收稿日期:2006204220
作者简介:孙宝江(1971-),男,博士,主要研究领域:自动测试系统通用开发平台设计,ATS 硬件设计自动化,ATS 可靠性分析与设计。
2007年2月宇航计测技术
Feb .,2007
第27卷 第1期
Journal of A str onautic Metr ol ogy and Measure ment
Vol .27,No .1
文章编号:1000-7202(2007)01-0030-05 中图分类号:T B9;T M93 文献标识码:A
自动测试系统校准方法研究
孙宝江 沈士团 陈 星
(北京航空航天大学电子信息工程学院,北京100083)
摘 要 自动测试系统的校准是计量界面临的一个新问题,国内还没有相关的校准规范。以实际工程项目
为基础,采用一种面向实际应用的自动测试系统校准方法。对于系统中的仪器,根据实际的测试需求及精度不同分别采用仪器检定和仪器校准方法,对于自动测试系统特有的测试通道采用回路标定、替代标定两种标定方法,满足了被测设备的测试准确度要求,实际测试也证明了该方法的可行性。
关键词 自动测试系统 测试通道 自动校准
Research on Cali brati on M ethod for ATS
S UN Bao -jiang SHEN Shi -tuan CHE N Xing
(School of Electr onic and I nfor mati on Engineering,Beijing University of Aer onautics and A str onautics,Beijing 100083)
Abstract Calibrati on Method of Aut omatic Test Syste m (ATS )is a ne w p r oble m in the metr ol ogy field and there πs not the relevant calibrati on criteri on interi orty .Based on an engineering app licati on,a calibrati on method f or ATS facing p ractical app licati on is intr oduced .For the instruments of syste m ,the instrument verificati on and instrument calibrati on were used according t o the difference of instru ment ac 2curacy;for the peculiar test channels in ATS,the l oop calibrati on and substitute calibrati on were used .This calibrati on method meets the need of test accuracy of Unit Under Test (UUT ),and app licati on result sho ws its feasibility .
Key words ATS Test channel Aut omatic calibrati on
1 引 言
自动测试系统已成为航空航天设备、现代武器
装备生产验证、维修保障的重要手段,在军民用领域都有广泛应用,自动测试水平也已成为衡量一个国
家装备维修水平的标志[1]
之一。
从功能角度看,自动测试系统等效于一台综合
测试仪器,因此也就面临作为仪器所必须进行的工作:校准。同时作为一种测试系统,其本身的准确性
与可靠性将直接影响整个测试过程,因此自动测试系统的校准是保证测试精度的重要前提,必须引起足够的重视。由于自动测试系统由众多仪器、开关组成,又引入了测试适配器、测试通道的概念,因此,作为测试系统的校准与单台仪器的校准必然会有所
区别。目前,有关自动测试系统的校准,国内还没有
相关的检定规程、校准规范[2]
。本文在某型飞机机载无线电设备自动测试系统工程项目基础上,采用一种面向实际应用的自动测试系统校准方法,满足了厂方对自动测试系统校准的需求。
2 自动测试系统的一般结构
研究自动测试系统的校准问题,必须建立在对自动测试系统结构、自动测试方法充分了解的基础
上。某机载无线电设备自动测试系统的组成如图1所示,它由主控计算机、GP I B 仪器、VX I 仪器、程控开关、I CA (I nterface Connect or A sse mbly )、I T A (I nter 2face Test Adap ter )、适配器、测试电缆和被测设备组成。如果将系统横向展开,又可见如图2所示的测试系统剖面图
。
图1
机载无线电设备自动测试系统示意图
图2 机载无线电设备自动测试系统剖面图
自动测试系统作为一种通用的测试平台,从结
构上可分为测试仪器和测试通道两部分。测试仪器包括所有系统中使用的仪器(GP I B 仪器、VX I 仪器等),它们是整个平台的公共资源,测量任何一个被测设备都要用到它们,所以又称为系统资源;而测试通道是指“从仪器端口到I CA 、从I CA 经I T A 到适配
器面板、从适配器面板经测试电缆到被测设备”这样一条测试链路,它们都是面向特定的被测设备,是测试平台通用性的具体体现。
测试通道是自动测试系统特有的组成部分,为了更好地研究自动测试系统的校准要求,先看一下ATS 中测试通道的组成。一次标准的自动测试要经过以下两条测试通道。
激励通道:从激励仪器输出激励信号-I CA -I T A -I T A 上短路线-I T A -I CA -开关资源-I CA -I T A -适配器中适配设备-适配器面板-测试电
缆-UUT 激励端口。
测量通道:从UUT 测量端口输出响应信号-测试电缆-适配器面板-适配器中适配设备-I T A -I CA -开关资源-I CA -I T A -I T A 上短路线-I T A -I CA -测量仪器输入端口。
上述测试通道的组成如图
3所示。
图3 自动测试系统测试通道组成图
这样长的测试通道,这样多的测试环节决定了
自动测试系统与传统的手动测试及专用测试仪器测试相比,其校准要求、校准方法都有较大区别。
3 自动测试系统的校准方法
从自动测试系统的结构可以看出,测试仪器和测试通道共同完成了自动测试任务,且都会对测试结果产生影响。为保证测试结果精确可靠,应该对测试仪器、测试通道两部分都进行计量校准。因此,机载无线电设备自动测试系统的校准分为两类:对测试仪器的校准称之为仪器计量;对于测试通道的校准称之为通道标定。对测试通道进行校准是自动测试系统特有的校准要求。
?
