基于vxi总线的模拟电路在线测试仪设计

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1、万方数据第25卷第4期增刊仪器仪表学报2004年8月基于VXI总线的模拟电路在线测试仪设计胡文华魏长虹王志云邹明虎(军械工程学院石家庄050003)摘要在线测试技术在电子线路的性能测试与故障诊断中有着广泛的应用。以VXI总线的计算机为平台，配以各种虚拟仪器卡，构成的通用模拟电路在线测试仪，能够完成对多种电路板中模拟器件的在线故障判别。这里给出了仪器的基本测试原理，系统的硬件电路设计和测试软件设计。关键词在线测试模拟电路虚拟仪器VXI总线DesignforAnalogCircuitOn—lineTes

2、tingInstrumentBasedonVXIbusHuWenhuaWeiChanghongWangZhiyunZouMinghu(OrdanceEngineeringCollege，Shijiazhuang050003，China)AbstractTheon—linetestingtechniqueisusedwidelyinbothperformancemeasuringandfaultdiagnosis．Theanalogcircuiton—linetestinginstrumentbase

3、donVXIbuscomputercancompletethefaultdiagnosistomanyanalogcomponentswhichareinthecircuitboardwiththehelpofseveralvirtual—instrumentcards．Itprovidestheworktheory，hardwarecomposedandsoftwaredesignoftestinginstrument．KeywordsOn—lineTestingAnalogcircuitVirt

4、ualiustrumentVXIbus1测试原理模拟电路在线测试模块采用VI曲线测试技术。所谓VI曲线，是指器件(线性或非线性)在给定信号(n-I设定信号的类型、幅度、频率、相位、基值、时基、点数)的作用下，获得通过器件的电流(一组数字化的数据)，将此获得的数据存放在数据文件中，就生成了该器件的标准VI曲线。VI曲线测试系统包括VI曲线元器件波形在线测试和元器件参数在线测试两部分。通过VI曲线波形测试，将被测试器件的VI曲线与器件性能正常的VI曲线显示出来，进行比较，用以完成对元器件的硬故障进行验证

5、和定位。本系统中对测试对象测试，基于面向对象的测试思想，即在视窗中选择测试对象，键人测试对象的标称值后(非线性器件不需输入标称值)，测试系统自动选择激励信号的幅度和频率；自动选择测试仪器的测试档位；最后给出被测元器件的VI曲线，输入信号曲线和输出信号曲线(电流曲线)，以及被测元器件的参数。2测试仪的主要功能(1)测试对象在线测试的对象包括电阻、电容、电感、阻容并联、阻感并联、二极管、稳压管、三极管、场效应管、二极管电阻并联等。(2)测试范围及精度电阻：测试范围10Q～5MQ，误差小于10％。电容：测

6、试范围lopF～400肛F，误差小于20％。电感：测试范围2出～IOOH，误差小于20％。阻容并联：测试范围在频率50Hz～10KHz范围内阻容并联支路的阻抗值在10f1～5M12之间，电容及电阻的测试误差小于20％。阻感并联：测试范围在频率50HzlOkHz范围内阻感并联支路的阻抗值在IOD,～5MQ之间，电感及电阻的测试误差小于20％。二极管电阻并联：电阻测试范围10Q～10krl，二极管及电阻的测试误差小于15％(并联电阻在260330之间二极管动态电阻不可测)。万方数据324仪器仪表学报第2

7、5卷3硬件电路设计本系统的基本硬件结构是由VXI总线及虚拟仪器为核心，辅以部分IEEE488程控仪器组成，经通用测试台及在线测试探针与被测PCB相连接，测试硬件连接方框图如图1所示，包括三部分：图1在线测试硬件连接方框图(1)测试系统控制器测试系统控制器选择置于VXI主机箱外的外接控制器，工业控制计算机。外接控制器内配GPIB通讯接口卡，通过GPIB—VXI翻译器与VXI总线系统连接。(2)VxI总线主机箱及虚拟仪器模块测试系统主机箱选择C尺寸13槽HPE1401B高性能主机箱，测试仪器可利用槽数为

8、12个。测试系统选择HPE1406A命令模块为零槽模块，它通过GBIP—VXI接口与外接控制器相连接。激励信号源选择B尺寸HPE1340A任意函数发生器模块，产生一定范围内任意频率和幅度的模拟信号。信号参数测试模块选择HPE1426A数字示波器模块和HPE1411B数字多用表模块。测试系统测试通道选择HPE1476A矩阵开关模块，用于控制程控电源和测试通道的转换。(3)通用测试台测试台包括RLC元器件在线测试时所需的隔离电路，三极管、场效应管、稳压管、二极管动态性能测