某測(cè)試系統(tǒng)組合調(diào)試方法改進(jìn)

徐平

摘 要： 某測(cè)試系統(tǒng)組合調(diào)試采用手工檢測(cè)和專用測(cè)試臺(tái)檢測(cè)，可靠性不高。本文提出了一種實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)組合自動(dòng)化檢測(cè)的新方法，主要介紹了該自動(dòng)化檢測(cè)方法將應(yīng)用于某型號(hào)測(cè)試系統(tǒng)組合調(diào)試中。

關(guān)鍵詞： 測(cè)試系統(tǒng)；組合；調(diào)試；自動(dòng)化

1 引言

某測(cè)試系統(tǒng)是某產(chǎn)品測(cè)試的技術(shù)保障設(shè)備，用于對(duì)某產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試，以保證某產(chǎn)品性能處于正常工作狀態(tài)。測(cè)試系統(tǒng)組合是測(cè)試系統(tǒng)重要組成部分，用于構(gòu)成測(cè)試系統(tǒng)的供配電和信號(hào)傳送，即通過電纜連接各組合將測(cè)試系統(tǒng)連成一個(gè)統(tǒng)一的自動(dòng)工作系統(tǒng)。對(duì)某產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試時(shí)，為產(chǎn)品提供電源及測(cè)試激勵(lì)信號(hào)，對(duì)激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生響應(yīng)信息，完成對(duì)某產(chǎn)品的自動(dòng)化測(cè)試，保證產(chǎn)品處于正常工作狀態(tài)。

傳統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)在對(duì)組合進(jìn)行調(diào)試時(shí)，調(diào)試方法采用手工檢測(cè)和專用測(cè)試臺(tái)檢測(cè)，此方法耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，可靠性不高。針對(duì)這個(gè)問題，本論文提出了一種利用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試臺(tái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)組合自動(dòng)化檢測(cè)的新方法，將測(cè)試系統(tǒng)組合調(diào)試方法改為自動(dòng)化方式進(jìn)行，該方法用以提高檢查速度，降低出錯(cuò)率。

2 原調(diào)試方法分析

測(cè)試系統(tǒng)組合調(diào)試屬于硬件調(diào)試，調(diào)試的對(duì)象包括各測(cè)試組合的印制板、電路板、線纜束、面板組件。調(diào)試的項(xiàng)目包括：外觀檢查、導(dǎo)通檢查、絕緣檢查、線路電阻檢查、通電檢查。

原用的檢測(cè)方法是手工檢測(cè)和專用測(cè)試臺(tái)檢測(cè)。手工檢測(cè)主要由三用表、高絕緣漏電流測(cè)試儀、兆歐表、雙流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源等配合完成。優(yōu)點(diǎn)是無需進(jìn)行復(fù)雜設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，只需常用儀表搭接即可完成；缺點(diǎn)是操作繁雜，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、檢測(cè)效率低下，易出現(xiàn)錯(cuò)漏檢現(xiàn)象。比如說，在進(jìn)行導(dǎo)通、絕緣檢查或者線路電阻檢查項(xiàng)目時(shí)，實(shí)際操作中，需將每一個(gè)要求檢查的點(diǎn)用表格的形式落列出來，再用插針（孔）一個(gè)一個(gè)分別插入插頭座內(nèi)對(duì)應(yīng)針（孔）內(nèi)，再與三用表、高絕緣漏電流測(cè)試儀或者兆歐表配合起來使用，然后操作者再手動(dòng)插拔插針（孔）來完成導(dǎo)通、絕緣檢查或者線路電阻檢查。插針（孔）在插拔的過程中費(fèi)時(shí)費(fèi)力，容易出現(xiàn)錯(cuò)插、漏插或者與殼相碰等錯(cuò)誤現(xiàn)象，而且故障排查也是一大難題。專用測(cè)試臺(tái)一般由模擬電路、扳鍵開關(guān)、指示燈等組成，需要根據(jù)特定型號(hào)測(cè)試組合的檢測(cè)要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣一來針對(duì)性太強(qiáng)，若檢測(cè)的對(duì)象在原理上稍有改變，測(cè)試臺(tái)就必須重新設(shè)計(jì)制造，很不經(jīng)濟(jì)，且設(shè)計(jì)制造調(diào)試周期較長(zhǎng)。雖然相對(duì)手工檢測(cè)稍微簡(jiǎn)單，但是檢測(cè)效率仍然不高，兼容性差，不能適用于多種產(chǎn)品的檢測(cè)。當(dāng)測(cè)試出現(xiàn)故障，排故仍比較復(fù)雜。為此，我們將討論一種新的檢測(cè)方法，該方法檢測(cè)速度快，操作方便，適用于各種類型的組合檢測(cè)，可很好解決上述兩種檢測(cè)方法的不足之處。選擇用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試臺(tái)（NT730自動(dòng)線束測(cè)試儀）來實(shí)現(xiàn)。