13? 第1期 自动测试系统校准方法研究
3.1 仪器计量方法
自动测试系统中的仪器虽然都接入I CA对所有被测设备开放,但所有仪器依然可看作独立测试仪器的组合[3],因此,对系统仪器资源的校准工作可分解为针对每个仪器的单独校准过程。实际的仪器计量工作采用检定、校准两种计量方式。先将系统中的所有仪器按照精度高低分为两类,对于精度较高的仪器采用检定计量方式,对于精度较低的仪器采用校准计量方式。之所以采用两种计量方式是基于两项考虑:被测对象实际的测试精度要求;由于仪器众多,如果全部采取检定方式,不但成本很高,而且会较长时间内系统无法工作。
仪器检定:象传统的单台仪器检定一样,将被检定仪器送交上一级计量部门严格按检定规程进行检定,属于离位校准方法。
仪器校准:对于精度较低,其测试对象实际的测试精度也较低的仪器,可以利用系统中已经被检定的仪器,按照校准规范,对其进行校准,属于现场校准。校准时,可以只对仪器实际使用的指标进行校验,减少校准工作量。
3.2 通道标定方法
通道标定就是对测量中使用通道(包括激励、测量通道)的衰减进行测量,为自动测试系统的实际测量补偿提供依据,从而保证ATS系统测量的准确性。
通道标定是利用系统中已经被检定或校准的仪器、标定电缆以及定制的通道标定盒进行的,通道标定也属于现场校准。标定电缆是性能稳定的标准电缆,通道标定盒是将标定电缆与众多被标定通道进行转接的装置(转接损耗可忽略)。通道标定之所以利用系统已被计量的仪器进行,而不是采用专业的计量仪器进行,一方面是因为这些仪器已经被校准,满足系统的校准要求;另一方面是因为在实际测试时,与这些被标定通道相连的正是这些已被校准的仪器,也就是说被标定通道本身就包含着通道与仪器端口的连接。
对系统中的通道,本系统采用回路法、替代法两种方式进行标定。
3.2.1 回路标定法
一般情况下,我们可以将一个实际的测试回路分为激励通道和测量通道。例如,电台接收时,一条完整的测试回路是“已调制信号从射频信号源经电缆进入电台的天线端,然后电台解调的音频信号从电台耳机输出端到示波器输入端”,这条测试回路中的“已调制信号从射频信号源经电缆进入电台的天线端”就是激励通道,而“电台解调的音频信号从电台耳机输出端到示波器输入端”就是测量通道。
通道标定时,分别对这两个通道的衰减进行测量。比如,在对上述测量通道进行标定时,我们根据原测量通道传递信号的属性,用一根标定电缆连接任意波形发生器与电台耳机输出端作为标定激励通道,该标定激励通道与上述耳机输出端到示波器输入端的测量通道又组成一个完整的激励、测量回路。这就是通道标定中的回路标定法,回路标定法的示
意图如图4所示。
图4 回路标定法示意图
在实际进行回路法标定时,为抵消标定电缆自身的衰减,采用如下步骤标定:
第一步:用标定电缆直连任意波形发生器与示波器,设定任意波形发生器输出信号A
,并读取示
波器测量值A
1
。
第二步:任意波形发生器输出信号经标定电缆及被标定通道再次进入示波器,依然设定任意波形
发生器输出信号为A
,再次读取示波器测量值A2,则
A2
A1
即为被标定通道的衰减系数。回路法通道标定步骤如图5所示。由图5可见,标定电缆自身的衰减系数
A1
A0
已被抵消,无论该系数有多大都不会影响被标定通道的衰减系数
A2
A1
。
3.2.2 替代标定法
对于微伏级的射频信号我们称之为射频小信号,例如测量电台接收灵敏度时,进入电台的输入信
?
