挑战：

在生产线上测试印刷电路板（PCB）的音频/视频电路和静态参数，同时避免目标产品发生变化时的高工程时间和成本。

解决方案：

使用PXI和NILabVIEW开发灵活、易用的功能电路测试（FCT）系统，将测试系统成本减半。

批量生产的PCB必须通过在线测试（ICT）和FCT才能出厂。ICT通常是第一个测试步骤，其中每个电子元件都经过测试，每个电路的每个短路和开路故障都在线检查。大多数PCB使用固件来控制集成电路板.

在ICT之后，我们可以判断所讨论PCB的电子元件和零件的质量，但我们无法确定整个电路是否正常工作。测试工程师必须构建一个模拟电路环境，以便在集成电路板上的测试点（TP）上进行FCT。FCT模拟成品的功能，并测试这些功能是否完成。

在大多数情况下，生产线上的FCT系统只测试一种类型的PCB.此类系统通常通过设计控制板并将所有I/O端口连接到测试夹具来开发。然后测试工程师为控制板构建固件，以设置成品的仿真工作环境，以测试电压和电流以及相应的顺序控制。测试完成和产品出厂后，FCT系统经常被搁置，为不同PCB开发的FCT系统需要额外的工程资源进行制版，编程，和接线。此外，更复杂的功能不断添加到PCB中，这使得一些功能测试更加难以构建。

霍尼韦尔希望避免重复工作，这通常是此开发过程的结果，并确定一种成本更低、更灵活的解决方案，可以解决多种PCB产品的FCT和日益复杂的PCB功能。

霍尼韦尔使用 PXI 硬件平台和 LabVIEW 软件，重点于创建一套完整的综合自动功能测试，以测试音频、视频和各种信号，如电压、电流和数字。

功能要求：

霍尼韦尔优先考虑以下测试功能：

·多个高速双向I/O，监控夹具状态，实现I2C等通信协议，实现PCB上大部分芯片的顺序控制

·多个模拟输入和输出通道，可生成波形信号作为PCB的模拟输入

·用于开关控制的多通道可编程开关矩阵

·RS232、RS485串口卡实现串口通讯

·用于电压和电流测量的可编程万用表

·用于频率测量和波形采集的示波器

·视频生成、采集和分析

·音频采集和分析

·可编程电源模块

·统一的编程环境

使用传统仪器来实现这种级别的功能将需要极高的成本。通过PXI和LabVIEW实施NI解决方案，我们帮助了我们实现目标，并将成本降低了一半。

系统架构

过去，一个简单的FCT系统需要一个测试夹具。不同的功能要求需要设计各种控制电路，这些电路连接到表盘底座。此外，单片机的固件需要编程。测试结果显示在液晶屏上;对于更复杂的系统，开发了PC软件来控制单片机和PC之间的串行通信。借助PXI，霍尼韦尔的解决方案解放了测试工程师的时间，他们避免了在制版、编程和布线方面的重复工作。

PXI和LabVIEW解决方案的优势包括：

硬件资源统一分配： 使用18插槽NIPXI-10453U机箱，我们可以根据各种卡的插槽编号轻松分配硬件资源。通过使用小型计算机系统接口（SCSI）电缆，信号连接到称为“接口接收器”的设备侧面。

测试治具统一接口：固定尺寸的Neilsbed基座位于“接口接收器”的顶部。TP信号通过基座接口连接到PXI采集模块。

可编程功率控制：通过使用GPIB控制可编程电源模块，可以为各种PCB产生工作范围内任何电压和电流的稳定电源。

统一控制软件界面：LabVIEW提供了统一的用户界面，并对每个PXI模块进行模块化编程，从而缩短了编程时间。

机柜布局合理： PXI允许系统中所有仪器的布局简单而紧凑。我们实施了具有五层的2x1.2x1.4m机柜（图1）。

图1机柜

低成本音频测试

音频测试对于电子安全产品至关重要。许多产品的音频质量必须符合高国家标准。NIPXI-4461数据采集模块可以完全取代更昂贵的音频分析仪。PXI-4461与NI软件结合可采集和分析音频信号，并仿真正弦信号作为PCB的输入源，并测量音频输出信号的频率和幅度。PXI系统如图3所示。

图2.视频检测示意图

图3.PXI测试平台

系统软件设计

只有将硬件与易于使用的软件相结合，FCT系统的效率才能完全实现。LabVIEW与PXI的无缝集成是一个明显的选择。

此外，LabVIEW中的编程还允许我们使用各种协议，如GPIB、I2C、Modbus和TCT/IP。此外，通过使用虚拟仪器软件架构（VISA）库，我们可以快速无缝地实现数据处理和交互显示。

我们将软件的前面板分为五个部分，包括静态参数显示窗口、音频测试窗口、视频测试窗口、通过百分比显示窗口和信息窗口。

图4. 软件控制界面

图5. 主界面

图6. 主程序框图

结果

通过使用各种PXI产品和LabVIEW软件来实现FCT系统，霍尼韦尔满足了所有测试功能要求，并实现了准确快速的硬件控制和高速采集。尽管FCT系统的架构复杂且具有许多输入和输出，但PXI系统的优势非常强大且易于修改。我们可以在PCB上实施各种FCT测试，而无需频繁更换测试硬件。当新产品准备测试时，我们只需要更换测试治具，根据PXI系统的硬件来源连接测试治具的引脚，并修改相应的测试软件。LabVIEW图形界面和简单易用性使测试操作人员可以简单地激活测试夹具，根据主机的图形提示操作，并在测试完成后抬起手柄。

通过使用PXI和LabVIEW开发我们的新FCT系统，我们大幅减少了重复的工程工作，并可以更轻松地共享资源。我们成功地将该解决方案应用于我们的生产线，从而实现了稳定可靠的PCB测试。当新产品发布时，研究工程师只需要添加新的测试夹具，分配探头，连接信号，修改软件。NI解决方案大大减轻了霍尼韦尔测试工程师的工作量，并削减了成本，而不牺牲测试质量或功能。