測試自動化的未來
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自動測試系統的建立,往往包括由于測試的一臺或多臺的儀器,主控計算機和測試軟件,測試夾具以及系統總線。系統總線就像是中樞神經系統,負責控制指令和測試數據的傳送。從歷史上看,在自動測試領域,總線技術大概經歷了從GPIB, VIX, PXI 幾個階段。
國際LXI 聯盟 (LXI Consortium)曾經在眾多系統集成商和工程師中作過調查,得到幾乎一致的需求結論:
首先要降低系統集成的成本和復雜性,采用容易使用的人機界面。其次在保證系統緊湊的同時要保證儀器的性能和兼容性,減少復雜的聯線。希望有多種高速的觸發方式,高速的I/O,減少機箱和機架的空間的浪費,還要非常容易的發現系統的故障。在編程的時候希望使用自己最熟悉的軟件。利用通用的PC 接口和總線,而不是昂貴的測試測量專用接口總線。
LXI (LAN eXtension for Instrument) 是成熟的以太網技術在測試自動化領域應用的拓展。其具體的設想是將非常成熟的以太網技術利用到自動測試系統中,以替代傳統的測試總線技術,如VXI, PXI, GPIB等。目前已經得到絕大多數儀器行業的領先的廠家的支持。主要原因是:
以太網、標準PC和軟件在測試行業中的廣泛使用,技術已經是非常成熟,而且得到眾多計算機廠家不斷的研發的投入和升級支持。
IEEE1588 網絡同步標準的實施, 可以在實驗室環境中得到納秒級的時鐘同步誤差。
標準的網絡接口已經極為普遍。
基于LXI 技術的儀器從幾年前已經開始在市場上銷售,LAN的最主要的作用是替代GPI。作為LXI標準的制定,要保證系統中所有LXI的單元能夠在同一個網絡中和平共處。 LXI標準要求LXI單元支持IEEE802.3 和TCP/IP標準,提供一個一致的應用方式以便于用戶使用。這樣,LXI就提供了一個新的自動測試系統的架構,從而克服傳統的架構的復雜低效的控制方式。而基于LXI的儀器能夠有更快的速度和更為簡單的編程方式。
安捷倫的第一臺基于LXI的儀器出現在2003年,是20MHz 的函數發生器33220A,也是世界上第一臺同時具備GPIB,USB 和 LAN 接口的儀器。我們稱之為系統就緒(System Ready)的儀器。作為系統就緒的儀器,首先需要具備儀器的所用性能,更小的體積,更快的速度,備有通用的計算機接口,GPIB接口,網絡服務器支持,IE游覽器的操作等等。在近幾年,安捷倫又陸續推出了眾多的系統就緒的儀器,如N6700/N5700 系列電源,34980A 開關和測量單元。34980A 開關和測量單元是一套模塊化的系統,達到了560個通道的最大測試能力,測量分辨率達到了61/2,而且可以配備不同的通用開關,射頻和微波開關,數字通道,奪路模擬輸出等等,在應用上可以替代很多的LXI/PIX的應用,而價格只有LXI/PXI的50-60%。如果將儀器的前面板和按鍵拿去,再進行簡單的優化,將外部尺寸設計成標準的全機架寬度或半機架寬度,高度為標準的1U或整倍數,這樣就構成了標準的LXI模塊化儀器。
與傳統的卡式儀器相比,LXI 模塊化儀器具備了許多優勢:
可以保證儀器的全部性能。
集成更為方便,不需要專用的機箱和0槽計算機。
可以利用網絡界面精心操作,無需編程和其他虛擬面板。
連結和使用更為方便,可以利用通用的軟件進行系統編程。
非常容易實現校準計量和故障診斷。
靈活性強,可以作為系統儀器,也可以單獨使用。
國際LXI協會初步將基于LXI的儀器分為以下三個等級:
等級C:具有通過LAN的編程控制能力,可以與其他廠家的儀器很好的協同工作。
等級B:擁有等級C的一切能力,并且加上了IEEE1588 網絡實踐同步標準。
等級A:擁有登記B的一切能力,同時具備硬件觸發能力。
總之,作為測試系統發展的未來,以太網將扮演重要的角色。在工業界,在未來幾年中我們將看到更多的“混合系統”, 既包括基于GPIB儀器和機架的堆棧式系統,也有VXI, LXI, PXI的系統,或是他們的組合。LXI 技術以更低的成本提供更好的性能,兼容性和易用性。
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