基于PXI和LabVIEW的FCT(Functional Circuit Test)

挑戰(zhàn)：通過PXI 控制板卡和LabVIEW軟件，構(gòu)建一套比較完整齊全的PCB板的功能測試(FCT)系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對音頻視頻以及各種靜態(tài)參數(shù)（電壓、電流、頻率）的綜合性全自動測試，對于新開發(fā)生產(chǎn)的PCB板，工廠無需頻繁更換測試硬件，只要添加制作一個測試夾具，重新連接線路，利用LabVIEW開發(fā)編寫測試軟件即可。

應(yīng)用方案：使用NI公司的PXI控制硬件平臺結(jié)合NI的圖形化編程軟件LabVIEW快速并成功的開發(fā)構(gòu)建出一個經(jīng)濟(jì)、靈活的PCB板功能測試系統(tǒng)(FCT測試系統(tǒng))。
該系統(tǒng)采用的PXI 控制板卡可以實(shí)現(xiàn)對音頻、視頻以及各種靜態(tài)參數(shù)(電壓、電流、頻率)的綜合性全自動測試，并且通過LabVIEW軟件編程可以實(shí)現(xiàn)兼容GPIB,I2C,Modbus,TCT/IP等多種協(xié)議，通過VISA模塊庫，可以實(shí)現(xiàn)對串口隨意方式的數(shù)據(jù)處理，和數(shù)據(jù)交互顯示。

使用的產(chǎn)品：
軟件
LabVIEW 8.2.1 Professional Development System
National Instruments drivers
NI Vision 8.5 Development Module
NI Vision Acquisition 8.5.1
Composite Video Generator 5431
硬件
PXI-1045 18槽3U PXI機(jī)箱
PXI-6533 高速32位數(shù)字?jǐn)?shù)字I/O卡
PXI-6070E 多功能I/O卡
PXI-4070 數(shù)字萬用表
PXI-5122 示波器卡
PXI-2565, PXI-2503多路繼電器板卡
PXI-4461 動態(tài)信號采集發(fā)生器
PXI-5431 視頻信號發(fā)生卡
PXI-1411 視頻分析卡
PXI-8420 RS232串口卡
PXI-8421 RS485串口卡
PXI-8331 卡
PCI-GPIB 卡
PPS-GW-3202 GPIB 接口電源

介紹
現(xiàn)代化電子工廠車間批量生產(chǎn)的PCB電路板，除了要進(jìn)行ICT測試外，還要做最終打包出廠前的功能測試FCT(Functional Circuit Test)。利用NI公司的PXI 控制板卡和LabVIEW軟件構(gòu)建的一套完整的包含音頻、視頻及各種電壓，電流，頻率，開關(guān)量等等的綜合性全自動功能測試平臺。該平臺實(shí)現(xiàn)了對各種不同的PCB電路板的FCT功能測試。通過該平臺無需頻繁更換測試硬件，新產(chǎn)品加入時，只需更換一個ATE測試夾具，按照PXI板卡的硬件資源分配，對測試夾具的插針進(jìn)行連線到其界面接口，最后修改相應(yīng)的測試軟件即可實(shí)現(xiàn)對PCB板的全自動測試。
該系統(tǒng)綜合了音頻，視頻的自動測試，包含了GPIB，RS232，RS485， Ethernet等多種接口和通訊方式，測試
方法簡單，操作工人測試時只需要將
測試夾具壓下、觀察上位機(jī)軟件畫面提示，測試完成后抬起測試把柄即可實(shí)現(xiàn)全功能測試，測試效率大幅提高。

正文：
1. FCT功能測試現(xiàn)狀
現(xiàn)代化電子工廠車間批量生產(chǎn)的PCB電路板，通常要進(jìn)行ICT和FCT的測試。
ICT：IN Circuit test，ICT通常是生產(chǎn)中第一道測試工序，主要運(yùn)用ICT測試設(shè)備在線檢查單個元器件以及各電路網(wǎng)絡(luò)的開、短路情況。
現(xiàn)在大多數(shù)的PCB板都會下載相應(yīng)的Firmware來對板卡進(jìn)行程序控制，通過ICT的PCB板雖然能夠準(zhǔn)確定位電子元器件的優(yōu)劣，卻無法對整個電路板的功能好壞作出判斷。這就需要測試工程師搭建一個適合PCB板的模擬電路環(huán)境，對電路板的TP(TestPoint)點(diǎn)進(jìn)行FCT功能測試。
FCT：Functional Circuit test，主要是模擬成品的功能，運(yùn)用測試治具測試產(chǎn)品的功能是否實(shí)現(xiàn)的測試系統(tǒng)。
現(xiàn)有的工廠產(chǎn)線對PCB的FCT功能測試，大多實(shí)現(xiàn)的是一對一的方式，即一種PCB對應(yīng)一個FCT功能測試臺。
該種測試臺由測試工程師自己設(shè)計控制電路底板，連接I/O口到測試治具的針盤，然后編寫底板Firmware模擬成品運(yùn)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對待測PCB板電壓、電流檢測、以及相應(yīng)時序控制。一對一的方式雖然對測試工人是一種方便，但同時也意味著資源浪費(fèi)，在該類產(chǎn)品出廠后，該FCT測試臺也往往被束之高閣了。對測試工程師不斷的制版，編程，接線等等重復(fù)勞動也是一個不小的工作壓力。