應用領域： 產(chǎn)品測試 挑戰(zhàn)： 用DIO 控制電阻陣，GPIB控制各儀器協(xié)同工作，同時用示波器卡實時檢測電子鎮(zhèn)流器信號的波形. 使用的產(chǎn)品： LabVIEW 6.0 Application Builder SQL數(shù)據(jù)庫插件 NI-DAQ 6070E NI-DIO-24 NI-Scope 5112 NI-GPIB card 研華工控機 [align=center] 工控機機箱實物圖[/align] 應用方案： 主要是基于Windows2000環(huán)境下使用Labview 6.0 編寫測試軟件,通過GPIB卡來控制電源和測量儀器工作,用NI-DIO-24 來控制大規(guī)模電阻矩陣,切換組合負載，使用NI-DAQ，NI-SCOPE來采集各種電壓，頻率，波形等參數(shù)，同時使用了數(shù)據(jù)庫技術進行數(shù) 據(jù)記錄，進行均值分析，CPK分析，批號差異分析，不良故障統(tǒng)計等各種工業(yè)指數(shù)的計算。 介紹： 鎮(zhèn)流器是照明系統(tǒng)的一部分，按照帶載能力來分有一燈絲，兩燈絲，三燈絲等幾種，可以120/277V的工頻來驅(qū)動,主要測試其工作的功率，電流，效率，諧波失真系數(shù)，各燈絲的頻率，電壓。除此之外還有它的啟動電壓，頻率,空載特性等。 [align=center] 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)示意圖[/align] [b]測試系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)以及介紹 A：工控機的配置[/b] 工控機主要采用奔騰四主板，帶集成顯卡集成網(wǎng)卡，帶 ISA 和 PCI 插槽的底板, 抽拉式鍵盤鼠標，軟驅(qū)，光驅(qū)，帶USB 接口（便于數(shù)據(jù)庫更新，測試數(shù)據(jù)的讀?。?； B: NI- GPIB卡 它基于IEEE-488.2的通信協(xié)議，使用于ISA插槽，具有PLUG&PLAY的特點，主要用來與儀器通信。本系統(tǒng)啟用了兩臺儀器，分別是Agilent 公司的電源6812A，和Xitron 2503 功率分析儀，前者負責給電子鎮(zhèn)流器供電，可以通過GPIB卡向其發(fā)送指令調(diào)整供電電壓，頻率，定義電壓波形等，過載會自動shutdown保護; 后者負責檢測功率，電流等，通過一個電流互感器將電流以十分之一的比例轉(zhuǎn)化成電壓信號，然后將該信號和電壓合成分析出功率，諧波失真系數(shù)，功率因數(shù)等參數(shù)。 [align=center] 測試程序主面板[/align] C: NI DAQ-6070E 該卡有16個輸入通道，本系統(tǒng)采用差分輸入方式,choch8,ch1ch9,ch2ch10…..ch7ch15兩兩組合，形成八路輸入通道。范圍電壓范圍設置為-10v—10v。但是有很多時候測試對象的電壓不會正好在這范圍里面。我們 采用自制的電壓調(diào)整模塊來解決這個問題，有1/1000,1/100,1/20,1/10,1/5，10/1等幾種規(guī)格，可是通過數(shù)位撥碼來改變增益。另外有時測試板卡本身也會對測試信號產(chǎn)生影響，為消除此影響，又鑒于測試對象是交流信號，本系統(tǒng)還采用了一比一的變壓器進行隔離。我們用DAQ讀出來的其實是一組波形，還需對波形數(shù)組進行分析以取得其頻率和有效值，波形失真系數(shù)。 [align=center] 參數(shù)采集程序片斷[/align] 系統(tǒng)還利用了DAQ的兩路Counter/times,Counter0產(chǎn)生50Khz占空比為50％的方波，Counter1產(chǎn)生120Hz的方波，程序?qū)⑵湔伎毡榷x成在10%-90%之間可調(diào)。