2
3
?宇航计测技术 2007年
图5 回路法通道标定步骤图
号是微伏级的小信号,而标定时的测量仪器示波器最低只能测量毫伏级的信号,无法直接连接测试,若采用信号调理,则调理部分又会引入误差,所以对于微伏级射频小信号通道的标定,我们采用替代标定法。
替代标定法基于原理是:对于一个稳定系统(不论其是线性或非线性)输入连续信号时,当输出信号从无到有(或从有到无)产生突变时其对应的临界输入信号是固定的。
以下就以测量电台接收灵敏度指标时,已调制信号从射频信号源经自动测试系统进入电台天线端这个射频激励通道的标定为例进行说明。
第一步:用尽量短的标定电缆(其衰减系数可忽略),而测量通道为自动测试时使用的通道,测量此时电台接收灵敏度S 0。
第二步:用自动测试系统再次测量该电台接收灵敏度S 1,则
S 0S 1
即为待标定通道的衰减系数。替代
法通道标定步骤如图6所示
。图6 替代法通道标定步骤图
在本例中,电台处于正常状态,性能稳定,电台接收灵敏度就是电台输出信号信噪比从无到有突变
(或等于电台自动增益调节未起作用时的某一固定
值)时,输入端接收到的射频信号幅度
[4]
。可以认
为,两次测量间隔内,电台灵敏度是固定的,因此,两次测量过程中,通过示波器测到电台输出信号信噪
比从无到有突变(或等于电台自动增益调节未起作
用时的某一固定值)时,进入电台的射频信号幅度是一样的,此时,若忽略标定电缆的衰减系数,则
S 0S 1
就是待标定通道的衰减系数。整个自动测试系统的校准量值传递关系如图7所示
。
图7 自动测试系统的校准量值传递关系图
4 自动测试系统校准软件设计
如上所述,机载无线电设备自动测试系统的校准包括仪器检定、仪器校准、通道标定。自动测试系统仪器资源包括GP I B 仪器、VX I 仪器。数目较多,测试通道也有二百多条,所测信号种类多,量程档多,整个系统的校准工作量巨大,因此必须实行自动校准,将计量人员从大量繁重重复性劳动中解放出来
[5]
。由于仪器检定、仪器校准都属通用仪器的校
准,已有成熟的自动校准软件,这里主要介绍通道标定的自动校准软件。
通道标定自动校准软件有如下功能:
通道标定提供对自动测试过程中所有直流电源通道、直流电压信号通道、音频信号通道、射频信号通道、微波信号通道进行标定的能力;
用户可以根据要标定的指标任意选择待标定通道,软件可自动完成通道的查寻;
通道标定值的确定要进过多次测量,并按误差规律进行数据处理后方可确定;
用户可检索通道的历史标定值,以便于和当前标定结果进行比较;
回路法和替代法均可在软件指导、控制下进行,软件自动提示用户进行相应的电缆连接;
?
33? 第1期 自动测试系统校准方法研究
提供通道标定维护功能,用户可自定义激励、测量信号的幅度、频率等参数;
支持手动输入衰减值;支持标定结果输出、报表打印。通道标定流程如图8所示,其中一个操作界面如图9所示
。
图8
通道标定流程图
图9 通道标定的一个操作界面图
5 自动测试系统校准顺序
系统架构完成后必须先对部分通用仪器进行检定,这是今后一切测试的基础,并且根据不同仪器的检定时间确定ATS 仪器计量的最短间隔,即确定系统计量的周期。
利用已检定仪器对其它仪器进行校准;利用上述已检定、校准的仪器对测试通道进行标定,建议的通道标定时间间隔为1年,用户可以根据实际情况适当调整,或者在对测量结果表示怀疑时进行,以便及时对通道衰减进行补偿。
6 结束语
自动测试系统的校准是计量界面临的一个新问题,尤其是如何对较多、较长的测试通道进行校准是一个值得深入研究的课题,本文以实际工程项目为基础,采用回路标定、替代标定两种方法对测试通道进行标定,满足了被测设备的测试准确度要求,获得了用户的认可,实际测试也证明了该方法的可行性。
参考文献
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系统综合校准述评[J ].航空计测技术,2001,21
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43?宇航计测技术 2007年
三坐标测量系统的校准与检定的区别 ISO10012—1《计量检测设备的质量保证要求》标准将“校准”定义为：“在规定条件下，为确定计量仪器或测量系统的示值或实物量具或标准物质所代表的值与相对应的被测量的已知值之间关系的一组操作。” 注： 1校准结果可用以评定计量仪器、测量系统或实物量具的示值误差，或给任何标尺上的标记赋值； 2校准也可用以确定其他计量特性； 3可将校准结果记录在有时称为校准证书或校准报告的文件上； 4有时校准结果表示为修正值、校准因子或校准曲线。 ISO／IEC指南25—1990《校准和检验试验室技术能力的通用要求》将“检定”定义为：“通过校验提供证据来确认符合规定的要求(ISO8402／DADI—3.37，根据本指南的目的增加了注解)。” 注：1为了与计量仪器的管理相衔接，检定的目的是校验计量仪器的示值与相对应的已知量值之间的偏差，使其始终小于有关计量仪器管理的标准、规程或规范中所规定的最大允许误差。 2根据检定的结果对计量仪器作出继续使用、进行调查、修理、降级使用或声明报废的决定。