自动测试系统的原理、应用与发展

自动测试系统的原理、应用与发展
自动测试系统的原理、应用与发展

自动测试系统的原理、应用与发展

北京航空航天大学自动化学院测控系李行善于劲松

摘要自动测试系统(ATS)广泛应用于各类产品(器件、部件、电路板、设备或系统)从设计、生产到使用维护的各个阶段,对提高产品性能及生产率,降低生产成本及整个生命周期成本,起着重要作用。对于飞机、导弹、舰船或武器系统,自动测试系统更是这些它们的综合保障设备的重要组成部分,对保障各类设备或武器系统的机动性和提高战斗力有重要意义。本文介绍自动测试系统的工作原理及发展概况,自动测试设备(ATE)的类型及测试程序集(TPS)开发的主要内容,并对一些有代表性的通用自动测试系统进行了评述。希望本文对国内从事这方面的研究工作的读者有所帮助。

1 自动测试系统(ATS)的发展概况

1.1 自动测试系统的概念与组成

一般意义的自动测试系统是对那些能自动完成激励、测量、数据处理并显示或输出测试结果的一类系统的统称。通常这类系统是在标准的测控系统总线或仪器总线(CAMAC、GPIB、VXI、PXI等)的基础上组建而成的,并且具有高速度、高精度、多功能、多参数和宽测量范围等众多特点。工程上的自动测试系统(Automatic Test System,缩写为ATS)往往针对一定的应用领域和被测对象,并且常以应用对象命名,如飞机自动测试系统,发动机自动测试系统,雷达自动测试系统,印制电路板自动测试系统等,也可以按照应用场合来划分,例如可分为生产过程用自动测试系统,场站维护用自动测试系统等。

自动测试系统(ATS)由自动测试设备(Automatic Test Equipment,ATE),测试程序集(Test Program Set,TPS)和TPS软件开发工具所组成,如图1 所示。

图1 自动测试系统的组成

自动测试设备(ATE)是指用来完成测试任务的全部硬件和相应的操作系统软件。ATE 的心脏是计算机,该计算机用来控制复杂的测试仪器如数字多用表,波形分析仪,信号发生器及开关组件等。这些设备在测试软件的控制下工作,通常是提供被测对象中的电路或部件所要求的激励,然后在不同的引脚、端口或连接点上测量被测对象的响应,确定该被测对象是否具有规范中规定的功能或性能。ATE有着自己的操作系统,以实现内部事务的管理、跟踪维护要求及测试过程排序,并存储和检索相应的技术手册内容。ATE的典型特征是它在功能上的灵活性,例如用一台ATE可以测试多种不同类型的电子设备。从部件检测角度,ATE 可用来实现对两类黑盒子的测试,也就是用来测试:①现场可更换单元(Line Replaceable Units,LRUs)或武器可更换组件(Weapons Replaceable Assemblies,WRAs);②车间可更换单元(Shop Replaceable Units,SRUs)。

测试程序集(TPS)是与被测对象及其测试要求密切相关的。测试程序集由三部分组成,①测试程序软件;②测试接口适配器,③测试被测对象所需的各种文件。测试软件通常用标准测试语言如ATLAS写成。对有些ATE,其测试软件是直接用通用计算机语言如C,Ada编写的。被测对象(Unit Under Test,UUT)有着各种不同的连接要求和输入/输出端口,因此UUT连到ATE通常要求有相应的接口设备,称为接口适配器,它完成UUT到ATE的正确、可靠的连接,并且为ATE中的各个信号点到UUT中的相应I/O引脚指定信号路径。

开发测试软件要求一系列的工具,这些工具统称为测试程序集软件开发工具,有时亦被称为TPS软件开发环境,它可包括:①ATE和UUT仿真器,② ATE和UUT描述语言;③编程工具,如各种编译器等。不同的自动测试系统所能提供的测试程序集软件开发工具会有所不同。

1.2 自动测试系统的应用范围

自动测试系统主要应用在如下场合:

1. 高速、高效率的功能、性能测试。那些大批量生产并且测试项目多而且复杂的电子产品(如大规模集成电路,大批量生产的印制电路板或电路组件等),必须采用相应的自动测试系统。

2. 快速检测、诊断/维护,提高装备的机动性。飞机在飞行前和飞行后,导弹、鱼雷等武器在发射前,都需要快速检测与诊断,遇有故障则迅速定位与排除。没有先进的自动测试系统支持根本不行。

3. 高档复杂设备的综合检测及过程监视。飞机设计过程中需要用一些自动测试系统来支持设计验证;在飞机生产/装配过程中,自动测试系统用来对并行作业的各个子系统的生产/装配过程进行测试和监视,实施协调和管理。军用高档设备研制过程中,环境试验(高、低温,湿度,振动,过载等)主要目的是分辨或替代那些不能承受恶劣环境条件的部件。由于处于环境试验中的被测对象复杂而贵重,测试项目多,而且要求在给定的很短时间内完成,也必须采用相应的自动测试设备才能完成。

1.3 自动测试系统的发展概况

自动测试系统经历了从专用型向通用型发展的过程。在早期,仅侧重于自动测试设备(ATE)本体的研制,近来,则着眼于建立整个自动测试系统体系结构,同时注重ATE研制和TPS的开发及可移植,以及人工智能在自动测试系统中的应用,正向着分布式的集成诊断测试系统发展。

1.3.1 自动测试系统发展的三个阶段

自动测试系统的发展过程大体上可分为三个阶段:

1. 第一代自动测试系统——专用型

专用型系统是针对具体测试要求而研制的,主要用于测试工作量很大的重复测试,高可靠性的复杂测试,用来提高测试速度或者用于人员难以进入的恶劣环境。

第一代自动测试系统至今仍在应用。这类系统是从人工测试向自动测试迈出的重要的一步,是本质上的进步。它在测试功能、性能、测试速度和效率,以及使用方便等方面明显优于人工测试。

第一代自动测试系统的缺点突出表现在接口及标准化方面,带来的突出问题是:

①复杂的被测对象的所有功能、性能测试若全部采用专用型自动测试系统,则所需要的自动测试系统数目巨大,费用高昂,使保障设备的机动能力降低。

②一旦被测对象退役,为其服务的一大批专用自动测试系统也随之报废。

2.第二代自动测试系统——台式仪器积木型

它是在标准的接口总线的基础上,以积木方式组建的系统。系统中的各个设备(计算机、可程控仪器、可程控开关等)均为台式设备,每台设备都配有符合接口标准的接口电路。组装系统时,用标准的接口总线电缆将系统所含的各台设备连在一起构成系统。这种系统组建方便,组建者一般不需要自己设计接口电路。积木式特点使得这类系统更改、增减测试内容很灵活,而且设备资源的复用性好。系统中的通用仪器既可作为自动测试系统中的设备来用,亦可作为独立的仪器使用。应用一些基本的通用智能仪器可以在不同时期,针对不同的要求,灵活地组建不同的自动测试系统。

组建这类自动测试系统普遍采用的接口总线为可程控仪器的通用接口总线GPIB (General Purpose Interface Bus),在美国亦称此总线为IEEE 488,HP-IB。在欧洲、日本常称之为IEC 625。在我国国内,人们常称之为GPIB或IEEE 488,并已公布了相应的国家标准。采用GPIB总线组建的自动测试系统特别适合于科学研究或武器装备研制过程中的各种试验、验证测试。

基于GPIB总线的自动测试系统的主要缺点表现为:①总线的传输速率不够高(最大传输速率为1Mbytes/s),很难以此总线为基础组建高速、大数据吞吐量的自动测试系统。②仪器的机箱、电源、面板、开关大部分都是重复配置的,它阻碍了系统的体积、重量的进一步降低,难以组建体积小、重量轻的自动测试系统。

3. 第三代自动测试系统——模块化仪器集成型

这类系统基于VXI、PXI等测试总线,主要由模块化的仪器/设备所组成。VXI总线(VMEbus eXtensions for Instrumentation)是VME计算机总线向仪器/测试领域的扩展,具有高达40Mbytes/s的数据传输速率。PXI总线是PCI总线(其中的Compact PCI总线)向仪器/测量领域的扩展,其中数据传输速率为132~264Mbytes/s。以这两种总线为基础,可组建高速、大数据吞吐量的自动测试系统。系统中,仪器、设备或嵌入计算机均以VXI(或PXI)总线的形式出现,众多模块化仪器/设备均插入带有VXI(或PXI)总线插座、插槽、电源的VXI(或PXI)总线机箱中,仪器的显示面板及操作,用统一的计算机显示屏以软面板的形式来实现,避免了系统中各仪器、设备在机箱、电源、面板、开关等方面的重复配置,大大降低了整个系统的体积、重量并能在一定程度上节约成本。

第三代自动测试系统具有数据传输速率高、数据吞吐量大、体积小、重量轻,系统组建灵活,扩展容易,资源复用性好,标准化程度高等众多优点,是当前先进的自动测试系统特别是军用自动测试系统的主流组建方案。在组建这类系统中,VXI总线规范是其硬件标准,VXI即插即用规范(VXI Plug & Play)为其软件标准,以货架产品(COTS)形式提供的虚

