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自动测试系统的发展历史

发布日期:2017-11-29 13:34:25 【关闭】
摘要:美国海军为了解决其对军用电子设备的维护问题,在1956年制定了 SETE 计划,开始研 究自动测试系统,后来逐渐应用于民用市场,这时的自动测试属于第一代自动测试系统。在第 一代自动测试系统中设计了专门的接口电路用于实现各仪器与控制器之间的信息交换,但此 时的接口和仪器都属于非标准的,各系统或各厂商的产品缺乏通用性和互换性。

   美国海军为了解决其对军用电子设备的维护问题,在1956年制定了 SETE 计划,开始研究自动测试系统,后来逐渐应用于民用市场,这时的自动测试属于第一代自动测试系统。在第一代自动测试系统中设计了专门的接口电路用于实现各仪器与控制器之间的信息交换,但此时的接口和仪器都属于非标准的,各系统或各厂商的产品缺乏通用性和互换性。

  为了解决第一代自动测试系统接口专用性的缺点,研制了具有标准接口总线的第二代自动测试系统,其采用标准总线接口,测试系统各部件按照标准文件规定的形式连接起来,具代表性的是 CAMAC总线接口和 GPIB总线接口。

  CAMAC总线接口系统是一种典型的自动测试系统的总线标准。自1969年欧洲电子学标准化委员会正式发表以后,迅速得到欧洲和美国的强烈反响。到1975年,欧洲 CAMAC协会,美国电气电子工程师协会(IEEE)及国际电工委员会(IEC)也相继宣布接受CAMAC标准,并广泛用于宇航、核工业、国防、工业自动化等领域。但由于 CAMAC标准接口系统造价昂贵,总线中没有仪器系统专用的触发线等,电磁屏蔽也考虑得并不充分,受到当时计算机发展水平的限制,指令传输在微秒级,进一步扩充有困难,所以没有得到更广泛的应用。

  GPIB接口系统是1972年美国 HP公司提出的一种标准总线接口,经改进后于1975年和1977年分别被美国电气电子工程师学会和国际电工委员会所接受,正式颁布了标准文件。凡是按照上述国际通用标准设计制造出来的可程控电子测量设备,不论出自何厂,均可用此标准总线连接起来,在控制器的作用下构成一个自动测试系统。

  随着微型计算机的发展,在1982年出现了一种新型的基于通用PC机的模块式仪器。它以通用计算机为核心,配以一定的测试硬件电路和应用软件,共同完成测试仪器系统的功能,与此同时仍保留了个人计算机的全部功能,仪器模块与计算机接口之间采用通用计算机总线连接。这种插卡式的新型仪器,能充分利用个人计算机的软、硬件资源,更好地发挥计算机的作用,大幅度地降低仪器成本,提高经济效益,还具有研制周期短、改进更新方便的优点,在组成测试系统和网络方面也有很大潜力。因此,这种插卡式的仪器一出现就受到重视,并得到较快发展,由于这种系统没有考虑仪器特有的环境及电磁兼容性等的要求,在某些场合限制了其应用。

  为了满足军方和工业用户对开放结构的模块式仪 器 的 要 求。1987年由Colorado DataSystems,Hewlett-Packaed,Racal-Dana Instruments,Tektronix和Wavetek等五家公司组成的联合体推出了VXI总线规范。VXI总线规范经过多次的补充和修改,于1992年4月公布了较完善的规范版本VXI总线Revl.4,并成为开放的国际标准(IEEE-1155-1992)。VXI总线(VXIbus)是V ME bus eXtensions for instrumentation的缩写,即 VME总线在仪器领域的扩展,其中 VME总线是在工业控制和生产管理中获得广泛应用的一种性能良好的 PC总线。VXI总线是一种完全开放的模块式仪器领域的规范,它是继 GPIB总线之后,为适应测量仪器从分立的台式和机架式结构发展为更紧凑的模块式结构的需要而推出的新的总线标准。VXI总线不仅性能全面优于 GPIB总线系统,而且使自动测试系统的尺寸大大缩小,测试速度大大提高,满足目前自动测试系统向标准化、自动化、智能化、模块化、便携式方向发展的要求。

   随着计算机技术的发展,PCI总线在 PC机上得到广泛应用,性能较 VME 总线有很大提高,也为其在测量领域的应用打下了基础.1997年10月,美国Nation Instruments公司结合CompetPCi总线规范率先将 PCI总线引入到仪器领域,推出了 PXI总线技术规范。PXI是PCI在仪器领域的扩展,它将PCI总线技术扩展应用于仪器领域,软件方面PXI将 MicrosoftWindows操作系统定义为其标准软件框架,并要求所有的仪器模块都必须带有按虚拟仪器软件结构 VISA 规范编写的设备驱动程序,使 PXI成为一种系统级规范,保证系统的易于集成与使用,从而进一步降低最终用户的开发费用。由于PXI模块仪器系统具有较好的性价比,使其得到迅速发展,作为一个开放的工业标准,已形成广泛的 PXI系统联盟。

  从自动测试系统的发展历史可以看出,测试仪器由原来的专用仪器发展为以后的通用仪器,随着 VXI总线和 PXI总线的引入,由于其基于通用的 PC技术,仪器的功能很大部分由计算机软件来完成,就不必一定要按照出厂前设定好的程序测试,在后期使用过程中可以根据测试任务的需要修改或添加测试应用程序。仪器硬件是一个通用的平台,软件定义仪器的功能,这就是虚拟仪器的概念。在虚拟仪器系统中,软件是核心,仪器的功能都能通过软件根据系统需要定义;硬件是虚拟仪器工作的基础,主要功能是完成对被测信号的采集、传输和结果的显示、输出等。虚拟仪器还具有计算机系统的所有的优点,如强大的数据处理能力,友好的用户界面以及与其他设备多种形式的互连功能等。

     

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