任何情况下，当检定完成时，应在计量仪器的专门记录上记载检定的情况。 国际计量组织对检定给出的定义是：“查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和(或)出具检定证书。” 根据以上定义，可以看出校准和检定有本质区别。两者不能混淆，更不能等同。 现就两者之间的主要区别做如下讨论。 一、目的不同 校准的目的是对照计量标准，评定测量装置的示值误差，确保量值准确，属于自下而上量值溯源的一组操作。这种示值误差的评定应根据组织的校准规程作出相应规定，按校准周期进行，并做好校准记录及校准标识。校准除评定测量装置的示值误差和确定有关计量特性外，校准结果也可以表示为修正值或校准因子，具体指导测量过程的操作。例如，某机械加工组织使用的卡尺，通过校准发现与计量标准相比较已大出0.2mm，可将此数据作为修正值，在校准标识和记录中标明巳校准的值与标准器相比较大出的0.2mm的数值。在使用这一计量器具(卡尺)进行实物测量过程中，减去大出0.2mm的修正值，则为实物测量的实测值。只要能达到量值溯源目的，明确了解计量器具的示值误差，即达到了校准的目的。 检定的目的则是对测量装置进行强制性全面评定。这种全面评定属于量值统一的范畴，是自上而下的量值传递过程。检定应评定计量器具是否符合规定要求。这种规定要求就是测量装置检定规程规定的误差范围。通过检定，评定测量装置的误差范围是否在规定的误差范围之内。 二、对象不同 校准的对象是属于强制性检定之外的测量装置。我国非强制性检定的测量装置，主要指在生产和服务提供过程中大量使用的计量器具，包括进货检验、过程检验和最终产品检验所使用的计量器具等。 检定的对象是我国计量法明确规定的强制检定的测量装置。《中华人民共和国计量法》第九条明确规定：“县级以上人民政府计量行政部门对社会公用计量标准器具，部门和企业、事
收稿日期:2006204220 作者简介:孙宝江(1971-),男,博士,主要研究领域:自动测试系统通用开发平台设计,ATS 硬件设计自动化,ATS 可靠性分析与设计。 2007年2月宇航计测技术 Feb .,2007 第27卷 第1期 Journal of A str onautic Metr ol ogy and Measure ment Vol .27,No .1 文章编号:1000-7202(2007)01-0030-05 中图分类号:T B9;T M93 文献标识码:A 自动测试系统校准方法研究 孙宝江 沈士团 陈 星 (北京航空航天大学电子信息工程学院,北京100083) 摘 要 自动测试系统的校准是计量界面临的一个新问题,国内还没有相关的校准规范。以实际工程项目 为基础,采用一种面向实际应用的自动测试系统校准方法。对于系统中的仪器,根据实际的测试需求及精度不同分别采用仪器检定和仪器校准方法,对于自动测试系统特有的测试通道采用回路标定、替代标定两种标定方法,满足了被测设备的测试准确度要求,实际测试也证明了该方法的可行性。 关键词 自动测试系统 测试通道 自动校准 Research on Cali brati on M ethod for ATS S UN Bao -jiang SHEN Shi -tuan CHE N Xing (School of Electr onic and I nfor mati on Engineering,Beijing University of Aer onautics and A str onautics,Beijing 100083) Abstract Calibrati on Method of Aut omatic Test Syste m (ATS )is a ne w p r oble m in the metr ol ogy field and there πs not the relevant calibrati on criteri on interi orty .Based on an engineering app licati on,a calibrati on method f or ATS facing p ractical app licati on is intr oduced .For the instruments of syste m ,the instrument verificati on and instrument calibrati on were used according t o the difference of instru ment ac 2curacy;for the peculiar test channels in ATS,the l oop calibrati on and substitute calibrati on were used .This calibrati on method meets the need of test accuracy of Unit Under Test (UUT ),and app licati on result sho ws its feasibility . Key words ATS Test channel Aut omatic calibrati on 1 引 言 自动测试系统已成为航空航天设备、现代武器 装备生产验证、维修保障的重要手段,在军民用领域都有广泛应用,自动测试水平也已成为衡量一个国 家装备维修水平的标志[1] 之一。 从功能角度看,自动测试系统等效于一台综合 测试仪器,因此也就面临作为仪器所必须进行的工作:校准。同时作为一种测试系统,其本身的准确性 与可靠性将直接影响整个测试过程,因此自动测试系统的校准是保证测试精度的重要前提,必须引起足够的重视。由于自动测试系统由众多仪器、开关组成,又引入了测试适配器、测试通道的概念,因此,作为测试系统的校准与单台仪器的校准必然会有所