拟仪器开发环境(LabWindows/CVI 、LabVIEW 、VEE 等)为研制测试软件可采用的基本软件

开发工具。目前,尚有一部分仪器不能以VXI (或PXI )总线模块的形式提供,因此,在以

VXI 总线系统为主的自动测试系统中,还可以用GPIB 总线,灵活连接所需的GPIB 总线台式

仪器。

1.3.2 军用自动测试系统的发展概况

军方的需求不仅促成了新的测试系统总线及新一代自动测试系统的诞生,并促使

ATS/ATE 的设计思想、开发策略发生重大变化。

早期的军用自动测试系统是针对具体武器型号和系列的,不同系统间互不兼容,不具

有互操作性。专用测试系统的维护保障费用高昂,美国仅80年代用于军用自动测试系统的

开支就超过510亿美元。从80年代中期开始,美国军方就着手研制针对多种武器平台和系

统,由可重用的公共测试资源组成的通用自动测试系统。在美国,军种内部通用的系列化自

动测试系统已经形成,主要有:海军的综合自动支持系统(CASS );陆军的集成测试设备系

列(IFTE );空军的电子战综合测试系统(JSECST );海军陆战队的第三梯队测试系统(TETS )。

其中以洛克希德·马丁公司为主承包商的海军CASS 系统最为成功。 CASS 系统于1986年开

始设计,1990年投入生产,主要用于武器系统的中间级维护。CASS 系列基本型称为混合型,

能够覆盖各种武器的一般测试项目,ATE 采用DEC 工作站为主控计算机,由5个机柜组成,

包括:控制子系统,通用低频仪器、数字测试单元,通信接口,功率电源,开关组件等,如

图2所示。在混合型基础上,CASS 针对特殊用途扩展又形成射频、通信/导航/应答识别型、

光电型等各类系统。

美军海军陆战队委托MANTEC 公司研制的TETS 测试系统(图3)是用于武器系统现场维

护的便携式通用自动测试系统,具有良好的机动能力,能够对各种模拟、数字和射频电路进

行诊断测试。该系统包括4个便携式加固机箱,2个VXI 总线仪器机箱,1个可编程电源机

箱及1个固定电源机箱,主控计算机为加固型军用便携机,运行Windows/NT 操作系统。

图3 TETS 测试系统

图2 CASS 混合测试系统

在国内,自动测试系统技术亦有极大发展,正处于专用自动测试系统向通用自动测试系统的转变过程中。在通用ATE技术方面,按照模块化、系列化、标准化的要求,基于VXI、PXI和GPIB总线的在一定范围通用的各类自动测试系统正陆续推出,通用ATE平台技术的研究也正在开展。进一步开展测试系统的仪器互换性、TPS开发技术和基于测试信息共享的集成诊断技术的研究是十分必要的。

2 自动测试设备(ATE)和测试程序集(TPS)

2.1 自动测试设备(ATE)

实际上,自动测试系统从第一代到第二代、第三代,从专用型到通用型的发展的历史,就是其相应的自动测试设备(ATE)从第一代向第二代、第三代发展的过程。在早期,TPS 的开发过程不是独立的研制过程,TPS产品往往是由ATE制造商连同所生产的ATE产品一起提供,在这一时期,人们所指的“ATE系统”与自动测试系统具有相同的含义。

图4 ATE的基本组成

采用自动测试设备最直接的目的是将产品的测试过程自动化,基本做法是将实现产品测试所需的资源集成到一个统一的系统之中,测试过程由系统中的控制器(计算机)通过执行测试软件来控制,如图4所示。

ATE中,控制器与信号源、测量仪器及开关系统之间的连接采用非标准的接口总线时,则构成第一代专用型A TE。若ATE中,控制器、信号源、测量仪器等之间的连接是通过程控仪器的通用接口总线GPIB来实现,构成第二代A TE系统。控制器、测量仪器、程控电

源和开关系统在电气上都是具有GPIB接口的台式智能仪器,它们在电气上是通过标准的GPIB电缆串接,而在机械上是各个独立的仪器在ATE机柜中累叠安放。

当ATE中的信号源、测量仪器、矩阵开关/多路转换器等设备为VXI(或PXI)总线模块,系统组建以VXI(或PXI)总线为基础时,则为第三代ATE系统。在这类系统中,其核心的测量仪器、信号源、开关组件等被集成到一个或几个VXI(或PXI)总线机箱中,其控制器可以是嵌入式的,这时它是一个模块化的计算机,直接插入VXI(或PXI)总线机箱中。它对仪器、设备的控制直接通过VXI(或PXI)总线进行,传输速度最高。控制器也可以是外置的通用计算机,这时控制器对VXI仪器等设备的控制需经过外总线GPIB或MXI-2(多系统接口总线)等来实现。其传输速率低于内嵌控制器,但具有更好的配置灵活性且升级方便。

图5中的控制器为外置式通用工业控制计算机或台式计算机,它通过多系统扩展接口总线MXI-2(Multi-system eXtension Interface bus)来控制一个或多个VXI机箱所拥有的所有VXI模块,具体采用的硬件是:在外置式计算机中插入一块PC-MXI卡,每个VXI机箱的0槽(机箱最左端位置)插入具有VXI-MXI接口功能的VXI模块,然后通过标准的MXI-2总线电缆连接起来。控制器也可以采用嵌入式PC机,这时它以VXI总线模块的形式出现,需插入VXI机箱的0槽。

为了实现多VXI 机箱配置,需在含嵌入式PC 机的VXI

机箱中插入一块VXI-MXI 接口模块,以实现与其它VXI 机箱的扩展连接。采用嵌入式控制器的主要优点是获得最高的传输

速率,因为它对VXI 仪器的控制是直接通过VXI 总线进行的,具有40Mbytes/s 的传输速率,其缺点是控制器的价格较高并

且升级不甚方便。对于传输速度要求不高的场合,可采用GPIB

总线连接多VXI 机箱,这种配置方案成本最低,具有经济方

面的优点,但传输速率小于1Mbytes/s 。采用IEEE1394串行总线来控制的VXI 总线机箱已经成为较为流行的一种。IEEE1394总线有着高达400Mbps 的位速率,用它组建的实际

测试系统可达到约15Mbytes/s 的传输速率,远高于采用GPIB 总线的方案的传输速率,是一种较为经济实用的VXI 系统组

建方案(图7)。

ATE 的与外界的接口部分需遵循一定的接口标准。

为了使得多种类型的接口适配器都能方便地接到同一台A TE , 图7 采用IEEE1394的 它们与ATE

的电气、机械连接可采用ICA (Interface Connector VXI 总线系统

Assembly ,接口连接器组件,在A TE 上)和ITA (Interface Test

Adapter ,接口测试适配器模块,在接口适配器上)配对,以“接卡”方式快速地接入或拆

卸。采用ICA/ITA 连接时,被测对象通过接口适配器与ATE 相连的情形如图8所示。 a )采用嵌入式PC 机及MXI 总线

控制的多机箱VXI 系统 b )采用GPIB 总线控制的多机箱VXI 系统

图6 VXI 总线系统的两种配置方案

2.2 ATE 的类型

常见的ATE 系统都属于下列6种自动测试系统的范畴:

● 半导体产品及器件自动测试系统

● 电路板自动测试系统

● 功能自动测试系统

● 采用替换对比方法的自动测试系统

● 采用参考对比方法的自动测试系统

● 基于通用ATE 的自动测试系统

2.2.1 半导体产品及器件自动测试系统

一些ATE 用来测试数字器件,包括超大规模集成电路(VLSI )、存储器芯片和微处理

器。另一些ATE 则专门用来测试模拟器件、分立器件。

图8 自动测试系统的接口连接示意

2.2.2 电路板自动测试系统

用来自动检测印制电路板(PCB )的一些重要参数如连接、短路和开路等,测量并检验

一些板上所装器件的功能和性能。利用

电路板A TE 能检测出不合格的印制电路

板本身或不合格的已组装了元、器件的

印制电路板。

被测的电路板要放入A TE 的“针床”

(bed-of-nails )夹具中,该夹具有着大

量的弹簧接入引脚(有时多达300片)

能可靠地连接被测电路板所希望接入的

一些点。夹具的部分引脚连到ATE 的激

励源,而用于测量的仪器可连接到被测

集成电路的每个引脚来完成所要求的测

量。

这类ATE 软件的设备库中包含着大

量的元、器件特性信息,利用用户提供

的关于每个器件的型号,它们在电路板

上的位置,器件间连接的信息以及其它

描述被测电路板特征的信息,可以在设

备库中建立起对该被测电路板的“印象”

并存储之。该“印象”的实质就是在数

据库中预先放置着该电路板在给定输入

条件下,一些关键测量点的允许数值范

围。在测试过程中,ATE 每次隔离一个

器件,其控制器控制给电路板的指定输

入引脚加上合适的信号,在相应的测量

点测量得到实际输出值,然后将该值与所存储的允许数值范围做比较,再通过

执行一定的分析和推理算法,来判断该电路板是否工作正常,在电路板故障时进一步确定待

隔离的部件是否故障。这种方法对定位短路、开路、故障器件、错误或遗漏的连线以及其间

的安装错误等十分有用。

2.2.3 功能自动测试系统

功能自动测试系统涵盖着从板级到系统级十分宽广的对象范围。功能自动测试系统通过在

被测对象(即UUT ,可以是各种电路板、组件、系统等)的一些输入端加各种激励,然后

测量UUT 的响应来实现所要求的检测。功能自动测试系统中常用存储响应(stored response )

法和特征分析(signature analysis )法来检查UUT 对特定激励的响应。

2.2.4 采用替换对比方法的自动测试系统

整个最终产品作为整体系统被置于ATE

系统中进行维修。维修者将一个好的单元从产

图9 采用MXI 总线控制的多VXI 机箱的ATE 配置

品系统中抽出而插入相应的同型的被测单元(UUT)。测试信号被加到系统并测量、记录相应的响应信号。如果这时系统测试结果为“通过”,则所插入的UUT被推定为“好”的。以这种检测方法为基础的ATE比较经济。这种ATE系统对故障隔离的支持很少,采用这种检测方法有可能会漏掉被测单元中的某些疑难故障。这种检测方法可成功地应用于小批量生产环境。

2.2.5 采用参考对比方法的自动测试系统

基本检测思路是将被测单元与一个同型号的已知为好的参考单元在同时运行中进行比较。A TE同时施加同样的信号到这两个单元,然后比较在该两个单元的输出端或其它节点的响应。这种方法是用工作正常的真实参考单元来代替对各种“标准响应信号”的存储。

参考对比方法是一种经济的检测UUT的方法,采用这种方法而组建的自动测试系统是基于如下前提:如果被测单元与参考单元对各种激励信号均呈现同样的响应,则判定该被测单元是“好”的。

2.2.6 采用通用ATE的自动测试系统

通用ATE的基本研制思路是使所研制的ATE对一大类或多类测试需求具有通用性。可采取两个方面的综合策略:一种为“纵向”综合,表现为对某一类产品生命周期的不同阶段(设计阶段、生产阶段和现场维护阶段)或对某些复杂装备(如飞机、导弹、舰船)的系统、子系统、部件的测试需求采用共同的硬件及软件测试结构或平台。另一种通用ATE是对不同测试需求的“横向”综合,表现为对不同型号或不同时期生产的某些类别的复杂产品(如雷达、通信装备、飞行控制系统等)的测试需求用共同的测试平台或测试结构来满足。无论哪一种综合策略,其通用性主要表现在:

1. 采用一种核心的测试结构作为通用的基本系统,该基本系统是面向测试应用环境,而不是针对具体的工程要求而设计的;

