自动测试系统测试效率研究

2017-04-13黄毅姬传庆白成宏潘继文

电子测试 2017年24期

黄毅，姬传庆，白成宏，潘继文

(甘肃酒泉十四支局，甘肃酒泉，735018)

1 自动测试系统研究现状分析

电子装备自动测试系统的发展大体上经历了四个主要的发展阶段，在此期间形成了三代主要的自动测试系统，通过大量文献调研与分析，总结认为最新的电子装备自动测试系统是基于VXI和PXI测试总线的模块化系统，具有测试速度快，重量小，机动性强，资源配置较为合理，体积可控等优势；但是该种型号的自动测试系统仍然面临未来一段时期内性能需求的巨大挑战，主要的技术短板在于：系统的可操作性有待提升，在高频段的覆盖能力有待提升，并行测试能力不高，故障诊断和测试适配等性能不能满足需求，信息融合及跨平台使用能力不高等。针对上述情况，虽然采用先进的诊断测试设备和技术能够使检测效率提高10倍以上，故障诊断效率提高30%以上。但ATS仍面临许多问题需要解决，主要集中在以下几个方面:（1）维修费用过高。典型自动监测系统的使用和维修费用已达到全寿命周期费用的50%以上，过高的费用使用单位难以承受；（2）各种ATS系列之间没有通用性，TPS不可移植；（3）系统升级换代时，TPS不能很好地迁移，重新开发得不偿失；（4）系统升级时原有软件功能模块在新的系统中不能使用，浪费巨大，而新的软件开发时间长。

2 提升自动测试系统测试效率

一套自动测试系统的研制从组建之初就应该考虑其测试效率的问题，本文主要讨论在系统架构(主控计算机配置、仪器选型、被测件类型)已经确定的情况下如何提高测试效率的问题。

2.1 测试总线选择

测试总线的选择主要由组成测试系统的硬件资源决定:如果系统中选用的测试仪器以模块化仪器为主，可以选用VXI、PXI、AXIe等测试测试总线；当前台式仪器组成的测试系统一般可以选用GPIB总线和LAN总线。

2.2 仪器控制优化

测试系统中的各类仪器和仪表均由计算机控制，在控制过程中需要相应不同的控制命令和指令，现代电子元器件的响应时间较短，所以控制优化的主要目的在于测试命令的优化，结合现阶段的研究成果，认为已下两个方面是最具有研究价值的优化途径：（1）控制流程优化。该项优化主要适用于循环测量较多的测试中，在设置中尽可能将循环控制在仪器外部进行，典型案例是测试系统中将需要矢量网络分析的幅度控制组件在分析仪器的外部完成各项设置。冗余的命令发送像“设置数据格式”、“输出打开”、“加在校准文件”等应尽可能保持固定状态。这样，在进行流程优化过后，通过细分命令类型，实际上降低了重复命令的发送数量，提升了仪器的运行效率。（2）仪器设置优化。通常意义上，测试精度和测试效率是相互矛盾的，测试方法的确定需要在两者之间找寻平衡点，测试仪器设置优化的目的就是在仪器出场设置的基础上，将仪器配制进行优化，达到最佳的平衡。

2.3 提升测试适配性

测试系统的适配性主要测试的是信号调节和通道切换技术，自动测试系统的测试效率提升需要优化系统的适配性，具体指的是系统链接的可靠性和正确性。最简化和无源化是适配器设计的原则，只有在适配技术不能满足测试对象需求的情况下，才能考虑将信号的调节和通道切换交由有源组件完成。

2.4 优化策略分析

优化策略能够在宏观上影响自动测试系统的测试效率。最新研究表明，自动测试系统策略优化的主要途径有以下几种：（1）并行测试优先。该原则适用于自动测试系统硬件和软件同时支持平台工作的情况，通常意义上，并行操作能够在测试中同时引入多个测试通道，实现多线程并行操作的目的，满足多个软件同一时间调用的需求。另一方面，并行测试能够实现多测试对象目的。由此看来，该种优化方式可以有效提升测试性能和测试过程中的资源利用率，最终降低自动测试系统测试时间，降低测试成本。（2）任务调度优化。一个测试系统为了满足多测试任务的需要，需要同时设置多个测试模块，不同的测试任务同时调用自动测试系统中的资源，共同完成整体测试任务，这就要求各个任务的调度有序并合理，在满足测试需要的基础上，降低资源闲置率，提升性能指标。优化后的测试调度安排，能够实现资源的科学分配，提升系统效率。这一过程中，首先应遵循的原则就是测试任务相关性较低的情况下，应尽可能按照原有测试链路进行，减少变动。原因在于测试链路的变化需要测试开关的操作，通常会引发测试软件工作状态的变动，这种变动对于时间的消耗较明显。在可能的情况下，降低工作状态的变动，能够提升自动测试系统的工作效率。另一个应该遵循的原则是将具有较强关联性的测试任务进行合并。典型案例有接收灵敏度调整对于首发组件动态范围控制来说，属于一种范围下限，在进行合并后能够降低不同测试任务对于灵敏度的变动。（3）代表性测试状态分析。在被测组件的诊断模式出现问题时，可以通过该种优化方式进行调节，自动测试系统的诊断模式需要在极短时间内完成被测试组件及软件是否故障的判断，在测试结果之后得出诊断显然不可能，所以要求在测试之前完成被测试件各种状态的特征参数报告，并以此作为测试过程中是否出现问题的判断依据。