中核陜西鈾濃縮有限公司 翟 微

1.基于LabVIEW的自動化測試平臺設(shè)計

1.1 硬件設(shè)計

由于測試平臺需要適應(yīng)大部分工業(yè)控制器的自動測試系統(tǒng)，本文選用了知名虛擬儀器廠家NI公司的采集卡和信號源，從而保證了硬件的高精度和高性能。

硬件接口設(shè)計：利用測試平臺提供的帶有PVC接口的通用測試適配器把NI設(shè)備資源引到PVC接口端子，轉(zhuǎn)換成端子排。

硬件選型：主控制器：PXIe-8133；CAN通訊卡：PXI-8464；信號源：0-48VDC低阻抗可編程雙路模擬電壓源、0-60A可編程恒流源；采集卡：高精度高速采集卡PXIe-4300以及高精度低速采集卡SCXI-1122；計數(shù)器/定時器：PXI-6624；鎖存電樞繼電器：PXI-2569。

硬件架構(gòu)：控制器自動測試平臺的硬件架構(gòu)如圖1所示：

圖1 硬件架構(gòu)圖

1.2 軟件設(shè)計

①定制測試系統(tǒng)

將全部通用測試模塊放入文件夾“測試項目開發(fā)庫”中，通過樹形控件展現(xiàn)其中全部VI格式的文件。使用事件結(jié)構(gòu)對樹形控件和表格控件進(jìn)行雙擊和拖拽操作，測試平臺根據(jù)選中的模塊名稱讀取《測試項目說明.xls》中參數(shù)信息，展示于測試系統(tǒng)配置表中。測試系統(tǒng)配置表中的”參數(shù)配置“可被用戶編輯修改默認(rèn)參數(shù)，或進(jìn)行上下移動和刪除的操作。當(dāng)用戶按下“保存”鍵的時候，將自動生成內(nèi)容為測試系統(tǒng)參數(shù)配置的相應(yīng)表格；當(dāng)用戶按下“生存項目”鍵后，平臺軟件將會根據(jù)上述參數(shù)配置文件把配置表中相應(yīng)模塊和文件添加到項目project中去，同時更新系統(tǒng)執(zhí)行界面中的樹形控件相關(guān)內(nèi)容。

②執(zhí)行測試系統(tǒng)

將全部測試系統(tǒng)文件放入文件夾“測試系統(tǒng)開發(fā)庫”中，通過樹形控件展現(xiàn)其中全部project格式的文件。仿照對定制測試系統(tǒng)的操作，通過雙擊樹形控件和拖拽表格控件，使測試平臺讀取參數(shù)配置文件，并將測試模塊名稱進(jìn)行展示。

隨著用戶點擊“開始測試”按鈕，測試平臺就開始根據(jù)參數(shù)配置文件中模塊的順序依次執(zhí)行通用測試模塊，并且每個通用模塊都會嚴(yán)格按照用戶配置的參數(shù)運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)束前，測試結(jié)果和測試不合格類型都將被寫入《臨時測試報表.xls》，以保存測試過程中的詳細(xì)數(shù)據(jù)。完成測試后，用戶可通過按鍵“保存報表”對測試報表進(jìn)行保存。

2.自動功能驗證及執(zhí)行

筆者通過LAN連接的儀器控制掃頻信號的自動輸出和自動測量舉例，測試自動測試平臺的功能。在測試開始之前，需要把主機(jī)、信號源和示波器設(shè)置在同一個局域網(wǎng)內(nèi)，設(shè)置儀器的IP。在主控計算機(jī)上運(yùn)行的自動化測試控制軟件能對信號源和示波器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，使信號源輸出掃頻正弦波，控制示波器測量信號源輸出的信號的幅度參數(shù)和時間參數(shù)，然后把測量的信號參數(shù)輸出到可選的目標(biāo)文件，并在軟件的界面上顯示出示波器測量到的信號參數(shù)和波形。詳細(xì)的測試流程如程序圖2所示：

圖2 掃頻信號自動化測試程序的流程圖

設(shè)置軟件的信號源時，把VISA resource name的下拉菜單設(shè)置為信號源設(shè)置的IP地址。在這次測試中，設(shè)置掃頻信號的起始頻率為10MHz，截止頻率為50MHz，頻率步進(jìn)為10MHz，步進(jìn)時間為10ms，信號功率0dBm，能量偏置0dB。

通過觀察比對，從儀器顯示的結(jié)果和自動測試控制軟件輸出的數(shù)據(jù)和波形來看，二者是完全一致的，其驗證了自動測試平臺功能的準(zhǔn)確性。

3.結(jié)論

本文基于LabVIEW設(shè)計了自動化測試平臺控制軟件，可以有效地提升實驗室中的設(shè)備管理效率。因此可以證明，自動測試軟件不僅能夠接入主流廠商的多款信號源設(shè)備和測試儀表設(shè)備，還可以實現(xiàn)在同一局域網(wǎng)內(nèi)的分布式聯(lián)合測試，極大程度上改善了測試的效率。