2. 系统拥有足够的激励、测量和开关资源,并具有良好的资源复用性,其主要资源应为货架产品;

3. 系统应是可重构的(reconfigurable)、开放的和扩展容易的,为此,系统组建应该遵循国际通用的测试硬件及软件标准;

4. 系统的接口设计应遵循一定的标准或按所拟定的通用规范进行,应为相应的测试程序集(TPS)开发提供接口规范和测试程序的开发工具。

按被测对象的信号或功能特征,可将通用ATE规定为覆盖以下几类A TE之一、之二或全部:

(1)数字ATE。主要用来检测数字设备,数字组件、数字电路板一类被测对象;

(2)低频ATE。主要用来检测信号频率在100kHz以下的各类设备、组件、电路板等;

(3)IF及RF系统ATE。主要用来检测各类中频及射频设备及组件;

(4)微波ATE。主要用来检测各类微波设备及组件;

(5)传递函数A TE。主要用来检测被测设备、部件、器件的传递函数,评估其动态品质。

按被测对象在其产品生命周期中所处的阶段,可将ATE划分为:

(1)在产品开发阶段所使用的ATE。在此阶段,被测对象尚在研制之中,其测试需求尚未最终确定。GPATE应是采用标准测控总线的、开放式、模块化的,应用虚拟仪器技术的可重构的小型A TE系统,资源的配置以够用为原则。重要的特征是系统的可重构性及编

程的简易性。

(2)产品生产过程使用的ATE。这类ATE用来完成在产品生产过程中从部件到系统的一系列的测试任务。生产过程用的GPATE宜是一种具有层次结构(hierarchy)的ATE系统,分为:

(ⅰ)准手动测试设备。这类ATE拥有足够的由计算机控制的激励资源和仪器模块,操作者用键盘、鼠标借助仪器软面板来控制。这种系统适合用来检测正处于制造中的小批量生产的产品。

(ⅱ)小型A TE。这类系统只需要采用少量的激励和测量仪器模块,适合用来检测部件、子单元及其相关的电路板。

(ⅲ)多功能ATE。这类ATE用来从功能上检测像整个飞机、导弹这一类完整的大系统,也可以用来检测其中的某些重要的子系统和关键部件,并且拥有一定的故障诊断能力。这类系统能够完成很宽范围的各种测试任务,其信号频率范围从直流到微波。这类系统要求较多的激励及测量仪器模块,其中多数资源与在准手动测试设备和小型A TE中所使用的资源相同。

(ⅳ)分布式A TE。这类ATE系统是将前述3类A TE连到一个中央控制系统,它可提供如下能力:

(a)趋势分析;

(b)诊断/仿真;

(c)集中完成文档编制和硬拷贝;

(d)程序制备;

(e)程序的批量存储。

(3)现场维护用A TE。这类A TE面临的被测对象的数量巨大、品种繁多,通用自动测试设备(GPATE)最适合在现场维护中使用。因为它包含了很宽范围的不同性能的ATE的服务功能,解决了不同ATE之间的兼容性问题。由于不同类型的被测对象的ATE都采用同样的基本系统,使用相同的标准总线及模块化结构以及相同的软件结构和软件工具,借助GPATE的可重构性能力,能使一台ATE支持对各种不同UUT的检测。场站维护用ATE应是基地维修用ATE的一个子集。基地维修用ATE宜是工厂中使用的多功能ATE的一个子集,这样做能较好地解决从工厂制造到现场维护阶段的产品ATE的兼容问题。

2.2.7 军用ATE研制中所采用的新策略

一是采用模块化、开放式通用结构,以综合通用的ATE代替单一功能的产品专用检测设备,实现资源共享;采用共同的测试策略,统一规划机载设备的设计、制造用和维修检测用测试设备(ATE)的研制,采用共同的硬件及软件平台,从设计过程开始,采用“增殖开发”的方式使后一阶段测试设备的研制能利用前一阶段的开发成果。另外就是开发先进的LRU、SRU故障诊断技术,采用非介入式(non-intrusive)方法,如采用热象、电磁、X 射线等检测手段;在诊断技术中应用人工智能(专家系统、综合诊断技术等)及多传感器融合技术。大大提高了A TE对LRU的诊断正确率并且降低了对操作人员的素质要求。

2.3 测试程序集(TPS)

测试程序集(TPS)是与被测对象(UUT)及其测试要求密切有关的硬件与软件的集合,TPS由①测试程序(Test Program,缩写为TP),②接口适配器(Test Unit Adapter,缩

写为TUA )及其专用电缆,③测试/诊断被测对象所需的文件及附加的设备三部分组成,TPS

的高质量低成本开发和有效的使用和维护,至今仍是自动测试领域面临的重要研究课题,

TPS 的开发和高质量的交付是一项艰巨的任务。在自动测试系统的总成本中,TPS 是极其重

要的成本因素,对于某些复杂的被测对象如飞机、导弹这一类系统,其各类UUT 测试所需

要的多种TPS 的总成本,甚至会超过A TE 的成本。

测试程序(TP )是在ATE 的计算机上运行,用于控制A TE 的资源来测试指定的被测对

象(UUT )的软件的总称,它包含对测试过程的控制及对所测得的响应信号的处理,完成

对被测对象是“正常”还是“故障”的判断。在“故障”时,还应能隔离故障,找出故障源。

这两部分软件的开发必须以对UUT 的详尽分析为基础,要求该UUT 的生产商提供UUT 的

各种技术文件、资料和图纸,通常包括下述文件的一部分或全部:UUT 的产品技术手册,

UUT 的硬件和软件开发规范,UUT 的硬件及软件的设计说明,原理电路图和逻辑图,接口

控制连接图,产品验收测试文件,生产商已开发的测试需求文件,现有的测试程序,UUT

的BIT (Built-In Test ,内部测试)文件,UUT 的重要时序图和波形图,与UUT 有关的

重要的公式和传递函数,UUT 的故障模式及相关的数据等。这就要求测试程序的开发者不

仅要有软件开发能力和经验,还应有足够的与UUT 有关的专业知识,以实现对UUT 的深

入分析和理解。另一方面,UUT 的各种技术文件和资料又往往涉及该UUT 生产商的专有权,

这也增加了测试程序开发的难度。为了实现TPS 的可移植性(transportable ),即TPS 可

与不同的ATE 配合工作,要求测试程序采用通用的测试语言(如ATLAS 语言)编写,或在

规定的系列通用的软件环境开发环境下完成开发。

接口适配器(TUA )用于连接ATE 与UUT , 接口适配器的一侧可通过接卡器(Receiver )

的ICA 与ITA 的配对插接,完成接口适配器与ATE 的连接。在接口适配器的另一侧配置一

组连接器插座,再经由若干专用的测试电缆,连接到相应的UUT ,如图10 所示。

接口适配器

ICA 接卡器

(Receiver)

ATE

为了实现TPS 的可移植,接口适配器与ATE 的接口必需遵循一定的标准或行业通用的

接口连接规范,其中,ARINC 608A 规范是一个重要的规范,其中关于标准接口模块,标准

接口功能说明,接卡器模块定义,标准接口机械规范,ATE 电缆走线及接地连接指导,接

口适配器的识别等方面的内容对接口适配器的开发极具参考价值。

TPS 的开发工作可划分为两个主要方面:一是建立TPS 的开发环境,二是TPS 的工程

实现。前者包括制订开发策略,确定人员配置,拟定开发进度计划,选择必需的开发工具,

建立各TPS 中的共同的开发进程等。工程实现的内容包括针对各个UUT 分析测试需求并编写需求文件,确定UUT 的测试策略和诊断方法,完成TPS 的硬件和软件的设计与集成,TPS

产品交付及用户培训等。

图10 接口适配器的作用示意

(TUA )

3 国外的一些通用自动测试系统

3.1 早期的自动测试系统

CASS(综合自动支持系统)计划是美国海军于上世纪八十年代初提出的,旨在降低自动测试系统的生命周期成本并确保ATE系统的标准化,用于美国海军武器系统的自动测试系列。美国空军提出了MATE(M odular A utomatic T est E quipment,模块化自动测试设备)计划,也是为了降低武器系统在维修阶段的成本。MATE概念就是为各种ATE规定一个统一的结构,它为美国空军的各种ATE系统提供一个标准和规范集。美国陆军提出了IFTE (I ntegrated Family of Test Equipment,集成测试设备系列)计划,IFTE的目的是提供用于在现场测试各种现场可更换单元(LRU)的ATE设备并替代美国陆军已有的各种维修级别的测试设备。另一种通用ATE系统CAM系统来自汽车界,现在被称为T-100系统,其目的是在维修车间提供一种自动化测试各种汽车的手段。

CTS(通用测试站)系统是上世纪九十年代中期休斯公司受美国海军委托研制的用于测试制导武器的通用自动测试系统,CTS能完成对20种制导武器(导弹、鱼雷)的自动测试。由控制子系统、低频子系统组成核心系统,通过附加雷达子系统、光电子系统、大功率电源子系统等选件来满足不同的测试需求。

TETS系统是美国海军陆战队用于战场前沿武器维修的便携式通用测试系统,经过竞标由美国MANTEC公司承制,该系统1999年交付。包括四个便携式加固机箱,两个VXI总线检测/激励模块机箱,一个可编程模块电源机箱,一个固定式模块电源机箱。其VXI测试系统包括泰瑞达公司的数字测试子系统M910。接口采用VPC 90连接。

ATEC6系列为法国宇航公司上世纪九十年代中期生产的通用自动测试系统,用于波音、空中客车等民用飞机和幻影-2000军用飞机的测试、维修。基本系统包括SUN工作站,VXI 总线检测/激励模块,GPIB总线可编程电源。接口标准为ARINC 608A。

表1列出了上世纪九十年代末国外几种主要的通用测试系统的概况。

表1 国外的几种通用测试系统

SMART(标准的模块式航空电子设备维修与测试)系统是民用航空协会建立的用于航空电子设备ATE的标准。该系统由航空无线电公司(ARINC)设计,而由ARINC,TYX和Aerospatiale三公司共同完成开发。SMART是一种模块结构,它包含:①一组允许自由选用测试仪器的通用测试系统的标准集;②测试接口适配器(TUA);③测试控制计算机(Test Control Computer,缩写为TCC)。SMART的软件结构如图11所示。

对商用飞机电子设备的维修,SMART是一个很成功的软件,已用于维修14家航空公司的电子设备。飞机机型为A320/330/340,MD-11以及B737/747/757/777。

