[发明专利]机车通用电路板功能测试系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机车通用电路板(电子插件)功能测试系统和方法，针对机车电子插件，即电路板种类多、调试方法复杂的特点，提供一种具备良好的人机交互界面、高精度检测和智能化的机车通用电路板功能测试系统和方法。

背景技术

目前机车电路板测试系统都具有一定的局限性，如只能限于电力机车某种车型的电路板进行功能测试，测试范围有限，这些测试系统本身的测量精度也非常有限。此外由于这些测试系统自身的保护机制不够完善，测试系统很容易被有故障的电路板损坏，而且目前的机车电路板测试系统自动化程度都非常低，往往测试结果需要很多人工干预去判断。

目前机车产品电路板产品种类多，单类产品产量少，测试方法复杂，测试精度要求高，传统的测试台都采用手动或半自动的测试方法来对电路板进行测试，这样造成产品的测试速度相当缓慢，测试效率不高，在大量生产中，无法符合速度快的低成本要求，且往往产品测试通过与否需要人为去判断，因此可能会由于人为的错误判断而导致测试准确率低。此外测试结果也无法存储，不利于对产品质量的控制。而且此类测试台的通用性都不高，很难满足大部分机车电路板测试的需求。因此，为符合速度快的低成本要求，以及增加测试准确率，曾经有发明的自动化测试系统来代替手动或半自动测试系统，但是该自动化测试系统的通用性不高，往往只能满足某种机车电路板的测试需求，当此种机车电路板的产量少时，则整个测试系统的利用率也不高。

目前电路板测试系统为养路机械测试系统，此测试系统采用上位机和下位机的结构模式，上位机包括工控机、多路函数卡、静态电压信号源、多路信号采集通道、显示器，键盘鼠标等人机界面，下位机包括单片机、信号变换电路和继电器矩阵。其继电器矩阵的规模为16X48的结构，而且供电电源也只能提供5路供电电源，无法满足机车电路板的双96芯及96+48芯接口的需求。此外测试台也无任何自校检程序，无法对整个系统的硬件进行自检。由于养路机械测试系统使用的是自制板卡来提供信号源，对整个系统精度的计量也存在一定的困难，整个系统的精度还取决于所使用的工控机。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供通用性高、精度高的机车通用电路板功能测试系统和方法。

本发明的机车通用电路板功能测试系统，其组成单元包括工控机、测试用台式仪器、矩阵开关卡、数字入出卡、通用开关卡、适配器接口系统、测试适配器、GPIB总线和PXI总线；工控机通过GPIB总线来控制所有的测试用台式仪器，通过PXI总线控制矩阵开关卡、数字入出卡、通用开关卡。测试用台式仪器的输入输出端都连接至矩阵开关，矩阵开关通过适配器接口系统连接至相应的被测电路板上，通过控制整个矩阵开关的自动切换来实现信号的任意路由，并利用数字入出卡对数字量电路板进行测试，通用开关卡切换被测电路板的供电电源。

本发明的机车通用电路板功能测试试方法，利用工控机通过GPIB总线来控制所有的测试用台式仪器，利用PXI总线控制矩阵开关、数字入出卡、通用开关卡，测试用台式仪器的输入输出端都连接至矩阵开关，矩阵开关通过适配器接口系统连接至相应的被测电路板上，通过控制整个矩阵开关的自动切换来实现信号的任意路由，通过数字入出卡对数字量电路板进行测试，通过通用开关卡切换被测电路板的供电电源。

本发明还利用了数字入出卡的数字输入口对测试适配器进行编码，为每种电路板能兼容的适配器建立相应的数据库。

本发明还具备日检、月检及年检功能，在每天、每月、每年第一次开机对产品进行测试时系统自动运行相应的自检程序对整个矩阵开关和通用开关进行通道阻抗计量，并记录下当前自检的日期，为下一次日检、月检及年检程序的自动执行提供参考、当自检不通过时，则系统提示存在问题的地方并且不允许进行测试。

本发明利用系统内的万用表，通过切换两两开关之间的不同闭合状态对矩阵开关进行自检。

本发明采用的是台式仪器加PXI矩阵开关的系统结构，即充分利用了台式仪器精度高、运行稳定、电磁屏蔽性能好等特点，又利用了PXI平台组建的矩阵系统具有成本低，可靠性高，速度快，可选产品种类较多等特点。系统所采用的PXI矩阵开关达到16×184的规模，结合96路数字入出卡，可方便的满足机车电路板的双96芯及96+48芯接口的需求。

本发明开发的相应的测试系统日检、月检、及年检程序，在测试系统每天，每月，每年第一次开机时，自动运行相应的测试系统自检程序，对测试系统矩阵系统，仪器通讯，仪器自检在内的多项性能进行自检，保证了每天产品测试的可靠性。