测量系统的校准与检定的区别 ISO10012—1《计量检测设备的质量保证要求》标准将“校准”定义为：“在规定条件下，为确定计量仪器或测量系统的示值或实物量具或标准物质所代表的值与相对应的被测量的已知值之间关系的一组操作。” 1校准结果可用以评定计量仪器、测量系统或实物量具的示值误差，或给任何标尺上的标记赋值； 2 校准也可用以确定其他计量特性（精确性、准确性）； 3 可将校准结果记录在有时称为校准证书或校准报告的文件上； 4 有时校准结果表示为修正值（为补偿系统误差，以代数法加与未修正测量结果的一个值）、校准因子或校准曲线。 ISO／IEC指南25—1990 《校准和检验试验室技术能力的通用要求》将“检定”定义为：“通过校验提供证据来确认符合规定的要求(ISO 8402／DADI—3.37，根据本指南的目的增加了注解)。” 1为了与计量仪器的管理相衔接，检定的目的是校验计量仪器的示值与相对应的已知量值之间的偏差，使其始终小于有关计量仪器管理的标准、规程或规范中所规定的最大允许误差。 2 根据检定的结果对计量仪器作出继续使用、进行调查、修理、降级使用或声明报废的决定。任何情况下，当检定完成时，应在计量仪器的专门记录上记载检定的情况。
国际计量组织对检定给出的定义是：“查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和(或)出具检定证书。” 根据以上定义，可以看出校准和检定有本质区别。两者不能混淆，更不能等同。 现就两者之间的主要区别做如下讨论。 一、目的不同 校准的目的是对照计量标准，评定测量装置的示值误差，确保量值准确，属于自下而上量值溯源的一组操作。这种示值误差的评定应根据组织的校准规程作出相应规定，按校准周期进行，并做好校准记录及校准标识。校准除评定测量装置的示值误差和确定有关计量特性外，校准结果也可以表示为修正值或校准因子，具体指导测量过程的操作。例如，某机械加工组织使用的卡尺，通过校准发现与计量标准相比较已大出0.2mm，可将此数据作为修正值，在校准标识和记录中标明巳校准的值与标准器相比较大出的0.2mm的数值。在使用这一计量器具(卡尺)进行实物测量过程中，减去大出0.2mm的修正值，则为实物测量的实测值。只要能达到量值溯源目的，明确了解计量器具的示值误差，即达到了校准的目的。 检定的目的则是对测量装置进行强制性全面评定。这种全面评定属于量值统一的范畴，是自上而下的量值传递过程。检定应评定计量器具是否符合规定要求。这种规定要求就是测量装置检定规程规定的误差范围。通过检定，评定测量装置的误差范围是否在规定的误差范围之
嵌入式软件自动化测试系统研究 摘要：在软件测试过程中，有许多重复的、非创造性的工作。在此背景下，自 动测试系统（ATS）以其节省人力、缩短测试时间、提高测试效率和提高测试稳 定性等优点，在软件测试中越来越突出。本文对嵌入式软件自动测试系统进行了 深入的研究，并对促进我国自动化测试系统的发展和进步提出了建议。 关键字：软件；自动化；测试系统 引言 目前，嵌入式软件自动化测试系统在军用和民用领域的应用越来越广泛，其 作用也越来越重要。推动嵌入式软件自动化测试系统的发展，对推动军用和民用 领域软件发展进步，具有非常重要的作用。所以，必须要加强对嵌入式软件自动 化测试系统的研究，为我国社会经济发展建设提供重要的推动力量。 1、嵌入式软件自动化测试系统简析 嵌入式软件自动化测试系统的应用原理是利用测试脚本，对嵌入式软件的运 行进行自动化控制，同时对数据进行收集和分析并最终形成相关测试报告，得出 科学准确的测试结果。分布式架构的嵌入式软件自动化测试平台，这种结构便于 对系统进行扩展和升级。该系统结构主要包括两部分，即测试开发管理主机和目 标仿真机，两者之间的通讯方式采用的是以太网通信，而目标机与目标机之间的 通信方式则采用1394B通信。 2、测试硬件系统的通用性 2.1测试总线 在嵌入式软件自动化测试系统中，测试总线是非常重要的组成部分，担负着 至关重要的作用。测试总线的主要功能是对测试数据进行传送，同时还能够传送 控制指令，是嵌入式软件自动化测试系统中的中枢神经。随着计算机技术的不断 发展以及对各个领域的深入渗透，自动化测试领域的总线技术也取得了极大的进步。其主要发展历程经历了通用接口总线、VXI、PXI以及基于LAN接口面向仪器 的扩展等几个阶段。通用接口总线简称为GPIB，其主要组成部分包括标准接口、 母线、计算机和仪器仪表等等。