欧洲的一些国家和以色列,也成功开发出一些通用ATE系统,其中有代表性的是英国国防部领导开发的低成本可扩展的自动测试设备LCDATE(Low Cost Deployable Automatic Test Equipment),GEC-Marconi Avionics公司为欧洲战斗机2000、EH101支援直升机和现代新型武器系统开发的具有通用核结构的自动测试系统ECR90,德国STN ATLAS公司为F-4飞机的空-空导弹接口而开发的PASIS系统、以及以色列RADA公司推出的两种通用ATE。

MOD(N)ATS是英国国防部倡导于上世纪九十年代中后期为各种导弹和鱼雷研制的通用自动测试系统,该系统的研制目的与美国海军的CTS(通用测试站)系统相类似,主要是为了满足制导武器的现场测试需求,重点是检测UUT电源及其它一些对于安全性起决定作用的输入信号。该系统是以测试设备通用核(Test Equipment Common Core,缩写为TECC)为基础,采用VXI、VME和GPIB总线来配置仪器设备,应用VXI Plug&Play(即插即用)标准,以小尺寸的机柜(柜高不大于 1.5m)并接的方式组装系统,保证工厂生产与前线场站用的ATS是一样的。在保障武器系统测试的安全性方面,该系统有如下主要特点:①对现场武器测试而言,它是一个完全的隔离系统;②全部采用无源的接口适配器;③拥有通过光缆远程操作的能力;④并发进行的UUT供电状况监视能力;⑤整个系统的健康监测能力。

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测试程序集软件 数据源文件

程序

图11 SMART 软件结构

3.2 近期的通用自动测试系统

早期的通用自动测试系统虽然已采用了通用的软、硬件平台及核心测试结构的研制策略,但仍不能适应现代战争多兵种联合作战对多武器系统、多级维护的需要。其主要不足是:①这类通用ATE只支持单武器平台或某一武器系统类型;②这类ATE的采购或研制总是列入相应的武器平台或系统的计划之中;③不具备ATS互操作功能。为了进一步降低军用自动测试系统的总成本并通过实现自动测试系统的互操作功能来改进后勤维修灵活性,美国国防部自动测试系统研究、开发和集成组(ARI)规划出下一代自动测试系统的体系结构即NxTestATS,作为美国国防部系统的下一代自动测试系统的标准结构,该标准的ATS结构建立在开放系统概念的基础之上,具有如图12 所示的形式,称为自动测试系统的开放式结构。该结构主要由“系统接口(System Interfaces)”和“信息框架(Information Framework)”两部分组成,分别受两个主要的工业标准:IEEE P1226(ABBET,广域测试环境)和VXI Plug&Play(VPP,即插即用)的支持,在诊断信息系统方面遵循IEEE P1232(AI-ESTATE,适用于所有测试环境的人工智能交换和服务)标准。在构成分布式综合诊断系统时,则遵循TCP/IP网络传输协议。

建立下一代自动测试系统体系结构的任务是要实现如下目标:

(1)改善仪器的互换性;

(2)使ATE能更自由地按照需求缩放;

(3)可使新技术快速引入;

(4)改善TPS的可移植性;

(5)改善TPS的互操作性;

(6)使用基于模型的编程技术;

(7)构建现代化的测试编程环境;

(8)定义TPS性能规范;

(9)扩大和增多对商品成件/货架产品的使用;

(10)汇集设计阶段的产品测试数据;

(11)使用武器系统运行中的测试数据;

(12)使用基于知识的各种TPS;

(13)定义与综合诊断框架的接口。

在实施这些计划的过程中,已陆续推出一些新的通用自动测试系统,其中有代表性的是RTCASS和LM-STAR两个系统。

1. RTCASS系统

RTCASS(Reconfigurable Transportable CASS)是一种便携式可灵活配置的商品ATE 系统,是美国海军与洛克希德·马丁公司在CASS基础之上,总结以前开发ATE系统方面的经验研制出来的。RTCASS能比现有的ATE系统更有效地利用资源,它应用模块化的商品硬件及面向对象的软件组件,是针对航空电子及武器系统的维修任务而开发的便携式的基于组件的ATE系统。它的主要特点如下:①便携、加固的封装箱,可选的机架安装能力;②可重构的测试系统配置;③仪器备件共享,数量少;④扩展和训练任务的代理操作功能;⑤对作战武器的维修支持能力。

RTCASS在结构上采用灵活的商业产品构成的开放式结构,其硬件及软件均由货架产品组成,系统硬件分别装入若干特殊加固的封装箱,然后进行机械和电气互联形成系统。这种结构形式更适合前线战场应用及恶劣的工作环境。RTCASS的软件结构采用组件技术、货架产品的软件以及美国国防部定义的开放式系统结构。货架产品的ATLAS编译器和运行时间系

统(RTS)提供坚实的能力和很低的维护成本。RTCASS应用面向对象的概念,将货架产品软件,标准化的美国国防部ATS接口以及现代的软件工具融入一个Windows NT的环境之中。它的软件以应用TYX公司的PAWS软件为其主要特征,包含PAWS仿真器接口,测试操作者接口,仪器检测及误差跟踪系统,软件封装管理器,仪器对象库以及微软公司的Visual C++ 或LabWindows/CVI。在开发非ATLAS软件模块或测试序列时,LabWindows/CVI是需要的。

2. LM-STAR系统

LM-STAR是洛克希德·马丁公司信息系统部开发的具有可重构、开放式结构的商品自动测试系统,该系统既可以工作于老的ATLAS语言环境,也可以工作于面向产品生产工厂的LabWindows/CVI软件环境。该系统与CASS和RTCASS兼容,拥有一个核心系统。该系统能为工厂中的生产测试和现场中的维修测试提供一种低成本的手段,既可用于军用系统的测试,亦可以用于民用产品的测试。

LM-STAR利用TYX公司的PAWS软件以及NI公司的LabWindows/CVI及TestStand开发工具,既允许该系统能运行已有的一些采用ATLAS语言的 TPS,也为用户提供了一个使用C 语言的虚拟仪器开发环境。

LM-STAR的设计目标是为工厂及场站自动测试系统以及日益增长的潜在军方用户提供良好的测试环境,其设计需求包括低成本和大于95%的可用性。

从近期军用自动测试系统的发展可看出,下一代军用通用自动测试系统有如下特点:(1)支持对多武器平台的测试,具有ATS互操作性;

(2)更多地使用货架产品的硬件和软件,占所用资源的90%以上;

(3)更广泛地应用工业标准,使新技术容易引入;

(4)诊断系统(特别是基于知识的系统)融入测试系统,形成综合的信息系统;

(5)系统的自身成本、人员及维护成本会大大下降。

18

图12 下一代军用自动测试系统体系结构

诊断

数据

IEEE

P1232.1 UUT 测试需求 TeRM (EDIF Test) 测试 程序文件 产品 数据 EDIF BIT 数据 维修 数据 IEEE P1389

信 息 框 架

数字测

试格式

IEEE

P1445

仪器功能 及参数数据 IEEE P1226.11 开关功能 及参数数据 IEEE P1226.11 适配器功能 及参数数据 IEEE P1226.11 网络

LAB STD 5&7

(TCP/IP ) 诊断

服务

IEEE

P1232.2 运行时间 服务 IEEE P1226.10 资源管理 服务 IEEE P1226.3 多媒体 格式

系 统 接 口

通用

仪器类 仪器 驱动器

VPP-3.x 通信管理器 VPP-4 开关 矩阵 接卡器 /夹具

参考文献:

[1]Allan C. Stover, ATE: automatic test equipment, New York, 1984.

[2]李行善,ATS(自动测试系统)及ATE技术,《电子产品世界》,2002年第三期A版(总第110期).

[3]于劲松、李行善,美国军用自动测试系统的发展趋势,《测控技术》,2001年12月第20卷.

[4]李宝安、李行善,自动测试系统(ATS)软件的发展及关键技术,《测控技术》,2003年1月第22卷.

[5]S. W. Larson, The Common Test Station (CTS) For Guided Weapons Testing, AUTOTESTCON ’96, 1996.

[6]John Paul, the Evolution and Application of VXIbus Common Core Based A TS Design, AUTOTESTCON ’98,

1998.

[7]Jim Mulato, CASS Evolution to a COTS-Based Open-System Architecture, AUTOTESTCON ’99, 1999.

[8] C. B. Mitchell and G. Geathers, RTCASS, A Portable, Configurable Commercial ATE System, AUTOTESTCON ’99,

1999.

[9] A. Mena and R. Sutton, https://www.360docs.net/doc/845157132.html, Supportability for the New Millennium, AUTOTESTCON ’2000, 2000.

[10]T. Jurcak, Test Programming in an ABBET Signal-Oriented Environment, AUTOTESTCON ’96, 1996.

[11]徐波、李行善,数据库访问技术在虚拟仪器开发平台Labwindows/CVI上的应用研究,《电子测量与仪器学报》,

2002年第16卷第3期。

[12]IEEE Std 1226-1998, A Broad-based Environment for Test (ABBET), Overview and Architecture, 1998.

[13]ARINC Specification 608A, Design Guidance for Avionics Test Equipment, Part1 System Description, 1993.

[14]IEEE Std 1232-1995, Artificial Intelligence and Export System Tie to Automatic Test Equipment (EI-ESTA TE):

Overview and Architecture, 1995.

[15]李行善、万九卿,虚拟仪器及其对军用ATE发展的影响,《航空工程与维修》,2001.1 No. 199.

[16]W. R. Link, J. E. Murphy, et al, Integrated Maintenance Information System Diagnostic Demonstration,

AD-A228283, 1990.

[17]W. R. Simpson and J. W. Sheppard, An Intelligent approach to automatic test equipment, Proc Int. Test Conf. 1991.

