Protel可配置电气测试软件开发+文献综述(3)
第三代自动测试系统具有以下优点：1）使用传输速率高的的VXI总线和PXI总线，测试效率显著提高，系统数据吞吐量大；2）计算机软面板用于系统的面板显示和操作，避免了系统设备在开关、电源、面板等方面的重复配置；3）总线和计算机的使用，使系统体积小、重量轻、资源复用性好。第三代自动测试系统在军用自动测试系统中受到了广泛应用。
1.1.3 电路板测试
随着电子工业的迅猛发展，电路板广泛应用于各类电子产品和电子系统，其质量好坏直接影响电子产品的质量或电子系统的性能，因此电路板测试显得尤为重要。在制造生产过程中，最主要的要求是经济地生产无缺陷的印刷电路板[ ]。传统的人工测试是利用示波器和万用表对每个器件进行测试，这种方法要求测试人员了解电路知识，具有丰富的测试经验，而且测试周期长，成本较高[ ]，因此实现自动化生产测试具有重要意义。
电路板测试根据测试对象和测试方法的不同，可以分为在线测试（In-Circuit Test，ICT）和功能测试（Functional Test，FCT）[ ]。
在线测试针对印刷电路板上的元器件进行测试，如电阻、电容、电感、晶体管、电位器等。在线测试时，电路板不接通电源，测试设备为被测元件提供激励，计算机自动采集被测元件的响应或输出，并与理论值比较，从而判断元器件数值和位置是否正确。由于此类测试是对单一的元器件进行测试，而不是电路板的整个逻辑整体，因此可以很快得到测试结果，进行故障定位并迅速改正。
图1.3 在线测试设备
在线测试设备如图1.3所示，包括电路板、夹具、针床等部分。测试时，将针床上的探针与被测元件两端的测试点对齐[ ]，通过探针给该元件施加激励，使得测试回路导通，得到测量值。通过这种方式，对被测板的元件进行逐个测试，从而判断整个电路板是否合格。
功能测试是指印刷电路板接通工作电源，模拟实际工作条件，测试该回路或该设备是否能够实现某些功能。功能测试针对印刷电路板整体进行测试，得到测试结果后，需要结合电路设计原理分析产生故障的原因。
1.2 研究内容
1.2.1 研究问题分析
过去，大多采用人工手段实现对印刷电路板的测试，测试过程复杂繁琐，测试员工作量大、效率低。近年来，大规模、超大规模集成电路迅速发展并广泛应用于生产，单块PCB板具备更加丰富的功能，人工测试已经无法满足实际生产的发展需要。
根据印刷电路板的长期测试经验来看，印刷电路板是否合格主要在于其生产工艺。电路板的主要缺陷不是元器件本身不合格，更多的是发生在元件被安装和焊接到印刷电路板的时候。可能产生的工艺缺陷如下：1）焊点连焊和锡渣等导致的短路；2）开路；3）元件正负极相反；4）元器件损坏；5）元器件漏装。
为了测试上述工艺缺陷，必须对元件进行单个检测，确保每个元件质量以及焊接的可靠性，从而保证整个电路板以及电子产品的质量，提高生产效率和经济效益。为了实现对大量电路板的快速测试，以及针对不同型号电路板进行测试，本文设计了一个可配置电气测试软件，通过配置系统文件实现上述功能。
1.2.2 可配置电气测试的原理
为了测试一个元件是否合格以及是否正确焊接到电路板上，可以测试该元件两端的电压值，与理论值进行比较，判断是否在误差范围内。测试元件两端的电压时，需要构成一个闭合回路，因此可以在元件两端添加测试开关，分别连接电源和地。测试时，闭合元件两端开关，构成通路，测量电压值。
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