3 改進(jìn)方法分析

3.1 NT730自動(dòng)線束測(cè)試儀檢測(cè)原理簡(jiǎn)介

NT730自動(dòng)線束測(cè)試儀由測(cè)試軟件、工控機(jī)、測(cè)試組合和測(cè)試接口四部分組成，測(cè)試軟件安裝在工控機(jī)中。工控機(jī)是測(cè)試儀的控制及數(shù)據(jù)處理中心，其與測(cè)試軟件一起完成測(cè)試臺(tái)的自檢、測(cè)試項(xiàng)目的編程、測(cè)試過程的全程監(jiān)控以及測(cè)試結(jié)果的判讀與數(shù)據(jù)處理。測(cè)試組合是測(cè)試臺(tái)的執(zhí)行單元，主要由控制單元、低壓測(cè)試模塊、高壓測(cè)試模塊及直流穩(wěn)壓電源、測(cè)試接口等組成?？刂茊卧糜诮邮展た貦C(jī)的指令，控制測(cè)試組合內(nèi)各模塊進(jìn)行測(cè)試，并將測(cè)試數(shù)據(jù)傳給工控機(jī)進(jìn)行處理；低壓測(cè)試模塊用于導(dǎo)通檢查、低壓絕緣檢查和元器件測(cè)量；高壓測(cè)試模塊用于高壓絕緣檢查和交流擊穿測(cè)試；直流穩(wěn)壓電源用于功能檢查，主要是給包含繼電器的被測(cè)件提供動(dòng)作電壓；測(cè)試接口分為電源接口和測(cè)試點(diǎn)接口，用于與被測(cè)件連接。

測(cè)試軟件是該測(cè)試臺(tái)的重要組成部分，它由自檢模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)以及測(cè)試項(xiàng)目三部分組成。自檢模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)測(cè)試臺(tái)硬件部分如高低壓測(cè)試模塊、測(cè)試接口等進(jìn)行自檢，確保在測(cè)試前這些模塊功能完好；數(shù)據(jù)庫(kù)即元器件庫(kù)，用于存儲(chǔ)元器件的型號(hào)與點(diǎn)號(hào)（編程時(shí)只能從該數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用元器件，無法新建或從其它地方調(diào)用，所以在編程前必須將所需元器件存入該數(shù)據(jù)庫(kù)中）；測(cè)試項(xiàng)目是測(cè)試軟件的核心組成部分，所有的檢測(cè)項(xiàng)目的編程以及最終的數(shù)據(jù)處理均在該模塊下進(jìn)行，其由打印模塊、測(cè)試面板以及標(biāo)準(zhǔn)編程模塊組成，其中測(cè)試面板與標(biāo)準(zhǔn)編程模塊又各分為幾個(gè)小模塊。

通過利用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試臺(tái)作為某測(cè)試系統(tǒng)組合檢測(cè)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化檢測(cè)，操作方便快捷，檢測(cè)效率高，雖一次性投入相對(duì)于專用測(cè)試臺(tái)較貴，但適用于各種型號(hào)、各個(gè)階段的測(cè)試組合性能檢測(cè)，兼容性好。

3.2 實(shí)現(xiàn)過程

測(cè)試系統(tǒng)組合檢測(cè)內(nèi)容包括線路導(dǎo)通、絕緣檢查，線路電阻測(cè)量，組合通電檢查（組合通電檢查包括：動(dòng)作時(shí)序和功能正確性檢查、元器件電阻電壓測(cè)量等）。用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試臺(tái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)組合的自動(dòng)化檢測(cè)需完成工藝電纜的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)

工藝電纜的作用是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品與測(cè)試臺(tái)的連接，保證兩者之間電信號(hào)的正常傳輸。

工藝電纜的設(shè)計(jì)方法一般比較簡(jiǎn)單，只需將電纜兩端接插件之間的點(diǎn)號(hào)一一對(duì)應(yīng)，保證被測(cè)產(chǎn)品與測(cè)試臺(tái)間電信號(hào)的正常傳輸即能滿足檢測(cè)要求，但在實(shí)際操作中我們做了改進(jìn)。中間通過轉(zhuǎn)接電纜連接。原電纜連接產(chǎn)品工藝電纜插頭直接與測(cè)試臺(tái)對(duì)接，更換工藝電纜時(shí)需從測(cè)試臺(tái)一端更換，操作比較麻煩，且頻繁操作容易損壞測(cè)試臺(tái)對(duì)外接口。通過轉(zhuǎn)接電纜連接，更換工藝電纜插頭時(shí)，測(cè)試臺(tái)一端接插件不動(dòng)，直接從中間轉(zhuǎn)接插頭處更換，操作比較方便，同時(shí)可以對(duì)測(cè)試臺(tái)對(duì)外接口起到保護(hù)作用，避免了測(cè)試臺(tái)對(duì)外接口損壞帶來的維修費(fèi)用。