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电子测量技术的现状及发展趋势

电子测量技术的现状及 发展趋势 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

电子测量论文 题目:电子测量技术现状及发展趋势姓名: 班级: 学号:

摘要:本文综合论述了电子测量技术的现状和总体发展趋势,分析了电子测量仪器的研究开发,阐述了我国电子测量技术与国际先进技术水平的差距,进而提出了发展电子测量仪器技术的对策。特别是由于测试技术的突破带来的电子测量仪器的革命性变化.同时,针对业界自动测试系统的发展历史和现状提出了作者的一些看法,并介绍了业界的最新进展和最新标准.近年来,以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。鉴于中国在全球制造链和设计链的重要地位,使得这里成为全球各大测量仪器厂商的大战场,同时,也带动了中国本土测试测量技术研发与测试技术应用的迅速发展。 关键词: LXI ATE 自动测试系统智能化虚拟技术总线接口技术VXI

目录 摘要................................................................................................I 前言 (1) 第一章测试技术现状及其存在的问题 (2) 第二章电子测量技术的发展方向 (2) (一)总线接口技 术 (2) (二)软件平台技 术 (3) (三)专家系统技 术 (3) (四)虚拟测试技 术 (3) 第三章展望未来 (4) 参考文献 (5)

前言 中国电子测量技术经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量技术在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。进入21世纪以来,科学技术的发展已难以用日新月异来描述。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。本文拟从现代电子测量技术发展的三个明显特点入手,进而介绍下一代自动测试系统的概念和基本技术,引入合成仪器的概念,面向21世纪的我国电子测量技术的发展趋势和方向是:测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。

零件质量的自动化检测系统设计

哈尔滨工业大学 制造系统自动化技术作业 题目:零件质量的自动化检测系统设计 班号: 学号: 姓名: 作业三零件质量的自动化检测系统设计

PS 一、零件结构图 二、自动检测项目 (1)孔是否已加工? 如图1所示,利用光电传感器来检测孔是否已加工。1PS 、2PS 、3PS 三个光电 传感器接受光信号,其中1PS 和3PS 检测从凸台两侧反射回来的光信号,2PS 检测从凸台中心线出反射回来的光信号。当孔已加工则所测得的波形如图3中2PS 所示,若孔还没有加工 则2PS 所测得的波形和1PS 、3PS 所测得的波形相同,故可以通过波形来确认孔是否已加工。 2 工件检测示意图图 3 检测波形图 )面A 和B 是否已加工? 图4为检测A,B 面是否加工的检测原理图,光电传感器发射装置发射脉冲, PG 2

若两个面均已经加工,则接收装置可以在工件经过时候接收到光电脉冲。若A,B 面没有加工,则在工件经过时检测不到光电脉冲。 图4 工件检测图 (3)孔φ15±0.01精度是否满足要求? 方向设计一个类似于塞规的测定杆,在测定杆的圆周上沿半径方向放置三只电感式位移传感器。测量原理如图所示。假设由于测定杆轴安装误差,移动轴位置误差以及热位移等误差等导致测定杆中心O1与镗孔中心O存在偏心e,则可通 过镗孔内径上的三个被测点W1,W2,W3测出平均圆直径。在测定杆处相隔τ,φ 角装上三个电感式位移传感器,用该检测器可测量出间隙量y 1,y 2 ,y 3 。已知测 定杆半径r,则可求出Y1=r+y1,Y2=r+y2,Y3=r+y3。根据三点式平均直径测量原理,平均圆直径D0=2×(Y1+aY2+bY3) 1+a+b ,公式中a,b为常数,由传感器配置角决定,该测量杆最佳配置角度取τ=φ=125°,取a=b=0.8717。偏心e的影响完全被消除,具有以测定杆自身的主机算环为基准值测量孔径的功能,可消除室温变化引起的误差,确保±2μm的测量精度。 图5 孔径测定原理图

测试技术的发展现状以及未来的发展趋势

测试技术的发展现状以及未来的发展趋势 姓名:赵新 班级:机械5-1班 学号: 10号

测试技术的发展现状以及未来的发展趋势 概述 测试是测量与试验的简称。 测量内涵:对被检测对象的物理、化学、工程技术等方面的参量做数值测定工作。 试验内涵:是指在真实情况下或模拟情况下对被研究对象的特性、参数、功能、可靠性、维修性、适应性、保障性、反应能力等进行测量和度量的研究过程。 试验与测量技术是紧密相连,试验离不开测量。在各类试验中,通过测量取得定性定量数值,以确定试验结果。而测量是随着产品试验的阶段而划分的,不同阶段的试验内容或需求则有相对应的测量设备和系统,用以完成试验数值、状态、特性的获取、传输、分析、处理、显示、报警等功能。 产品测试是通过试验和测量过程,对被检测对象的物理、化学、工程技术等方面的参量、特性等做数值测定工作,是取得对试验对象的定性或定量信息的一种基本方法和途径。 测试的基本任务是获取信息。因此,测试技术是信息科学的源头和重要组成部分。 信息是客观事物的时间、空间特性,是无所不在,无时不存的。但是人们为了某些特定的目的,总是从浩如烟海的信息中把需要的部分取得来,以达到观测事物某一本值问题的目的。所需了解的那部分信息以各种技术手段表达出来,提供人们观测和分析,这种对信息的表达形式称之为“信号”,所以信号是某一特定信息的载体。 信息、信号、测试与测试系统之间的关系可以表述为:获取信息是测试的目的,信号是信息的载体,测试是通过测试系统、设备得到被测参数信息的技术手段。 同时,在军事装备及产品全寿命周期内要进行试验测试性设计与评价,并通过研制相应的试验检测设备、试验测试系统(含软、硬件)确保军事装备和产品达到规定动作的要求,以提高军事装备和产品的完好性、任务成功性,减少对维修人力和其它资源要求,降低寿命周期费用,并为管理提供必要的信息。 全寿命过程又称为全寿命周期,是指产品从论证开始到淘汰退役为止的全过程。产品全寿命过程的划分,各国有不同的划分。美国把全寿命过程划分为6个阶段:初步设计、批准、全面研制、生产、使用淘汰(退役)。我国将全寿命周期划分为5个阶段:论证、研制、生产、使用、退役。 这五个阶段都必须采用试验、测量技术,并用试验手段,通过测量设备和测量系统确保研制出高性能、高可靠的产品。因此,测试技术是具有全局性的关键技术。尤其在高新技术领域,测试技术具有极其重要地位。 美军武器装备在试验与评定管理中,对试验与评定的类型分为:研制试验与评定、使用试验与评定、多军种试验与评定、联合试验与评定、实弹试验、核防护和生存性试验等类。 但最主要的和最重要的是研制性试验与评定、使用试验与评定两种。试验与评定是系统研制期间揭示关键性参数问题的一系列技术,这些问题涉及技术问题(研制试验);效能、实用性和生存性问题(使用试验);对多个军种产生影响问题(多军种联合试验);生存性和杀伤率(实弹试验)等。但核心是研制性试验与评定及使用性试验与评定,主要解决军工产品在研制过程中的技术问题和使用的效能、适应性和生存性问题。 研制试验与评定是为验证工程设计和研制过程是否完备而进行的试验与评定,通过研制试验与

自动测试系统的新趋势

自动测试系统的新趋势 摘要:在科技日新月异的今天,新的测试技术及新的电子元器件设计和制造技术不断推动着电子测量仪器设计水平向前发展。尤其是通信技术和计算机技术的发展,以及在自动测试系统内的深入应用,使得自动测试系统有了其新的特点。 关键词:自动测试系统、新趋势、融合 PXI总线是Compact PCI总线的进一步扩展,具有开放性、高性能、低成本和通用性特点,已在航空、航天、军事等高技术领域得到了迅速发展,越来越多的大型复杂自动测试系统集成工程师选用PXI总线作为开发平台。PXI总线得到迅速发展的原因是它综合了PCI和VME计算机总线、COmpact PCI的插卡结构、VXI与GPIB测试总线的特点,并采用了windows和Plug&Play的软件工具作为平台技术的软件和硬件基础,具有更好的性能。它充分发挥了计算机的功能,能直接选用有关货架产品和即插即用程序方便地组成各类自动测试系统。 进入21世纪,电子测量仪器的总体发展出现了新的趋势,概括起来有以下三方面特点: 第一,仪器的性能更加优异,测量功能更加强大,仪器的测量精度,测试灵敏度,测量的动态范围等都达到了前所未有的高度。例如,Agilent公司的PSA频谱分析仪的测量灵敏度高达一169dBm(接近物理界热噪声一174dBm),PNA网络分析仪的动态范围高达143dB。 第二,仪器和计算机技术的前所未有的融合。首先,越来越多的仪器选用以Windows软件和Intel芯片为平台,采用Windows GUI和基于军用标准的软件,用Windows软件代替仪器内部操作软件,并易于与MS办公室应用软件连接,充分发挥其效能,同时,触摸屏被广泛利用,话音控制可解决双手同时被占用时操作仪器的问题,通过网络控制仪器操作,并用基于MS Windows和MS Visual Studio实现测试自动化。 第三,随着计算机的运算速度和处理数据能力的不断增加,及计算机仿真技术的广泛应用,仪器的硬件和测试软件及仿真软件的结合越来越紧密。首先,硬件的模块化设计,使得通过不同的硬件模块组合配以不同的软件,从而形成不同功能的仪器和不同的测试解决方案。通过插入不同的模块并配以不同软件,该仪器可成为抖动分析仪,宽带示波器,数字通信分析仪,时域反射分析仪;此外,VXI结构的测试仪器更加充分地解释了模块化结构仪器的灵活配置和应用。其次,软件无线电的概念已有了全新的解释和现实的应用。 随着测量仪器功能的不断提高和完善,与其相关的自动测试系统(特别是军用ATS测试系统)的组建与发展也经历了从台式仪器ATS系统到卡式仪器ATS系统,从卡式仪器ATS系统到卡式仪器与台式仪器混合的ATS系统的发展过程。到目前为止,VXI 结构的仪器(主要对于大通道数的数字信号测量)与GPIB标准的台式仪器(主要对于性能要求严格的射频/微波信号测量)相结合组建ATS测试系统已成为军用ATS测试系统普遍遵从的主流原则和典范。它可以极大地降低整个测试系统的组建、开发、维护、替换和升级的成本。但是,由于军工行业系统研制周期和认证周期相对较长,系统维护和需要支持的周期通常在lO年至20年,而民用科技的发展日新月异,流行商用仪器的更新速度越来越快,一些COTS产品在军工行业被大规模全面使用之前就