这种总线技术的优点是能够利用计算机对仪器进 行有效的操作和控制，代替传统人工操作，初步实现了自动化测试。但缺点是对 装置的数量具有严格的限制，不能够过15台，而且电缆长度也不能超过20米。VXI总线是VME和GPIB两种总线系统融合后产生的新型技术，其优点是体积小，功耗低，组建更灵活，而且具有较高的传输速率。此外，还便于维修。但缺点是 总线速度明显落后于PC机总线速度。PXI的优点是能够即插即用，但缺点是功耗大，转换板的密度也较大，具有空间局限性，主要应用于紧凑型CPI仪器领域扩 展和开放式工业领域。基于LAN接口面向仪器的扩展简称为LXI，是基于局域网 发展起来的新一代模块化平台标准，优点是融合了前面三种总线技术的优点，如GPIB的高性能、VXI和PXI的小体积以及LAN的高吞吐率，缺点是没有经过确切 的验证，是否适合实时嵌入式软件自动化测试系统还是个未知数。 2.2硬件接口 在嵌入式软件自动化测试系统中，包括多种硬件平台，用于连接各硬件平台 的硬件接口具有重要的作用。目前，测试领域一直在致力于建立一种标准化接口，使硬件接口实现规范化和标准化发展。美国国防部对自动测试系统已制定了相关 标准，在该标准中，对硬件接口标准也做出了相应的规定和规范。在1999年， 适配品与测试夹具接口联盟对测试系统信号接口制定了标准IEEEP1505，从而使
实验二测试系统动态特性校准 1.1 实验目的 （1）掌握振动加速度测试系统的组成 （2）掌握振动压电、压阻加速度传感器原理和测量方法 （3）掌握振动传感器比较法动态特性校准的实验方法 （4）掌握数据处理的一般方法 1.2 实验系统基本组成 本实验系统由振动控制系统和远程数据采集、处理系统两部分组成。振动控制系统中的振动台产生动态校准、动态测试所需的振动信号。振动控制系统由振动控制仪、功率放大器、振动台和反馈传感器构成，目的是使振动台按照预先设定的参考谱进行振动。标准传感器和被校传感器感受相同的振动，经过相应的变送器或放大器的输出电压信号送入数据采集系统，经服务器发送到学生实验客户端进行后续的动态校准与分析。如图1所示 主要实验设备及性能 压阻放大器
系统灵敏度S=KEs=K ×0.328mv/g=2500×K1/500g=…mv/g SLM 振动加速度变送器输入输出关系式0.25v/g ● ● ● ● ● ● 实验工作站 （数据处理软件） 图1
图2 1.3 实验原理 实验以压阻式加速度传感器为校准对象，在振动台的家具台商采用背靠背的方式安装标准传感器与被校准传感器，这样保证了他们感受的是相同的振动信号，通过采集两个传感器的输出并将其送到学生实验客户端，通过比较不同的频率下的两个信号的幅值，用标准信号的灵敏度来计算出被校传感器的灵敏度，通过与理论制作比较来得到校准的结果。 1.4 实验操作 1．操作步骤 （1）固定好传感器，连接好相应的仪器与设备。 （2）打开振动台工控机与功率放大器的电源。功率放大器的启动方法如下：1.按下去电源A按钮，这时电源B上的OFF按钮上的灯亮。2.约等数秒后，按下电源B的ON开关，这时只有ON上的灯亮。3.预热约3-5分钟。 （3）打开电荷放大器和变动期的开关，点击工控机桌面的vibration test.exe 图标，选择正弦扫频振动实验。 （4）旋转增益旋钮约至60%，运行自检。 （5）待系统提示自检成功，点击运行开始运行实验，按照本实验要求进行采集数据。 （6）采集完毕后，先将功率放大器的增益旋钮旋至复位，关闭各个软件。功率放大器的关闭方式如下：1.将输出方式站换到低阻 2.按下电源B的OFF按钮，此时ON上指示灯灭，OFF指示灯亮。 3.约等十多秒后按下A按钮，此时只有风扇转动，可能会有短暂的声音，这是正常的。 （7）关断外部供电，实验完毕。 2 注意事项 （1）当由于电源干扰等原因引起的失控或计算机死机发生时，应按如下方式进行：
测量和标定系统中的一些标准协议 1 ASAM-MCD介绍 ASAM-MCD标准是自动测量系统标准化协会定义的一个标准体系，用于标准化汽车ECU和测量(Measurement)、标定(Calibration)、故障诊断(Diagnostic)等工具的接口。最初由Audi、BMW、Mercedes-Benz、Volkswagen等欧洲汽车公司成立的标准化组织ASAP(Standardization of Application Calibration Systems Task Force)发展而来，该组织在1996 年6月首次发布了实际应用2.0版，虽历史不是很久远，但由于该系统在电控系统开发方面的强大优势，因此已逐渐为世界各大汽车公司所采用。这里要介绍的几个标准都来自这个体系。 2 测量和标定系统架构 通常，一个测量与标定系统主要由以下几个标准支撑：