3.2.2 軟件編程

軟件編程是將檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)點(diǎn)程序化，以完成最終的自動(dòng)化測(cè)試。測(cè)試系統(tǒng)組合的測(cè)試流程為導(dǎo)通檢查→絕緣檢查→電阻測(cè)量→組合通電檢查（功能檢查）。一般情況下，這四個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目用一個(gè)測(cè)試程序完成。但由于組合通電檢查（功能檢查）中有脈沖測(cè)量和電壓信號(hào)測(cè)量項(xiàng)目，而標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試臺(tái)無脈沖測(cè)量功能，進(jìn)行該項(xiàng)目檢測(cè)時(shí)，還需設(shè)計(jì)相應(yīng)工裝配合，人為參與較多，不能完全自動(dòng)完成，這樣就會(huì)存在人為操作失誤造成的錯(cuò)誤現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)類似問題，就需必須返回到導(dǎo)通、絕緣檢查及電阻測(cè)量，則必使導(dǎo)通、絕緣及電阻測(cè)量重復(fù)測(cè)試，既浪費(fèi)測(cè)試時(shí)間又不利于排故。為了解決這個(gè)問題，我們將測(cè)試流程的前三項(xiàng)即導(dǎo)通、絕緣檢查和電阻測(cè)量編為一個(gè)測(cè)試程序，功能檢測(cè)另編為一個(gè)測(cè)試程序。這樣進(jìn)行測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試時(shí)，先運(yùn)行第一個(gè)測(cè)試程序，即進(jìn)行導(dǎo)通、絕緣檢查與電阻測(cè)量。判定合格后，再運(yùn)行第二個(gè)測(cè)試程序，即進(jìn)行組合通電檢查（功能檢查）。當(dāng)功能檢查出現(xiàn)問題，只需重新運(yùn)行第二個(gè)測(cè)試程序，只進(jìn)行功能檢查，不再重復(fù)進(jìn)行導(dǎo)通、絕緣檢查和電阻測(cè)量，既節(jié)省時(shí)間又便于排故。

3.2.3 編程方案及流程

3.2.3.1 線路導(dǎo)通、絕緣檢查和電阻測(cè)量

線路導(dǎo)通、絕緣檢查主要是針對(duì)測(cè)試車組合內(nèi)部的電纜網(wǎng)，組合內(nèi)部電纜網(wǎng)是由多束單獨(dú)的電纜組成，編程較為簡(jiǎn)單，與批產(chǎn)的導(dǎo)彈電纜網(wǎng)導(dǎo)通、絕緣檢查程序流程類似。電纜網(wǎng)的測(cè)試流程為先進(jìn)行導(dǎo)通檢查，后進(jìn)行絕緣檢查，其編程流程為建立導(dǎo)通、絕緣表→將檢測(cè)點(diǎn)輸入導(dǎo)通、絕緣表中→設(shè)置導(dǎo)通、絕緣參數(shù)。為了在測(cè)試時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，測(cè)試編程過程中設(shè)置了遇錯(cuò)停止命令，即無論是導(dǎo)通測(cè)試還是絕緣測(cè)試，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，就會(huì)立即停止，操作人員可以根據(jù)需要選擇繼續(xù)測(cè)試或是重新測(cè)試。另外，整個(gè)測(cè)試過程中，操作人員可隨時(shí)中斷測(cè)試，退出測(cè)試程序，這樣可以選擇性進(jìn)行測(cè)試，對(duì)排查故障非常有用。線路電阻測(cè)量編程的流程與導(dǎo)通、絕緣檢查相同，因此只需與導(dǎo)通、絕緣檢查編制一個(gè)程序即可。其原理為建立元器件表→將檢測(cè)點(diǎn)輸入元器件表中→設(shè)置參數(shù)。編程時(shí)，有兩點(diǎn)需要注意：1）偏置電阻的設(shè)置；2）測(cè)量時(shí)間的設(shè)置。偏置電阻一般情況下指的是測(cè)量點(diǎn)之間工藝電纜的線路電阻。當(dāng)被測(cè)點(diǎn)的電阻小于10Ω或正負(fù)偏差要求很小時(shí)，偏置電阻的設(shè)置非常重要。若偏置電阻設(shè)置不正確，測(cè)試時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致誤判。測(cè)量時(shí)間指的是測(cè)試時(shí)采集數(shù)據(jù)的時(shí)間，測(cè)量時(shí)間應(yīng)設(shè)置在5ms以上，時(shí)間過短采集到的電阻值是不穩(wěn)定的電阻值，測(cè)試時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致誤判。