自动检测技术综述

课程综述 08自动化(2)班 0805070124 随着大三分专业被分到自动化这个专业后,首先接触的课程就是自动化检测技术。作为一门动手能力要求比较高的课程,这门课也配套了相应的实验课程。回味这学期的自动检测技术这门课的学习,按照自己的学习计划学习起来还是比较从容的。自动检测技术是自动化科学技术的一个重要分支科学,是在仪器仪表的使用、研制、生产、的基础上发展起来的一门综合性技术。自动检测就是在测量和检验过程中完全不需要或仅需要很少的人工干预而自动进行并完成的。实现自动检测可以提高自动化水平和程度,减少人为干扰因素和人为差错,可以提高生产过程或设备的可靠性及运行效率。 对于自动检测技术这门课,我觉得很重要的就是学习计划,不管做什么事都应该有一个计划,大到自己的学习生涯规划,小到自己的一天什么时刻该做什么,这样你才能做到有的放矢。作为一门自动化专业重要的课程,学好这门课是必须的。关于学习计划,我觉得每天课后的复习工作是很重要,这有助于我们对新知识的理解和吸收。大学里要充分利用各种资源,比如说图书馆、学术论坛、网络资源等。网络这种全新的学习形式具有开放性、互动性、网络性、虚拟性的特点,为我们的自主学习,教师的教学提供了许多便利条件。目前,互联网上学习资源中,管理方面的资源极为丰富;收费、互助、免费应有尽有。当然如何有效利用这些资源,是我们必须重视的问题,不适当的选择,会浪费精力,浪费时间,我们要选择适合自己的资源进行学习,这样才能做到事半功倍。还有就是一个老师每次布置的小设计论文,每次的设计论文感觉都是对自己所学到的知识的一些升华,在原有知识的基础上进行设计,利用课本知识缩学到的东西应用到实际的设计当中去。这是一项很好的作业,让我们在学到基础知识的前提下,能够活用。 自动检测的任务:自动检测的任务主要有两种,一是将被测参数直接测量并显示出来,以告诉人们或其他系统有关被测对象的变化情况,即通常而言的自动检测或自动测试;二是用作自动控制系统的前端系统,以便根据参数的变化情况做出相应的控制决策,实施自动控制。自动检测技术主要的研究内容:自动检测技术的主要研究内容包括测量原理、测量方法、测量系统、及数据处理。测量系统:确定了被测量的测量原理和测量方法后,就要设计或选用装置组成测量系统。目前的测量系统从信息的传输形式看,主要有模拟式和数字式两种。模拟式测量系统:模拟量测试系统是由传感器,信号调理器,显示、记录装置和(或)输出装置组成。数字式测量系统:数字式测量系统目前主要是带微机的测量系统,是由传感器、信号调理器、输入接口、中央处理器组件、输出接口和显示记录等外围设备组成。检测技术的特点:实时性强、精确度高、可靠性高、通道多、功能强。 关于自动化专业而言,自动化检测技术对学生动手能力要求比较高,所以有关和自动检测技术的实验课也是尤为重要的一项。实验课的课前准备工作必须充

超声自动探测国内外研究现状、发展趋势

超声自动探测国内外研究现状、发展趋势

一、国内外技术现状、发展趋势 1.1超声自动检测与无损评价技术研究意义 超声探伤技术作为一种重要的无损检测技术,在现代工业的各个方面都有着广泛的应用,体现在改进产品质量、产品设计、加工制造、成品检验以及设备服役的各个阶段;体现在新材料和新技术的研究中;也体现在保证机器零件、最终产品的可靠性和安全性上,世界各国对它的研究都非常重视。例如美国为了保持它在世界上科学技术的领先地位,早在1979年的政府工作报告中提出要成立的六大技术中心中,无损检测技术便是其中之一。日本最近制定的21世纪优先发展四大技术领域之一的设备延寿技术中,也把无损探伤放在十分重要的位置。另外,无损探伤技术所能带来的经济效率也是明显的,目前我国的投入不比日本少,而国民生产总值只有日本的三分之一左右,这种现象主要是由于我国产品质量上存在问题而导致大量产品报废所致。据测算,我国不良品的年损失约2000亿元。再者,无损探伤的经济效益还表现在产品的竞争能力上,在无损技术支持下提高产品质量和可靠性,是保证产品进入国际市场的决定性因素之一。例

如,日本小汽车生产中30%零件采用无损检测后质量迅速超过美国,市场扩大而严重威胁美国的汽车工业,德国奔驰汽车公司对汽车的几千个零件全部进行无损检测后,运行里程增加一倍,大大提高了产品在国际市场的竞争能力。 铝板在国民生产总值中的地位。由于板材缺陷而导致飞机失效甚至失事的所造成经济损失。 采用自动超声检测能节省人力。 研究超声无损评价技术对铝板的质量控制具有重大的意义。传统的超声检测多是依据检测者的经验对超声回波进行主观的评价。这种方法太主观,检测的可靠性和效率十分有限。随着计算机技术的快速发展,将信号分析与处理技术、成像技术、人工智能技术和自动化控制技术应用于超声检测已经成为国内外研究热点。不仅可以通过图像来展现内部缺陷,而且可以利用现代数字信号处理技术来进行缺陷的定性定量分析和无损评价。 1.2超声检测技术国内外现状、发展趋势 1.2.1超声检测方法和技术现状 1)国内现状 国内超声检测技术的主要研究领域可以分

嵌入式软件自动化测试系统研究

嵌入式软件自动化测试系统研究 摘要:在软件测试过程中,有许多重复的、非创造性的工作。在此背景下,自 动测试系统(ATS)以其节省人力、缩短测试时间、提高测试效率和提高测试稳 定性等优点,在软件测试中越来越突出。本文对嵌入式软件自动测试系统进行了 深入的研究,并对促进我国自动化测试系统的发展和进步提出了建议。 关键字:软件;自动化;测试系统 引言 目前,嵌入式软件自动化测试系统在军用和民用领域的应用越来越广泛,其 作用也越来越重要。推动嵌入式软件自动化测试系统的发展,对推动军用和民用 领域软件发展进步,具有非常重要的作用。所以,必须要加强对嵌入式软件自动 化测试系统的研究,为我国社会经济发展建设提供重要的推动力量。 1、嵌入式软件自动化测试系统简析 嵌入式软件自动化测试系统的应用原理是利用测试脚本,对嵌入式软件的运 行进行自动化控制,同时对数据进行收集和分析并最终形成相关测试报告,得出 科学准确的测试结果。分布式架构的嵌入式软件自动化测试平台,这种结构便于 对系统进行扩展和升级。该系统结构主要包括两部分,即测试开发管理主机和目 标仿真机,两者之间的通讯方式采用的是以太网通信,而目标机与目标机之间的 通信方式则采用1394B通信。 2、测试硬件系统的通用性 2.1测试总线 在嵌入式软件自动化测试系统中,测试总线是非常重要的组成部分,担负着 至关重要的作用。测试总线的主要功能是对测试数据进行传送,同时还能够传送 控制指令,是嵌入式软件自动化测试系统中的中枢神经。随着计算机技术的不断 发展以及对各个领域的深入渗透,自动化测试领域的总线技术也取得了极大的进步。其主要发展历程经历了通用接口总线、VXI、PXI以及基于LAN接口面向仪器 的扩展等几个阶段。通用接口总线简称为GPIB,其主要组成部分包括标准接口、 母线、计算机和仪器仪表等等。这种总线技术的优点是能够利用计算机对仪器进 行有效的操作和控制,代替传统人工操作,初步实现了自动化测试。但缺点是对 装置的数量具有严格的限制,不能够过15台,而且电缆长度也不能超过20米。VXI总线是VME和GPIB两种总线系统融合后产生的新型技术,其优点是体积小,功耗低,组建更灵活,而且具有较高的传输速率。此外,还便于维修。但缺点是 总线速度明显落后于PC机总线速度。PXI的优点是能够即插即用,但缺点是功耗大,转换板的密度也较大,具有空间局限性,主要应用于紧凑型CPI仪器领域扩 展和开放式工业领域。基于LAN接口面向仪器的扩展简称为LXI,是基于局域网 发展起来的新一代模块化平台标准,优点是融合了前面三种总线技术的优点,如GPIB的高性能、VXI和PXI的小体积以及LAN的高吞吐率,缺点是没有经过确切 的验证,是否适合实时嵌入式软件自动化测试系统还是个未知数。 2.2硬件接口 在嵌入式软件自动化测试系统中,包括多种硬件平台,用于连接各硬件平台 的硬件接口具有重要的作用。目前,测试领域一直在致力于建立一种标准化接口,使硬件接口实现规范化和标准化发展。美国国防部对自动测试系统已制定了相关 标准,在该标准中,对硬件接口标准也做出了相应的规定和规范。在1999年, 适配品与测试夹具接口联盟对测试系统信号接口制定了标准IEEEP1505,从而使

自动化测试平台解决方案V0

Smart Robot自动化测试解决方案

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1.面临的问题 1.1.智能移动设备的软件系统和硬件方案的复杂组合,导致APP 实现多机型兼容难度大,投入大。 1.2.敏捷开发、迭代开发,产品追求快速上线,导致回归测 试、可靠性测试等任务重,无法有效应对测试工作量波 峰。 1.3.A PP开发框架多、开发人员能力不足导致安全漏洞突出 1.4.软件硬件设计交叉影响,性能优化难度加大。 2.自动化测试平台整体解决方案 为解决移动应用开发商面临的以问题,结局方案设计如下。可全面解决移动应用开发面临的兼容性问题、安全性问题、测试工作量波峰、用户体验问题,并全程为移动应用的开发保驾护航。 整体解决方案 兼容性测试系统:智能源码扫描,即通过解析APK文件,将源码与问题特征库自动比对,查找兼容性问题,并自动生成测试报告。 SMART平台,实现被测设备管理+测试用例制作、管理、自动化执行、并生成测试报告。可实现APP的定制用例的多机自动化运行、适配性测试、功能及UI测试; 安全监控系统:监测系统文件变化、监测数据流量、耗电情况、监控非法用户行为等。

性能测试系统:通过专业的自动化测试设备(硬件工具),测量流畅度卡顿数据、量化响应时间指标,为研发人员提供毫秒级数据,助力改善用户体验。 3.解决方案的实现 3.1.兼容性测试系统 3.1.1.SMART 平台 SMART兼容性测试平台,提供自动化测试的解决方案,提供用例制作、管理、自动化运行、测试结果自动校验。无需人员干预即可实现各类APP自动化用例的运行,并自动生成测试报告。 3.1.1.1.测试步骤 测试步骤 a)自动化测试脚本开发 b)真机运行脚本 c)输出测试报告 3.1.1.2.测试框架 测试框架 通过手机usb接口实现对手机的控制,完成测试工具及app的下发,运行及测试结果的拉取和展示。测试工具采用lua脚本编写测试case,通过进程注入技术获取屏幕显示信息,结合Touch事件模拟,可以实现基于控件级别的复杂测试case,测试结果以Log、屏幕截图等形式输出。 3.1.1.3.SMART平台可实现的功能