ASAM-MCD-1/ASAP1 它提供与ECU通信的直接接口。它又可以分为2层：ASAM-MCD-1a 和ASAM-MCD-1b。 ASAM-MCD-1a 这个是一个系列，包括CCP，XCP，KW2000等等。它是与ECU直接的接口，在CAN线（或者其他物理层）的硬件层上通过CCP（或者其他标定协议，如XCP，KW2000等）协议与ECU进行通信。 ASAM-MCD-1b PC机上的标定程序和标定设备硬件之间的软件驱动接口。 ASAM-MCD-2MC/ASAP2 这个是一个文件格式标准，即A2L文件格式。A2L文件描述ECU中的标定变量，测量信号和用来参数化标定接口的一些附加信息（如变量地址，转换规则等等）。可以按照ASAM-MCD-2MC标准来导入解码A2L文件。A2L 文件仅包含地址信息和数据结构，而具体的标定数据值存储在hex文件（或者s19）中。 ASAM-MCD-3MC /ASAP3 这个是标定系统远程控制通信协议，它工作在以太网或者RS-232串口通信之上，主要用于远程台架自动化测试与标定。 为了实现自动化测试与标定，台架计算机上的自动化测试系统作为客户端，与ECU直接通讯的计算机上的标定系统作为服务器端，客户端计算机通过接口发送命令消息。服务器接收命令并执行。当客户端请求一个测量信号时，服务器段将进行数据获取，然后转发给客户端。
第28卷第4期2009年8月 飞行器测控学报 Journal of Spacecraft TT&C Technology Vol.28No.4 Aug.2009 基于数据操作的自动化测试技术研究与应用* 郭巍1,2,龚兵1,张武光1 (11西安交通大学#陕西西安#710043;21西安卫星测控中心#陕西西安#710043) 摘要:首先分析了数据驱动实时软件自动化测试中存在的问题,提出了基于数据操作的改进关键字驱动脚本自动化测试方法,并在此基础上实现了航天测控软件系统的自动化测试平台。 关键词:数据操作;改进关键字驱动脚本;数据结构描述;测试自动化 中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:167425620(2009)0420048205 Research and Implementation of Test Automation Based on Data Manipulation GUO Wei1,2,GONG Bing1,ZHANG Wu2guang1 (1.Xi.an J iaotong University,Xi.an,Shaanxi Province710043;2.Xi.an Satellite Control Center,Xi.an,Shaanxi Province710043) A bstract:Following analysis of problems in data2driven realtime software testing,the paper presents an improved keywords2 driven script automation framework.The paper also intr oduces application of a data2driven space TT&C software testing platform in XSCC based on automatic framewor k. Keyw or ds:Data Manipulation;Impr oved Keywords2Driven Script;Data Structure Description;Test Automation 0引言 测试自动化技术作为传统测试理论和实际工程应用的重要纽带,日益彰显重要作用。IBM在发布自动化测试工具IBM Rational的技术白皮书中明确指出成功测试之处在于:及早测试、连续测试和自动化测试。自动化测试可减少测试工作量,提高测试效率,准确获得测试数据和实测结果[1]。 典型的航天测控软件(以下简称测控软件),大部分是基于事件的作业调度与数据驱动式软件,软件处理对实时性、容错性和精度要求较高,较少需要人工交互操作。此外,测控软件处理的测控数据,多数为具有特定制约关系的一组数据诸元构成的复杂结构,因此,航天测控实时软件测试具有复杂数据模拟、实时数据生成等要求。由于缺乏有效的数据自定义和操作支持,成熟的商用自动化测试工具在面向GUI 应用中凸显的快捷、便利等优点无法发挥,很难胜任测控软件的测试需要。因此在繁琐的数据驱动测控软件测试中,决定测试效果的主要是测试用例的自动化设计和执行、测试数据的产生自动化以及完备合理性,因此本文提出了测试数据的格式定制与完备化自动生成、测试用例设计与运行控制脚本的自动化2大研究内容。 1改进的关键字驱动测试脚本 测试脚本是由自定义的脚本语言编写的一段程序,测试脚本用来描述一个测试过程或测试包。测试用例的脚本化,一方面使得测试过程自动化执行成为可能,另一方面大大简化了回归测试工作,进而增强了测试用例的复用性[2]。IBM Rational Robot能够录制用户GU I操作并生成脚本供回归测试,但这种脚本绑定了测试操作和数据,同时由于其针对特定GUI 应用,造成它的可移植性和重用性较差,因此必须在研究用例脚本技术基础上,形成适应航天测控软件的测试脚本运行机制。流行的测试脚本技术主要有以下几类:线形脚本、结构化的线形脚本、共享脚本、数据驱动脚本、关键字驱动脚本[2]。关键字驱动脚本技术在导航脚本的控制下,读取基本测试数据和关键字对象数据,遇到关键字时则调用对应的支持脚本,同时传递对象和数据,通过导航脚本和关键字支持脚本 *收稿日期:2009-02-02;修回日期:2009-02-23 第一作者简介:郭巍(1974-),男,硕士,高工,主要从事航天测控软件质量保证与测试技术研究。
