基于虚拟仪器的电路板自动化测试系统硬件的基本结构

文/梅特勒-托利多（常州）测量技术有限公司  张文杰  应健  王爱俊  石亮  郭烨烨

在过去的25年间，在线测试(ICT)一直是发现组装PCB中制造缺陷的主要手段。今天，大多数PCB不会100％采用探针测试，这就对这种曾经是有效的测试方案提出了挑战。较高的组装密度、双面板、先进的SMT封装和更高的频率迫使研发工程师们不得不取消许多电路网络或结点上的测试焊盘。于是限制了ICT的有效性。同时，测试仪存在一些难以克服的问题：目前测试用夹具的制作、调试周期长、价格贵，由于测试精度问题，对于一些高密度SMT线路板无法进行测试。

目前电路板的集成度越来越高，功能越来越多，如果采用传统的单片机制作测试程序来进行测试，对于测试仪的制作及调试需要更多的时间及精力，维护起来也很不方便。运用LabVIEW 8.5与TestStand作为开发环境与硬件相结合，做成统一的测试系统，节省测试仪开发时间，使用维护方便，提高测试可靠性。

开发背景

传统的功能测试仪是一种主板做一台测试仪，针对主板的功能来搭建其测试所需的各功能板，这样做既费时间，又浪费资源。因为主板之间有些功能是类似的，例如通信功能，模拟功能，电压量测等，如果把这些功能系统化，做成统一的平台，对于测试仪的开发及测试程序的编辑及调试都有很大的帮助，大大提高了效率，同时方便了维护，也满足了缩短研发到生产时间的需求。

系统简介

经过仔细研究，我们采用LabVIEW 8.5作为开发测试程序环境，TestStand作为测试管理软件，采用PX-I-4072来测量待测板上的电压、电流、电阻、电感等．采用PXI-6541对芯片进行动态数字测试，采用PXI-6515进行普通I／O口测试，通过PXI-8430与自主研发的继电器板卡，模拟板卡及电源机箱等进行通信。有了NI公司这些功能板卡，帮助我们实现了功能测试的系统化。加上我们自主研发的继电器板卡，在测试过程中保证NI板卡不会受到意外操作导致的破坏。这样，一台完善的功能测试系统就完成了。

它的测试方式为：通过外接夹具，吸真空使测试针与PCB板上的测试点充分接触，对板上的各个元器件及各个功能进行测试。此系统可覆盖的测试包括：

1．器件部分：电阻、电容、电感等的虚焊、搭焊、错件，插件的漏插，芯片的功能等。

2．功能部分：电压、通讯功能、模拟功能、I／O口、数字端口等。

硬件部分开发

为了更全地覆盖待测板的功能，同时为了