《自动控制原理及应用》

中国农业大学继续教育学院《自动控制原理及其应用》试卷 专业 姓名 成绩 一.填空题(每空0.5分,共25分) 1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式:即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。 3、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+,则该系统的传递函数G(s)为 。 4、根轨迹起始于 ,终止于 。 5、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--,则该系统的开环传递函数为 。 6、PI 控制器的输入-输出关系的时域表达式是 ,其相应的传递函数为 ,由于积分环节的引入,可以改善系统的 性能。 7、在水箱水温控制系统中,受控对象为 ,被控量为 。 8、自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为 ;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为 ;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于 。 9、稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统 。判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用 ;在频域分析中采用 。 10、传递函数是指在 初始条件下、线性定常控制系统的 与 之比。 11、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系,开环频域性能指标中的幅值穿越频率c ω对应时域性能指标 ,它们反映了系统动态过程的 。 12、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即: 、快速性和 。 13、控制系统的 称为传递函数。一阶系统传函标准是 ,二阶系统传函标准形式是 。 14、在经典控制理论中,可采用 、根轨迹法或 等方法判断线性控制系统稳定性。 15、控制系统的数学模型,取决于系统 和 , 与外作用及初始条件无关。 16、线性系统的对数幅频特性,纵坐标取值为 ,横坐标为 。 17、在二阶系统的单位阶跃响应图中,s t 定义为 。%σ是 。 18、PI 控制规律的时域表达式是 。P I D 控制规律的传递函数表达式是 。 19、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面,即: 、 和 ,其中最基本的要求是 。 20、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为()G s ,则该系统的开环传递函数为 。 21、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法,叫系统的数学模型,在古典控制理论中系统数学模型有 、 等。 22、判断一个闭环线性控制系统是否稳定,可采用 、 、 等方法。 23、PID 控制器的输入-输出关系的时域表达式是 ,其相应的传递函数为 。 24、最小相位系统是指 。 二. 选择题(每题1分,共22分) 1、采用负反馈形式连接后,则 ( ) A 、一定能使闭环系统稳定; B 、系统动态性能一定会提高; C 、一定能使干扰引起的误差逐渐减小,最后完全消除; D 、需要调整系统的结构参数,才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。 A 、增加开环极点; B 、在积分环节外加单位负反馈; C 、增加开环零点; D 、引入串联超前校正装置。 3、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是( ) A 、主反馈口符号为“-” ; B 、除r K 外的其他参数变化时; C 、非单位反馈系统; D 、根轨迹方程(标准形式)为1)()(+=s H s G 。 4、开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标( ) 。 A 、超调%σ B 、稳态误差ss e C 、调整时间s t D 、峰值时间p t 5、已知开环幅频特性如图2所示, 则图中不稳定的系统是( )。 系统① 系统② 系统③ A 、系 统 ① B 、系统② C 、系统③ D 、都不稳定 6、若某最小相位系统的相角裕度 γ >,则下列说法正确的是 ( )。 A 、不稳定; B 、只有当幅值裕度 1 g k >时才稳定; C 、稳定; D 、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。

自动测试系统的原理、应用与发展

自动测试系统的原理、应用与发展 北京航空航天大学自动化学院测控系李行善于劲松 摘要自动测试系统(ATS)广泛应用于各类产品(器件、部件、电路板、设备或系统)从设计、生产到使用维护的各个阶段,对提高产品性能及生产率,降低生产成本及整个生命周期成本,起着重要作用。对于飞机、导弹、舰船或武器系统,自动测试系统更是这些它们的综合保障设备的重要组成部分,对保障各类设备或武器系统的机动性和提高战斗力有重要意义。本文介绍自动测试系统的工作原理及发展概况,自动测试设备(ATE)的类型及测试程序集(TPS)开发的主要内容,并对一些有代表性的通用自动测试系统进行了评述。希望本文对国内从事这方面的研究工作的读者有所帮助。 1 自动测试系统(ATS)的发展概况 1.1 自动测试系统的概念与组成 一般意义的自动测试系统是对那些能自动完成激励、测量、数据处理并显示或输出测试结果的一类系统的统称。通常这类系统是在标准的测控系统总线或仪器总线(CAMAC、GPIB、VXI、PXI等)的基础上组建而成的,并且具有高速度、高精度、多功能、多参数和宽测量范围等众多特点。工程上的自动测试系统(Automatic Test System,缩写为ATS)往往针对一定的应用领域和被测对象,并且常以应用对象命名,如飞机自动测试系统,发动机自动测试系统,雷达自动测试系统,印制电路板自动测试系统等,也可以按照应用场合来划分,例如可分为生产过程用自动测试系统,场站维护用自动测试系统等。 自动测试系统(ATS)由自动测试设备(Automatic Test Equipment,ATE),测试程序集(Test Program Set,TPS)和TPS软件开发工具所组成,如图1 所示。 图1 自动测试系统的组成

基于数据操作的自动化测试技术研究与应用

第28卷第4期2009年8月 飞行器测控学报 Journal of Spacecraft TT&C Technology Vol.28No.4 Aug.2009 基于数据操作的自动化测试技术研究与应用* 郭巍1,2,龚兵1,张武光1 (11西安交通大学#陕西西安#710043;21西安卫星测控中心#陕西西安#710043) 摘要:首先分析了数据驱动实时软件自动化测试中存在的问题,提出了基于数据操作的改进关键字驱动脚本自动化测试方法,并在此基础上实现了航天测控软件系统的自动化测试平台。 关键词:数据操作;改进关键字驱动脚本;数据结构描述;测试自动化 中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:167425620(2009)0420048205 Research and Implementation of Test Automation Based on Data Manipulation GUO Wei1,2,GONG Bing1,ZHANG Wu2guang1 (1.Xi.an J iaotong University,Xi.an,Shaanxi Province710043;2.Xi.an Satellite Control Center,Xi.an,Shaanxi Province710043) A bstract:Following analysis of problems in data2driven realtime software testing,the paper presents an improved keywords2 driven script automation framework.The paper also intr oduces application of a data2driven space TT&C software testing platform in XSCC based on automatic framewor k. Keyw or ds:Data Manipulation;Impr oved Keywords2Driven Script;Data Structure Description;Test Automation 0引言 测试自动化技术作为传统测试理论和实际工程应用的重要纽带,日益彰显重要作用。IBM在发布自动化测试工具IBM Rational的技术白皮书中明确指出成功测试之处在于:及早测试、连续测试和自动化测试。自动化测试可减少测试工作量,提高测试效率,准确获得测试数据和实测结果[1]。 典型的航天测控软件(以下简称测控软件),大部分是基于事件的作业调度与数据驱动式软件,软件处理对实时性、容错性和精度要求较高,较少需要人工交互操作。此外,测控软件处理的测控数据,多数为具有特定制约关系的一组数据诸元构成的复杂结构,因此,航天测控实时软件测试具有复杂数据模拟、实时数据生成等要求。由于缺乏有效的数据自定义和操作支持,成熟的商用自动化测试工具在面向GUI 应用中凸显的快捷、便利等优点无法发挥,很难胜任测控软件的测试需要。因此在繁琐的数据驱动测控软件测试中,决定测试效果的主要是测试用例的自动化设计和执行、测试数据的产生自动化以及完备合理性,因此本文提出了测试数据的格式定制与完备化自动生成、测试用例设计与运行控制脚本的自动化2大研究内容。 1改进的关键字驱动测试脚本 测试脚本是由自定义的脚本语言编写的一段程序,测试脚本用来描述一个测试过程或测试包。测试用例的脚本化,一方面使得测试过程自动化执行成为可能,另一方面大大简化了回归测试工作,进而增强了测试用例的复用性[2]。IBM Rational Robot能够录制用户GU I操作并生成脚本供回归测试,但这种脚本绑定了测试操作和数据,同时由于其针对特定GUI 应用,造成它的可移植性和重用性较差,因此必须在研究用例脚本技术基础上,形成适应航天测控软件的测试脚本运行机制。流行的测试脚本技术主要有以下几类:线形脚本、结构化的线形脚本、共享脚本、数据驱动脚本、关键字驱动脚本[2]。关键字驱动脚本技术在导航脚本的控制下,读取基本测试数据和关键字对象数据,遇到关键字时则调用对应的支持脚本,同时传递对象和数据,通过导航脚本和关键字支持脚本 *收稿日期:2009-02-02;修回日期:2009-02-23 第一作者简介:郭巍(1974-),男,硕士,高工,主要从事航天测控软件质量保证与测试技术研究。

国内路面自动检测系统研究历程及展望

摘要:文章介绍了国内公路路面自动检测系统发展的历程,以及有代表性的检测装备,同时指出了存在的问题,并探讨了公路路面破损自动检测技术未来的发展方向。 关键词:路面破损;自动检测;车辙;平整度;线扫描 路面状况检测技术是公路建设与管理中的关键性、基础性技术,它不仅对检验和控制工程质量至关重要,而且还决定着道路养护决策的科学化程度和养护资金的优化分配。国外在路面检测技术方面的研究已经有30多年的历史,并且随着高新技术的发展已逐渐趋于成熟。我国从20世纪80年代后期开始,通过设备和技术引进与自主研发,在路面检测领域也取得了较大的发展。本文在对国内路面自动检测技术分析的基础上,详细介绍了国内公路路面自动检测系统发展的历程,对有代表性的检测装备进行了详细的介绍,同时指出了存在的问题,并探讨了公路路面破损自动检测技术未来的发展方向。 一、国内路面自动检测技术发展历程 我国对路面自动检测技术的研究最早可追溯于20世纪80年代后期,由于当时公路建设的快速发展,使我国公路养护里程迅速增长,与此同时,重载交通和交通量的快速增长和快速出现的路面大中修养护需求,使我国公路养护管理部门承受了巨大的压力。因此为满足公路养管工作的需要,国内由部分企业及科研院所如江苏省宁沪高速公路股份有限公司、武大卓越科技有限责任公司和交通

部公路科学研究院等通过设备与技术引进和自主开发,开始了路面检测技术的研究工作,并取得了巨大的发展。 二、我国路面快速检测系统介绍 2002年11月,由江苏省宁沪高速公路股份有限公司、南京理工大学和南京路达基础工程新技术研究所共同研制的N-1型路面状况智能检测车通过鉴定。该设备可在70km/h的速度下,快速检测路面平整度、路面车辙、路面破损的数据,其中3~5mm的裂缝识别率可达90%以上,平整度的检测精度达0.1mm,车辙检测精度为1mm。 这是国内首台路面快速检测系统,它的诞生,打破了国外检测设备在国内检测行业的垄断局面,同样也有效地遏制了国外厂家的漫天要价。虽然该系统在某些功能上已达到国际先进水平,但在路面破损定位和破损信息传输方面的研究还有很大欠缺。 2004年11月23日,南京理工大学的贺安之、徐友仁、贺宁、贺斌等共同研制出了“JG-1型激光三维路面状况智能检测系统”。该系统在多项关键技术方面拥有国际首创的专利成果,同时完全拥有自主知识产权,并通过交通部技术认定。 三、路面快速检测系统的技术原理

自动检测技术的应用与发展..