為了提高120Hz信號的帶負載能力，還需通過三極管將其放大。這兩路方波信號接入鎮(zhèn)流器的控制口（如圖示），來共同調(diào)節(jié)它的工作狀態(tài)。 D: DIO-24控制的電阻矩陣，開關矩陣 系統(tǒng)利用 DIO發(fā)出的 24個TTL電平信號，來控制各個繼電器的動作（常開和常閉）。 1: 電阻矩陣的實現(xiàn) 按照1，2，4，8，16這樣的二進制值的關系選取一系列電阻，各自并上繼電器，然后將它們串在一起。這樣系統(tǒng)通過DIO控制這些繼電器的開關就可以得到任意一個阻值。一個通用的可控變阻箱便形成了。 2：開關矩陣 在鎮(zhèn)流器測試過程需要進行滿載,過載,空載,斷電,加電等切換,系統(tǒng)用一系列開關 來完成此功能.開發(fā)者將它做成一個獨立的模塊. E: NI-SCOPE 監(jiān)控瞬時的電特性 鎮(zhèn)流器的測試中有些指標非常注重波形特性,如瞬時性,收斂性.以前使用了示波器,但是發(fā)現(xiàn)很多弱點:占空間,價格昂貴.后來考慮使用示波器卡,直接插在工控機PCI 插槽里,這樣把 ATE 的寶貴空間節(jié)省下來了.系統(tǒng)采用示波器卡5112,同時檢測負載電壓和燈絲電壓的的波形,顯示在測試面板上,并且記錄成測試數(shù)據(jù). 示波器卡與數(shù)據(jù)采集卡一樣,也存在一個隔離問題. 軟件的編寫和性能評估 系統(tǒng)基于 LABVIEW6.0編程.另外安裝了Application Builder, SQL,,NI-scope 等插件 .我們使用了兩臺帶有GPIB接口的儀器,編寫者根據(jù)的變阻箱驅(qū)動和開關矩陣驅(qū)動. [align=center] ATE流水線現(xiàn)場[/align] A:模塊化 編寫者根據(jù)需要自行開發(fā)了儀器的驅(qū)動程序.還開發(fā)了上文提到的變阻箱驅(qū)動和開 關矩陣驅(qū)動.模塊,調(diào)用DAQ原始模塊整合成了采集各參數(shù)的通用模塊. B:SQL的應用 利用Microsoft Access 建立一個數(shù)據(jù)庫,包括產(chǎn)品規(guī)格,典型樣機值,校正誤差三個子數(shù)據(jù)庫,我們可以將一系列產(chǎn)品的參數(shù)輸入進去.這樣在開啟主測試面板時選擇產(chǎn)品型號,然后SQL模塊會將對應機型的參數(shù)調(diào)入以備使用. C: Calibration的設計 每一套測試軟件都必須具備校準的功能.在大批量測試之前, 需要進入校準界面,利用標準樣機進行校準,準確地講應該是一個計算偏差的過程.首先測試標準樣機的值,然后與樣機的標值進行對比,產(chǎn)生一個偏差,將它存入數(shù)據(jù)庫的校正誤差子庫中.這樣進入量產(chǎn)測試面板后,在測得值基礎上加上偏差,就認為是準確測量值了. D:軟件的可靠性和快速性 可靠性: 在測試軟件的可靠性時我們?nèi)我馓暨x100個產(chǎn)品,分別讓五個工人測試,然后分析測試結(jié)果,計算均值,然后與最高值和最低值進行比較,相差不超過3%,認為該系統(tǒng)可靠,可以用于大量測試產(chǎn)品. 快速性: 系統(tǒng)采用了各種板卡,與常規(guī)儀器測試系統(tǒng)相比,體現(xiàn)出了快速的優(yōu)勢. 結(jié)束語 在采用Labview軟件之后,工程師開發(fā)測試系統(tǒng)的周期大大加快,同時該軟件具有良好的可讀解性..大量相對儀器非常便宜的測試板卡的使用降低了公司的成本.我想隨著集成電路的進一步發(fā)展,各類板卡的性能不斷提升,此優(yōu)勢將更加明顯。