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根据PXI和LabVIEW的 FCT(Functional Circuit Test)测验体系

挑战:通过PXI控制板卡和LabVIEW软件,构建一套比较完整齐全的PCB板的功能测试(FCT)系统,利用该系统可实现对音频视频以及各种静态参数(电

应战:经过PXI操控板卡和LabVIEW软件,构建一套比较完好完全的PCB板的功用测验(FCT)体系,运用该体系可完成对音频视频以及各种静态参数(电压、电流、频率)的归纳性全自动测验,关于新开发出产的PCB板,工厂无需频频替换测验硬件,只需增加制造一个测验夹具,从头衔接线路,运用LabVIEW开发编写测验软件即可。

运用计划:运用NI公司的PXI操控硬件渠道结合NI的图形化编程软件LabVIEW快速并成功的开发构建出一个经济、灵敏的PCB板功用测验体系(FCT测验体系)。

该体系选用的PXI 操控板卡能够完成对音频、视频以及各种静态参数(电压、电流、频率)的归纳性全自动测验,而且经过LabVIEW软件编程能够完成兼容 GPIB,I2C,Modbus,TCT/IP等多种协议,经过VISA模块库,能够完成对串口随意办法的数据处理,和数据交互显现。

运用的产品

软件
LabVIEW 8.2.1 Professional Development System
National Instruments drivers
NI Vision 8.5 Development Module
NI Vision Acquisition 8.5.1
Composite Video Generator 5431

硬件
PXI-1045 18槽3U PXI机箱
PXI-6533 高速32位数字数字I/O卡
PXI-6070E 多功用I/O卡
PXI-4070 数字万用表
PXI-5122示波器卡
PXI-2565, PXI-2503多路继电器板卡

PXI-4461 动态信号收集发生器
PXI-5431 视频信号发生卡
PXI-1411 视频剖析卡
PXI-8420 RS232串口卡
PXI-8421 RS485串口卡
PXI-8331 卡
PCI-GPIB 卡
PPS-GW-3202 GPIB 接口电源

介绍

现代化电子工厂车间批量出产的PCB电路板,除了要进行ICT测验外,还要做终究打包出厂前的功用测验FCT(Functional Circuit Test)。运用NI公司的PXI 操控板卡和LabVIEW软件构建的一套完好的包括音频、视频及各种电压,电流,频率,开关量等等的归纳性全自动功用测验渠道。该渠道完成了对各种不同的 PCB电路板的FCT功用测验。经过该渠道无需频频替换测验硬件,新产品加入时,只需替换一个ATE测验夹具,依照PXI板卡的硬件资源分配,对测验夹具的插针进行连线到其界面接口,终究修正相应的测验软件即可完成对PCB板的全自动测验。

该体系归纳了音频,视频的自动测验,包括了GPIB,RS232,RS485, Ethernet等多种接口和通讯办法,测验办法简略,操作工人测验时只需求将测验夹具压下、调查上位机软件画面提示,测验完成后抬起测验凭据即可完成全功用测验,测验功率大幅进步。

1. FCT功用测验现状

现代化电子工厂车间批量出产的PCB电路板,一般要进行ICT和FCT的测验。

ICT:IN Circuit test,ICT一般是出产中第一道测验工序,首要运用ICT测验设备在线查看单个元器件以及各电路网络的开、短路状况。

现在大大都的PCB板都会下载相应的Firmware来对板卡进行程序操控,经过ICT的PCB板尽管能够精确定位电子元器件的好坏,却无法对整个电路板的功用好坏作出判别。这就需求测验工程师建立一个合适PCB板的模仿电路环境,对电路板的TP(TestPoint)点进行FCT功用测验。

FCT:Functional Circuit test,首要是模仿制品的功用,运用测验治具测验产品的功用是否完成的测验体系。
现有的工厂产线对PCB的FCT功用测验,大多完成的是1对1的办法,即一种PCB对应一个FCT功用测验台。

该种测验台由测验工程师自己规划操控电路底板,衔接I/O口到测验治具的针盘,然后编写底板Firmware模仿制品运转环境,完成对待测PCB 板电压、电流检测、以及相应时序操控。1对1的办法尽管对测验工人是一种便利,但一起也意味着资源糟蹋,在该类产品出厂后,该FCT测验台也往往被置之不理了。对测验工程师不断的制版,编程,接线等等重复劳动也是一个不小的工作压力。

2. PXI测验体系想象

跟着产品品种越来越多,测验功用越来越杂乱PCB板来说,一般的FCT功用测验台现已无法完成一些特别的功用测验,例如:音频,视频等功用测验。能不能构建一个一致的测验渠道来完成大部分的FCT功用测验呢?首要咱们想象的测验渠道有必要具有如下测验功用:

1) 多路双向高速I/O能够完成对测验治具状况监测的一起,能够模仿I2C等协议完成对PCB板的大都芯片的时序操控。
2) 多路模仿量输入输出,能够模仿一些波形信号作为PCB板的的输入信号。
3)多通道可操控继电器阵列,便利完成对信号通断操控。
4) RS232, RS485串口卡,完成串口协议通讯。
5) 收集电压,电流的程序操控万用表功用。
6) 可完成频率,波形收集的示波器。
7) 视频发生和收集剖析功用。
8) 音频收集剖析功用。
9) 可编程电源。
10) 一致编程的软件。

针对如此多的功用完成,假使都选用仪器设备,单从费用上来说构建这样一个杂乱的FCT测验体系会是一个不小的开支,这时咱们想到了NI。NI作为测验丈量业界的专家,为咱们供应了很好的技术服务,经过细心的需求剖析,帮咱们引荐了上面的产品清单,咱们仅花费了开始一半费用就终究完成了咱们的体系想象。

3. 体系构架组成

以往一个简略的FCT功用测验台,测验治具是有必要的,然后依据PCB板的不同功用需求,规划制造各种功用的电路底板,然后接线到针盘底座,终究对单片机进行编写Firmware软件。大多经过液晶屏显现测验成果,杂乱一些的还需求经过串口与上位机编写的PC软件进行通讯操控,以完成各种测验功用。

根据PXI的FCT功用测验台让测验工程师从频频的规划制造各种电路板,无休止的编写Firmware软件,不断的衔接布线中摆脱出来。

该FCT功用测验渠道的体系构架首要有如下优势:

1) 一致的硬件资源分配。

将各种类型的PXI板卡刺进PXI-1045 18槽3U机箱后,依照各种板卡的接口地址,进行一致资源分配。经过SCSI接口电缆将端口线引出到咱们称之为“Interface Receiver”的机架侧面上。

2) 一致的测验治具接口。

该“Interface Receiver”的顶端是一个固定尺度的针床底座。经过一致尺度的测验治具底座接口,然后进一步完成了将待测PCB板的TP(TestPoint)的信号引进到PXI板信号收集端。

3) 可编程电源操控。

经过GPIB操控可编程电源,完成了对各种待测PCB板必定范围内恣意电压,电流的安稳供应。

4) 一致的上位机软件操控界面。

运用LabVIEW8.2.1的图形化编程软件,标准一致了上位机软件编程界面,对各个板卡的操作完成了模块化编程,大大进步了编程功率。

5) 合理的机柜布局。

由于是一个归纳的FCT测验体系,必定要对设备有个合理的布局,咱们选用了2m×1.2m×1.4m的机柜,分5层布局,由下往上顺次设备是可编程电源,PXI设备,测验夹具, PC机,视频监视器,PC显现器。这样的一个机架紧凑而合理。
终究咱们构建的测验架如图1所示。

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