自动检测技术的应用与发展 摘要 在当今经济全球化高速发展的时代,随着工业自动化技术的迅猛发展,自动检测技术被广泛地应用在工业自动化、化工、军事、航天、通讯、医疗、电子等行业,是自动化科学技术的一个格外重要的分支科学。众所周知,自动检测技术是在仪器仪表的使用、研制、生产的基础上发展起来的一门综合性技术。 自动检测系统广泛应用于各类产品的设计、生产、使用、维护等各个阶段,对提高产品性能及生产率、降低生产成本及整个生产周期成本起着重要作用。本文首先介绍自动检测系统的概念,其次通过自动检测系统的各个组成部分,详述系统的工作原理,介绍了自动检测系统组建的概念、结构以及在组建中所使用的关键技术。以此为铺垫,进而深入探讨自动检测技术在各领域间的应用与推广。 关键词:自动检测系统应用发展 第一章自动检测系统的概念与组成 自动检测技术是一种尽量减少所需人工的检测技术,是一种依赖仪器仪表,涉及物理学、电子学等多种学科的综合性技术。与传统检测技术相比,这一技术可以减少人们对检测结果有意或无意的干扰,减轻人员的工作压力,从而保证了被检测对象的可靠性,因此自动检测技术已经成为社会发展不可或缺的重要部分。自动检测技术主要有

两项职责,一方面,通过自动检测技术可以直接得出被检测对象的数值及其变化趋势等内容;另一方面,将自动检测技术直接测得的被检测对象的信息纳入考虑范围,从而制定相关决策。检测和检验是制造过程中最基本的活动之一。通过检测和检验活动提供产品及其制造过程的质量信息,按照这些信息对产品的制造过程进行修正,使废次品与反修品率降至最低,保证产品质量形成过程的稳定性及产出产品的一致性。 传统的检测和检验主要依赖人,并且主要靠手工的方式来完成。传统的检验和检测是在加工制造过程之后进行,一旦检出废次品,其损失已发生。基于人工检测的信息,经常包含人的误差影响,按这样的信息控制制造过程,不仅要在过程后才可以实施,而且也会引入误差。自动检测是以多种先进的传感技术为基础的,且易于同计算机系统结合,在合适的软件支持下,自动地完成数据采集、处理、特征提取和识别,以及多种分析与计算。而达到对系统性能的测试和故障诊断的目的。 1.1检测与检验的概念 检测是指为确定产品、零件、组件、部件或原材料是否满足设计规定的质量标准和技术要求目标值而进行的测试、测量等质量检测活动,检测有3个目标: ①实际测定产品的规定质量我及其指标的量值。 ②根据测得值的偏离状况,判定产品的质量水平,确定废次品。 ③认定测量方法的正确性和对测量活动简化是否会影响对规

ATE自动化测试系统是什么_ATE自动化测试系统介绍

ATE自动化测试系统是什么_ATE自动化测试系统介绍 随着生活水平的提高,人们对电子消费产品的品质,功能,要求也越来越高。现在各大OEM,ODM厂家为了提高产品品质,优化生产线,降低人力成本,提高企业竟争力,纷纷购进ATE自动化测试系统。 ATE自动测试系统为各个领域的自动测试提供了一个统一通用的系统解决方案,该自动测试系统具有开放通用的特点。本文首先介绍了ATE自动化测试系统发展线路,其次阐述了ATE自动化测试系统的作用及原理、特点、优势,最后介绍了ATE自动化测试系统的功能、功能平台及使用领域。 ATE自动化测试系统发展线路第一阶段规划:1994~1997.9; 规划ATE开放体系结构,实现仪器可互换、提高仪器选择的灵活性 第二阶段规划:1997~1999.3; 规划ATS开放体系结构,实现TPS可移植与互操作 第三阶段规划:1996~2000; 增强UUT全寿命的支持,建立信息共享体系结构,实现ATS外部接口标准化,便于测试诊断信息、BIT信息、维护信息的共享和重用,便于产品设计信息在测试阶段的重用。 第四阶段规划:1998~2002.6; 与综合诊断支持系统、健康管理系统相结合形成产品长期维护支持体系结构。 ATE自动化测试系统的作用及原理ATE自动化测试系统作用:主要是检测电子产品的功能是否达到设计标准。 ATE自动化测试系统的原理:根据电子产品的测试要求,配置相应的仪器仪表,数据采集卡,通过开发测试软件,整合仪器仪表的功能,实现产品功能指标的测试,并且把测试数据荐储在电脑,上传到数据库,或者服务器,方便随时调用。 ATE自动化测试系统的特点1、开放性 ATE自动测试系统支持目前流行的所有仪器控制总线PXI、VXI、Serial、FPIB,用户可根

自动化测试可行性分析报告-(14343)

XXXX客户网银资金管理系统引入自动化测试的 可行性分析报告 版本:1.0

1. 概述 1.1. 目的 本文档对XXXX客户网银资金管理系统项目引入自动化测试工具的可行性进行评估,为项目经理提供决策参考。 1.1 范围 本文档描述了XXXX客户项目情况、现有测试工作流程、自动化测试本身的一些情况, 对测试工作量进行了估算,最后对估算结果进行了分析,并依此提出了一些建议。 本文档中讨论的自动化测试工具主要是功能测试工具。 1.2 术语定义 本文档涉及了几款自动化测试工具: TestManager:IBM公司的测试管理工具,属于Rational系列产品之一。 Robot:IBM公司的性能测试工具,属于Rational系列产品之一。 RFT:Rational Function T ester,IBM公司的功能测试工具,属于Rational系列产品之一。 TestDirector:Mercury公司生产的测试管理工具。 Loadrunner:Mercury公司生产的性能测试工具。 QTP:QuickT est Professional,Mercury公司生产的功能测试工具。 1.3 参考文档

2. 项目介绍 2.1. 项目背景 XXXX客户网银资金管理系统,是XXXX客户为了加强银行账户管理,提高资金利用效 率而开发的一套资金管理系统。 2.2. 项目开发、运行环境 XXXX客户网银资金管理系统遵循的开发规范如下: 操作系统:Windows2003或者HP Unix或者SCO Unix或者AIX或者Solaris 数据库平台:Informix 9.0 J2EE应用服务器:Weblogic8.1.4 开发平台:Eclipse(3.1以上版本) 2.3. 项目进度 项目的预定计划如下: 序号阶段名称工期开始时间结束日期 1 需求阶段34工作日2006-5-10 2006-06-26 2 开发阶段64工作日2006-6-12 2006-9-7 3 测试执行阶段48工作日2006-7- 4 2006-9-7 2.4. 项目特点分析 根据业务需求分析,业务量主要集中在银行业务数据操作,包括银行数据查询,银行业 务数据变更,因为和银行的交互集中在前置机上,且银行数据量大,操作复杂,耗费时间长,所以系统在多用户并发操作时,可能存在性能瓶颈。另外,由于XXXX客户的分支机构众多,操作人员多,数据量大,在多用户并发操作时,性能和效率会有较大影响。 3. 现有测试流程 现有的测试流程按照阶段划分为测试设计阶段和测试执行阶段。 测试设计阶段的主要工作是根据业务需求说明书和系统需求说明书来设计和编写测试 用例。根据以往的经验,将测试用例划分成三个部分: 测试需求分析; 测试方案; 数据执行步骤。

自动控制原理及其应用试卷与答案

自动控制原理试卷与答案 (A/B 卷 闭卷) 、填空题(每空1分,共15分) 1、 反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 _______________ 与反馈量的差值进行的。 2、 复合控制有两种基本形式:即按 _________ 的前馈复合控制和按 __________ 的前馈复合控制。 3、 两个传递函数分别为 G(s)与G(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为 G(s),则G(s) 为 _______ (用G(s)与G(s)表示)。 4、 典型二阶系统极点分布如图 1所示,则无阻尼自然频率 「n = 阻尼比.二 ______________ ,该系统的特征方程为 __________________________________ ,该系统的单位阶 跃响应曲线为 _________________________ 。 5、 若某系统的单位脉冲响应为g(t^10e~.2t 5e".5t ,则该系统的传递函数G(s) 为 ____________________ 。 6、 根轨迹起始于 ______________________ ,终止于 _______________________ 。 7、 设某最小相位系统的相频特性为 =tg 」(—)-90° -tg 」(「,),则该系统的开环传递函数 为 _____________________ 。 8 PI 控制器的输入一输出关系的时域表达式是 , 其相应的传递函数为 能。 ,由于积分环节的引入, 可以改善系统的 性 二、选择题(每题2分,共20分) 1、采用负反馈形式连接后,贝U () A 、一定能使闭环系统稳定; B 、系统动态性能一定会提高; C 一定能使干扰引起的误差逐渐减小,最后完全消除; D 需要调整系统的结构参数,才能改善系统性能。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 () 2 4、系统在r(t) = t 作用下的稳态误差 e ss = : ■,说明( A 型别 v ::: 2; B C 输入幅值过大; D 5、对于以下情况应绘制 0°根轨迹的是( A 、增加开环极点; B 、在积分环节外加单位负反馈; C 增加开环零点; D 、引入串联超前校正装置。 3、系统特征方程为 D(s)二 s 3 2s 2 3s 6 = 0,则系统() A 、稳定; B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升; C 临界稳定; D 、右半平面闭环极点数 Z=2。

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