计算机测试系统发展综述
- 作者:admin 来源:网络 日期:2008-5-9 0:16:01
目前,测试系统发展方向主要表现在以下几个方面:
(1)基于标准总线的硬件平台
测试系统采用模块化开放式标准总线体系结构,易于扩展、重构和系统集成。于是,不同厂商生产的测量模块能容易地组建一个高性能的测试系统。测试系统集成强调基于COTS,不仅可降低系统成本和研制周期,而且可使系统容易升级换代。
(2)分布式、网络化结构
在工业生产和科研试验现场,由于被测系统(或装置)一般均采用分散布置或安装,因此,测试系统应可采用分布式或网络结构,以解决被测信号因长距离传输所造成的测试精度下降问题。同时,测试系统其内部电缆将明显减少,解决了过去复杂的连接问题。网络化测试系统具有资源共享、集中管理、分布测量和处理、功能多样化和操作便捷等特点。
(3)同步授时
测试系统要保证与测试对象的时间同步,此外其本身也应有时间基准要求。因此,测试系统必须要有统一的时间基准即时统,时统一般采用IR IG -B码。GPS授时为首选的一种时间基准。GPS授时型接收机不受时间、地点和气候的限制,可提供高精度、连续的实时授时信息。在测试系统中,应采用具有自主授时、内外同步功能的GPS模块以实现与测试对象同步。
(4)虚拟仪器
虚拟仪器技术的出现,大大增强了测试系统的功能。虚拟仪器的测量功能模式是“动态的”,可根据用户需要来定义或扩展,而不是“静态的”即固定的、不可变更的。除示波器、任意波形发生器、数字表、频谱分析仪等通用测量与分析仪器外,对不同的参量测量类型和需求,通过虚拟仪器平台,依各自测量参数的测量原理,利用信号分析与处理技术,通过编制软件程序,就能实现用户定制的各种测试仪器。因此,虚拟仪器在构建和改变仪器的功能和技术性能方面具有灵活性与经济性,且可缩小测试设备的体积、减少其重量。
3 基本功能特点
传统的测试系统主要由“测试电路”组成,所具备的功能较少,也比较弱。随着计算机技术的迅速发展,使得传统测试系统发生了根本性和革命性变革。测试系统采用计算机代替常规电子线路作为主体和核心,从而产生了计算机测试系统。将计算机引入测试系统中,不仅可以解决传统测试系统不能解决的问题,而且还能简化电路、增加或增强功能、降低成本、易于升级换代。计算机测试系统具有高精度、高性能、多功能的特点。
计算机测试系统应用专业领域很广,不同的应用领域使用的测试系统或仪器在名称、型号、指标等方面有所区别,组成计算机测试系统的类型也不尽相同。但一般都应具备以下功能特点。
(1)自动校零
可在每次采样前对传感器的输出值自动校零,从而降低因测试系统漂移变化造成的误差,提高测试精度。
(2)自动修正误差
许多传感器的特性是非线性的,且受环境参数变化的影响比较严重,从而给仪器带来误差。可用软件进行在线或离线修正;也可把系统误差存贮起来,便于以后从测试结果中扣除,提高测试精度。
(3)量程自动切换
可根据被测量值的大小自动改变测量范围,从而提高分辨率。
(4)多参数实时测量
可同时对多种不同参数进行快速测量,对一些参数还可多次重复测量或者连续测量,多次重复测量有利于误差的统计,以更真实地反映参数变化规律。
(5)强大的数据处理、分析和评估
对测量的数据进行各种数学运算、误差修正、量纲换算,以及时域和频域分析等工作。对参数测量的结果具有分析和评估能力。
(6)虚拟仪器功能
通过软件编程设计实现仪器的测试功能,而且可以通过不同测试功能的软件模块的组合来实现多种测试功能。
(7)模拟仿真
通过软件可实现对被测试信号的模拟,以用于系统调试和自检,也可将采集的信息进行回放,用于模拟或仿真被测设备的输出。
(8)资源共享
利用计算机的网络口和串并口,可完成测试系统与外部设备之间的数据传输,实现远距离测量控制和资源共享,便于分布式测量、集中控制等。
(9)在线监测和故障诊断
可对测试系统自身进行实时监测,判断测试结果的正确性,并能自动记录和显示;一旦发现故障则立即进行报警,显示故障部位或可能的故障原因,可利用专家系统对故障排除方法进行提示。对于采用硬件热备份的系统,还可进行热切换,保证测试工作不中断。
4 设计原则
计算机测试系统的研制过程一般应从分析测试任务需求开始;然后进行系统总体方案设计、硬件设计、软件设计、系统调试和现场调试;直到测试系统正式投入运行,并达到所要求的功能和性能指标为止。
测试任务需求分析阶段非常重要,此阶段主要分析系统的技术指标和功能,确定系统的输入通道类型和数量(模拟、数字和开关) 、量程范围、采样频率和精度、传感器类型、测试结果评定标准、输出结果形式等。
对于计算机测试系统硬件设计,首先应综合测试任务需求规模、测试功能指标和测试环境等要素,确定系统结构的基础即选何种标准总线。由于测试任务需求的各异,对于相同硬件构架,通过软件编程可以构成各种不同功能和用途的测试系统。测试软件一般包括系统配置和标定、数据采集和存储、数据处理和分析、数据交换和结果输出、被测信号模拟仿真等5部分。
计算机测试系统设计时,一般应遵循和参照以下原则:
(1)高性能原则
测试系统可容纳接口种类要多;通道容量要大;采样频率要高;采集精度要高;仿真模拟/信号发生器要具备;数据存贮器容量要大;实时采集与处理能力要强;综合分析和评估要强;具备远程诊断能力。
(2)软件设计原则
软件设计应遵循标准化、模块化和可移植性强、代码效率高等原则。
(3)小型化与自动化原则
系统硬件结构要小型化和标准化,以便于运输和安装;自检功能要完备;智能化水平要高,便于操作。
(4)电磁兼容性原则
依据有关国军标,确保系统自身的电磁兼容性;系统在实际工作环境下能可靠地正常地运行;不对其它设备有影响或造成干扰。
(5)可重构原则
能对测试系统硬件和软件进行重新组合和配置,以适应不同测试对象的需求,从而提高投资效益。
5 结束语
计算机测试系统在众多行业的科研、生产和设备使用过程中起着举足轻重的作用,其重视程度显著提高。伴随着信息技术的迅速发展,计算机测试系统将进一步向着开放性、标准化、模块化、重构性强、虚拟化和网络化等方向发展,其在工程技术的各个领域将得到更广泛地应用。
参 考 文 献
[ 1 ] 周明光,马海潮. 计算机测试原理与应用[M ]. 北京:电子工业出版社, 2005.
[ 2 ] 李行善等. 自动测试系统集成技术[M ]. 北京: 电子工业出版社, 2004.
[ 3 ] 乔立岩,彭喜元. 开放式自动测试系统体系结构研究[DB /OL ]. 中国科技论文在线http: / /www. paper. edu.cn.
[ 4 ] 马飒飒, 吴国庆等. COTS技术应用对军用ATE的影响[ J ]. 计算机测量与控制, 2003, 11 (2).
[ 5 ] 陈希林,王树生等. 一种集成自动化测试环境的设计与实现[ J ]. 计算机控制与应用, 2004, 17.
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