排查也是一大難題。專用測試臺一般由模擬電路、扳鍵開關、指示燈等組成，需要根據特定型號測試組合的檢測要求來進行設計，這樣一來針對性太強，若檢測的對象在原理上稍有改變，測試臺就必須重新設計制造，很不經濟，且設計制造調試周期較長。雖然相對手工檢測稍微簡單，但是檢測效率仍然不高，兼容性差，不能適用于多種產品的檢測。當測試出現故障，排故仍比較復雜。為此，我們將討論一種新的檢測方法，該方法檢測速度快，操作方便，適用于各種類型的組合檢測，可很好解決上述兩種檢測方法的不足之處。選擇用標準測試臺（NT730自動線束測試儀）來實現。

3 改進方法分析

3.1 NT730自動線束測試儀檢測原理簡介

NT730自動線束測試儀由測試軟件、工控機、測試組合和測試接口四部分組成，測試軟件安裝在工控機中。工控機是測試儀的控制及數據處理中心，其與測試軟件一起完成測試臺的自檢、測試項目的編程、測試過程的全程監控以及測試結果的判讀與數據處理。測試組合是測試臺的執行單元，主要由控制單元、低壓測試模塊、高壓測試模塊及直流穩壓電源、測試接口等組成。控制單元用于接收工控機的指令，控制測試組合內各模塊進行測試，并將測試數據傳給工控機進行處理；低壓測試模塊用于導通檢查、低壓絕緣檢查和元器件測量；高壓測試模塊用于高壓絕緣檢查和交流擊穿測試；直流穩壓電源用于功能檢查，主要是給包含繼電器的被測件提供動作電壓；測試接口分為電源接口和測試點接口，用于與被測件連接。

測試軟件是該測試臺的重要組成部分，它由自檢模塊、數據庫以及測試項目三部分組成。自檢模塊主要負責對測試臺硬件部分如高低壓測試模塊、測試接口等進行自檢，確保在測試前這些模塊功能完好；數據庫即元器件庫，用于存儲元器件的型號與點號（編程時只能從該數據庫調用元器件，無法新建或從其它地方調用，所以在編程前必須將所需元器件存入該數據庫中）；測試項目是測試軟件的核心組成部分，所有的檢測項目的編程以及最終的數據處理均在該模塊下進行，其由打印模塊、測試面板以及標準編程模塊組成，其中測試面板與標準編程模塊又各分為幾個小模塊。

通過利用標準測試臺作為某測試系統組合檢測平臺，可以實現計算機控制的自動化檢測，操作方便快捷，檢測效率高，雖一次性投入相對于專用測試臺較貴，但適用于各種型號、各個階段的測試組合性能檢測，兼容性好。

3.2 實現過程

測試系統組合檢測內容包括線路導通、絕緣檢查，線路電阻測量，組合通電檢查（組合通電檢查包括：動作時序和功能正確性檢查、元器件電阻電壓測量等）。用標準測試臺實現測試系統組合的自動化檢測需完成工藝電纜的設計與軟件編程兩部分工作，其中軟件編程為核心部分。

3.2.1 工藝電纜設計

工藝電纜的作用是實現產品與測試臺的連接，保證兩者之間電信號的正常傳輸。

工藝電纜的設計方法一般比較簡單，只需將電纜兩端接插件之間的點號一一對應，保證被測產品與測試臺間電信號的正常傳輸即能滿足檢測要求，但在實際操作中我們做了改進。中間通過轉接電纜連接。原電纜連接產品工藝電纜插頭直接與測試臺對接，更換工藝電纜時需從測試臺一端更換，操作比較麻煩，且頻繁操作容易損壞測試臺對外接口。通過轉接電纜連接，更換工藝電纜插頭時，測試臺一端接插件不動，直接從中間轉接插頭處更換，操作比較方便，同時可以對測試臺對外接口起到保護作用，避免了測試臺對外接口損壞帶來的維修費用。

3.2.2 軟件編程

軟件編程是將檢測項目、檢測點程序化，以完成最終的自動化測試。測試系統組合的測試流程為導通檢查→絕緣檢查→電阻測量→組合通電檢查（功能檢查）。一般情況下，這四個檢測項目用一個測試程序完成。但由于組合通電檢查（功能檢查）中有脈沖測量和電壓信號測量項目，而標準的測試臺無脈沖測量功能，進行該項目檢測時，還需設計相應工裝配合，人為參與較多，不能完全自動完成，這樣就會存在人為操作失誤造成的錯誤現象。一旦出現類似問題，就需必須返回到導通、絕緣檢查及電阻測量，則必使導通、絕緣及電阻測量重復測試，既浪費測試時間又不利于排故。為了解決這個問題，我們將測試流程的前三項即導通、絕緣檢查和電阻測量編為一個測試程序，功能檢測另編為一個測試程序。這樣進行測試系統測試時，先運行第一個測試程序，即進行導通、絕緣檢查與電阻測量。判定合格后，再運行第二個測試程序，即進行組合通電檢查（功能檢查）。當功能檢查出現問題，只需重新運行第二個測試程序，只進行功能檢查，不再重復進行導通、絕緣檢查和電阻測量，既節省時間又便于排故。