3.2.3.2 功能檢查

某測(cè)試系統(tǒng)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(duì)于其它檢查項(xiàng)目的編程有所不同，較為復(fù)雜，其流程為定義電源輸入點(diǎn)→設(shè)置激勵(lì)源→建立導(dǎo)通表、絕緣表、元器件表→將檢測(cè)點(diǎn)輸入相應(yīng)的表中→設(shè)置參數(shù)→進(jìn)行供電時(shí)序、中斷、脈沖測(cè)量、電壓測(cè)量、導(dǎo)通絕緣檢查項(xiàng)目的編程。

功能檢查的編程，前五道流程在測(cè)試臺(tái)提供的標(biāo)準(zhǔn)編程模塊上完成，最后一道流程（供電時(shí)序、中斷、脈沖測(cè)量等項(xiàng)目的編程）則必須激活測(cè)試臺(tái)的特殊編程模塊，在該模塊上進(jìn)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(diǎn)。在編程過程中需注意以下幾個(gè)問題：

1）一旦激活測(cè)試臺(tái)特殊編程模塊，測(cè)試時(shí)，用標(biāo)準(zhǔn)編程模塊編程的項(xiàng)目就不再執(zhí)行測(cè)試。若要進(jìn)行測(cè)試，必須在特殊編程模塊上編制該項(xiàng)目的執(zhí)行程序。測(cè)試項(xiàng)目的流程、測(cè)試過程中的中斷、繼續(xù)以及退出方式等也需在內(nèi)部編程平臺(tái)上編制。

2）編程語(yǔ)言為測(cè)試臺(tái)提供的專用VB語(yǔ)言，編程時(shí)，首先需調(diào)用三個(gè)模塊，分別為測(cè)試模塊、測(cè)試面板模塊以及激勵(lì)源模塊。編程過程中，激勵(lì)源的名稱、導(dǎo)通表、絕緣表及元器件表的名稱必須與標(biāo)準(zhǔn)編程平臺(tái)上的命名一致。

3）測(cè)試臺(tái)在默認(rèn)狀態(tài)下不進(jìn)行電壓測(cè)量，在測(cè)試項(xiàng)目中若要進(jìn)行電壓測(cè)量，編程時(shí)，該項(xiàng)目前，必須激活電壓測(cè)量功能；該項(xiàng)目后，恢復(fù)默認(rèn)狀態(tài)。

4）給測(cè)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(jù)各繼電器的電參數(shù)設(shè)置動(dòng)作電壓、電流以及加電時(shí)間，根據(jù)供電的先后順序設(shè)置加電時(shí)序。

5）脈沖測(cè)量由測(cè)試臺(tái)與示波器配合完成，測(cè)試臺(tái)提供輸入電壓，示波器測(cè)量輸出脈沖，示波器不受測(cè)試臺(tái)控制，需進(jìn)行手動(dòng)操作。所以在脈沖測(cè)量項(xiàng)目的編程時(shí)，只需編寫供電程序即可，不需要編寫脈沖測(cè)量程序。另外考慮到存在檢測(cè)不到脈沖波形的可能性，所以在供電程序后，應(yīng)設(shè)置詢問控制命令。這樣在測(cè)試過程中，操作人員可根據(jù)示波器是否測(cè)到脈沖波形，決定進(jìn)行下一步測(cè)試或是重新測(cè)試。

因此功能檢查測(cè)試程序由多步供電與測(cè)量項(xiàng)目組成，第一步供電測(cè)試程序流程完成后，其余供電測(cè)試重復(fù)該流程。

4 結(jié)論

上述利用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試臺(tái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)組合的自動(dòng)化調(diào)試，不僅減少了設(shè)計(jì)人員的工作量，而且大大提高了生產(chǎn)效率，該自動(dòng)化檢測(cè)方法將一臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)組合手工測(cè)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(duì)于不同產(chǎn)品的測(cè)試系統(tǒng)組合調(diào)試，只需更改相應(yīng)檢測(cè)程序和重新設(shè)計(jì)工藝電纜便可完成檢測(cè)工作。利用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試臺(tái)實(shí)現(xiàn)某測(cè)試系統(tǒng)組合的自動(dòng)化檢測(cè)的方法，很好的解決了傳統(tǒng)手動(dòng)檢測(cè)方法的不足，較傳統(tǒng)手動(dòng)檢測(cè)方法具有的明顯優(yōu)越性，值得推廣和應(yīng)用。