主导技术，测控必备--新一代产品测试技术（二）

（续）

基于PC机的测试平台

在今天，所有现代的测试系统均包含一台PC机。它不仅仅只是测试系统的一部分，而是正在成为至关重要的集成平台 - 测试系统的。GHz处理器、高速总线、广泛使用的软件、不断提高的性能和特别低的价格使得PC机实际上成为一个理想的测试平台。图5所示是一个实例，说明了PC机在过去20年中发生的性能进步。在测试系统中，性能提高达到同等规模的元素可能就是DUT本身了。

虚拟仪器采用PC和PC技术使测试应用程序的性能获得同等规模的进步。对于虚拟仪器系统，在您升级了PC机之后，整个测试系统都将从更快的处理器、更大的存储器和更先进的外围设备中获益。

PXI（CompactPCI eXtensions for Instrumentation）是建立在PC机技术之上的模块化I/O的标准。PXI为基于PC机的结构添加了集成定时和同步、工业条件坚固性，以及更多的通道数。PXI是一个系统联盟标准，已经得到65家公司的支持。

PXI提供的定时和同步结构是另一项至关重要的测试技术。使用这些功能，多个模块化I/O设备的定时特性能够实现的同步，大大提高了和吞吐量。PXI背板包括共享触发器、一个高稳定的共享时钟，以及一组保证同步性能的星型触发线路。如图6所示。

说明定时和同步如何提高测试系统吞吐量的一个实例是使用DMM和开关扫描一组DC测量值。扫描开关和DMM的一个关键功能是在测试多个点的过程中进行握手的能力。对于握手扫描，DMM接收来自开关的数字脉冲（"Scanner Advanced"）、进行测量，然后产生一个数字脉冲（"Measurement Complete"）。在开关接收到"Measurement Complete"信号之后，它进入板载扫描列表上的下一个输入项。在开关模块的继电器稳定之后，开关发出一个"Scanner Advanced"脉冲，并触发DMM进行新的测量，重新开始前文所述的过程。过程一直重复，直到扫描列表完成为止。握手信号可以通过PXI触发总线直接发送。在采用此种方式时，与软件定时方法相比，基于PXI的开关/DMM系统可以将测试时间优化50％以上。

虚拟仪器技术的应用实例

数以千计的公司已经成功地将虚拟仪器部署在他们的设计实验室和制造工厂中，以提高性能、灵活性和生产力，如前文所述。下面的每个实例均说明了这些技术对于那些已经认识到他们能够使测试成为战略优势的公司是如何的至关重要。

Lexmark提高了墨水盒测试

Lexmark是印刷解决方案开发和制造的，包括喷墨打印机和激光打印机，以及相关耗材。为满足他们对于高吞吐量和低测试成本的要求，Lexmark采用了基于PC机的、使用LabVIEW和NI模块化仪器的解决方案。

Lexmark能够随着需要的变化调节其测试方案的规模。在1997年，系统使用一个8位、20 MS/s数字化仪（NI PCI-5102）和LabVIEW 4.1。然而，随着喷墨打印头技术的发展，Lexmark对于速度和分辨率的要求也增加。目前的制造系统使用LabVIEW 7 Express和基于PXI的系统，包括的14位、100 MS/s数字化仪（NI PXI-5122）和100 MHz数字波形发生器/分析仪（NI PXI-6552）。在提高测试系统性能的同时，Lexmark实际上因为采用了的测量技术而降低了设备成本。重要地是，通过使用基于软件的虚拟仪器结构，他们能够在要求变化时，以的软件修改量升级系统。

图7：Lexmark成功地更改了测量系统的规模以满足不断提高的喷墨打印头测试要求

美国空军使用虚拟仪器增加任务执行能力
在2002年，ManTech测试系统获得了一个价值数百万美元的合同开发和生产LANTIRN系统所用的测试设备，并提供技术支持。LANTIRN（低海拔夜间导航与目标导向红外线）是一个在美国空军主要战斗机型上使用的系统，包括F-15E攻击鹰和F-16C/D战隼。LANTIRN显著地提高了这些飞机的战斗效能，它们可能低海拔、夜间和各种天气条件下飞行，用各种制导和非制导武器攻击地面目标。

原来的LANTIRN测试系统可以追溯到20世纪80年代末期，基于MicroVAX计算机，与独立式仪器绑定。系统不仅仅尺寸大，需要7个完整机架的空间，而且由于测试系统元件的逐渐过时，美国空军面临着一大堆可靠性和维护问题。

ManTech采用PXI和NI模块化仪器，以及市场上现成的技术，将测试系统的尺寸减小了50％以上，同时满足了军队对于运行状态和非运行状态的可靠要求。

降低了3G移动电话的制造测试成本
信威通信技术有限公司是中国的一家电信公司，合作开发出SCDMA标准。SCDMA协议是TD-SCDMA的基础，它是在中国开发的3G协议。新维SCDMA在1.8 GHz带宽下运行，为小型城市提供了一种低成本无线访问和消息服务解决方案。

VI Services（NI的联盟伙伴）与新维有限公司合作，成功地使用PXI-5660 RF信号分析仪、LabVIEW和VI Services的无限测试工具包开发出一个SCDMA移动电话在线测试站。对于各个移动电话产品系列，新维有限公司均用基于虚拟仪器的新型测试站取代了原来基于独立式通信测试套件的测试系统。同时，每条生产线的测试吞吐量几乎增加了一倍，因此，通过采用虚拟仪器方法，性能提高了近4倍。

因为系统使用软件进行信号分析，所以它能够在新的移动电话标准发布时进行升级，而无需购买附加测试设备。