3.2.3 編程方案及流程

3.2.3.1 線路導通、絕緣檢查和電阻測量

線路導通、絕緣檢查主要是針對測試車組合內部的電纜網，組合內部電纜網是由多束單獨的電纜組成，編程較為簡單，與批產的導彈電纜網導通、絕緣檢查程序流程類似。電纜網的測試流程為先進行導通檢查，后進行絕緣檢查，其編程流程為建立導通、絕緣表→將檢測點輸入導通、絕緣表中→設置導通、絕緣參數。為了在測試時及時發現問題，測試編程過程中設置了遇錯停止命令，即無論是導通測試還是絕緣測試，一旦出現錯誤，就會立即停止，操作人員可以根據需要選擇繼續測試或是重新測試。另外，整個測試過程中，操作人員可隨時中斷測試，退出測試程序，這樣可以選擇性進行測試，對排查故障非常有用。線路電阻測量編程的流程與導通、絕緣檢查相同，因此只需與導通、絕緣檢查編制一個程序即可。其原理為建立元器件表→將檢測點輸入元器件表中→設置參數。編程時，有兩點需要注意：1）偏置電阻的設置；2）測量時間的設置。偏置電阻一般情況下指的是測量點之間工藝電纜的線路電阻。當被測點的電阻小于10Ω或正負偏差要求很小時，偏置電阻的設置非常重要。若偏置電阻設置不正確，測試時，將會導致誤判。測量時間指的是測試時采集數據的時間，測量時間應設置在5ms以上，時間過短采集到的電阻值是不穩定的電阻值，測試時，也會導致誤判。

3.2.3.2 功能檢查

某測試系統組合功能檢查是檢查其控制電路的通斷以及電壓的輸出情況。功能檢查的編程相對于其它檢查項目的編程有所不同，較為復雜，其流程為定義電源輸入點→設置激勵源→建立導通表、絕緣表、元器件表→將檢測點輸入相應的表中→設置參數→進行供電時序、中斷、脈沖測量、電壓測量、導通絕緣檢查項目的編程。

功能檢查的編程，前五道流程在測試臺提供的標準編程模塊上完成，最后一道流程（供電時序、中斷、脈沖測量等項目的編程）則必須激活測試臺的特殊編程模塊，在該模塊上進行編程。最后一道流程的編程是功能檢查編程的核心，也是難點。在編程過程中需注意以下幾個問題：

1）一旦激活測試臺特殊編程模塊，測試時，用標準編程模塊編程的項目就不再執行測試。若要進行測試，必須在特殊編程模塊上編制該項目的執行程序。測試項目的流程、測試過程中的中斷、繼續以及退出方式等也需在內部編程平臺上編制。

2）編程語言為測試臺提供的專用VB語言，編程時，首先需調用三個模塊，分別為測試模塊、測試面板模塊以及激勵源模塊。編程過程中，激勵源的名稱、導通表、絕緣表及元器件表的名稱必須與標準編程平臺上的命名一致。

3）測試臺在默認狀態下不進行電壓測量，在測試項目中若要進行電壓測量，編程時，該項目前，必須激活電壓測量功能；該項目后，恢復默認狀態。

4）給測試車組合供電的程序，在編制過程中，必須清楚是給那些繼電器供電以及供電的先后順序，然后根據各繼電器的電參數設置動作電壓、電流以及加電時間，根據供電的先后順序設置加電時序。

5）脈沖測量由測試臺與示波器配合完成，測試臺提供輸入電壓，示波器測量輸出脈沖，示波器不受測試臺控制，需進行手動操作。所以在脈沖測量項目的編程時，只需編寫供電程序即可，不需要編寫脈沖測量程序。另外考慮到存在檢測不到脈沖波形的可能性，所以在供電程序后，應設置詢問控制命令。這樣在測試過程中，操作人員可根據示波器是否測到脈沖波形，決定進行下一步測試或是重新測試。

因此功能檢查測試程序由多步供電與測量項目組成，第一步供電測試程序流程完成后，其余供電測試重復該流程。

4 結論

上述利用標準測試臺實現測試系統組合的自動化調試，不僅減少了設計人員的工作量，而且大大提高了生產效率，該自動化檢測方法將一臺測試系統組合手工測試需5至7天完成的工作，提高至20至30分鐘便可以完成。對于不同產品的測試系統組合調試，只需更改相應檢測程序和重新設計工藝電纜便可完成檢測工作。利用標準測試臺實現某測試系統組合的自動化檢測的方法，很好的解決了傳統手動檢測方法的不足，較傳統手動檢測方法具有的明顯優越性，值得推廣和應用。