CCD 视觉检测系统的整体标定 为了实现粒度分析仪对复合肥粒度分布的准确检测, 提出了CCD 视觉检测系统的整体标定方法。首先, 分析了检测系统的检测精度; 对光源进行了伺服控制, 以减小光源的不稳定性、不均匀性对视觉检测系统检测精度的影响。然后,确定CCD 合适的扫描速度, 还原了被检测物体的真实形状。最后, 基于直纹曲面理论, 通过对不同直径的钢球进行多次标定, 获得其像素直径和像素坐标, 并借助Ex cel、Mat rox Imag ing Librar y ( MIL) 等工具建立了直纹曲面的数学模型, 实现了对CCD 视觉检测系统的整体标定。实验结果表明, 整体标定以后, CCD 视觉检测系统响应的非均匀性得到了明显改善, 检测误差在±3%以内, 达到了粒度分析仪的设计精度要求。 1.引言 视觉检测技术是精密测试技术领域中最具有发展潜力的新技术, 它综合运用了电子学、光电探测、图像处理和计算机技术, 将机器视觉引入到工业检测来实现对物体三维尺寸或位置的快速测量, 具有非接触、速度快、柔性好等突出优点。近年来, 视觉检测技术在国内外发展很快, 已广泛应用于各个行业。粒度分析仪正是一套利用视觉检测技术实时获得复合肥的颗粒图像, 并通过工控机对颗粒信息进行处理, 得到颗粒的粒度分布、粒形特征的设备。它的视觉检测系统由两个CCD图像传感器、两个光学镜头、一个条形光源、一个图像采集卡及一个工控机组成。由于CCD响应的非均匀性、光学镜头的制造误差及光源的不稳定性等原因造成了视觉检测系统响应的不均匀性。因此, 必须对CCD视觉检测系统进行标定。 目前, 国内外许多学者在CCD校正方面做了大量工作。文献分析了CCD暗电流和光电响应不均匀性产生的原因, 在忽略暗电流等因素的条件下提出了量子效率和变波长输入光的校正方法, 减小了CCD像素光电响应不均匀性带来的图像噪声; 文献分析了造成CCD像素灰度不均匀的原因, 用最小二乘法估计出辐照度和期望灰度值的对应值, 并有效地校正了CCD 响应的非均匀性; 文献研究了对比度对CCD测量精度的影响并通过与亮度计结果做对比, 校正了实验结果; 文献通过分析色选机成像系统中使用的大视场、大相对孔径光学系统的光能量衰减, 提出了一种应用于色选机的图像灰度分布校正方法,该方法能快速有效地提高图像质量。文献研究了一种基于分档电子快门控制和增益控制相结合的复合控制方法, 通过对CCD相机实时自动调光, 获得了更高质量图像。文献实现了多相机测量系统的局部标定和全局标定; 另外还有很多学者开展了CCD相机的标定研究, 但是提出的标定、校正方法算法大多比较复杂, 亦或标定模型建立的比较理想, 都不适合工程应用。 本文从实际工作中CCD视觉检测系统响应的非均匀性出发,首先分析了CCD视觉检测系统响应非均匀性产生的原因, 然后针对粒度分析仪中的CCD视觉检测系统的特点,基于直纹曲面的性质,提出了CCD视觉检测系统的整体标定方法,最后给出了该方法的实验验证及结论。 2 CCD 视觉检测系统及其响应的非均匀性分析 2.1 视觉检测系统的硬件构成 图1为粒度分析仪中的视觉检测系统原理图, 是典型的背光式视觉检测系统。由于粒度分析仪机械尺寸的限制, CCD的光学系统的物距不能太大(小于260 mm),并要求CCD有尽量大的检测视角(大于15b); 同时由于采用高速线阵CCD,扫描速度快, 曝光时间短,所以粒度分析仪的CCD 视觉检测系统配置了高亮度单色光源和大孔径、大视场的光学成像系统。
XXXX客户网银资金管理系统引入自动化测试的 可行性分析报告 版本：1.0
1. 概述 1.1. 目的 本文档对XXXX客户网银资金管理系统项目引入自动化测试工具的可行性进行评估，为项目经理提供决策参考。 1.1 范围 本文档描述了XXXX客户项目情况、现有测试工作流程、自动化测试本身的一些情况， 对测试工作量进行了估算，最后对估算结果进行了分析，并依此提出了一些建议。 本文档中讨论的自动化测试工具主要是功能测试工具。 1.2 术语定义 本文档涉及了几款自动化测试工具： TestManager：IBM公司的测试管理工具，属于Rational系列产品之一。 Robot：IBM公司的性能测试工具，属于Rational系列产品之一。 RFT：Rational Function T ester，IBM公司的功能测试工具，属于Rational系列产品之一。 TestDirector：Mercury公司生产的测试管理工具。 Loadrunner：Mercury公司生产的性能测试工具。 QTP：QuickT est Professional，Mercury公司生产的功能测试工具。 1.3 参考文档
2. 项目介绍 2.1. 项目背景 XXXX客户网银资金管理系统，是XXXX客户为了加强银行账户管理，提高资金利用效 率而开发的一套资金管理系统。 2.2. 项目开发、运行环境 XXXX客户网银资金管理系统遵循的开发规范如下： 操作系统：Windows2003或者HP Unix或者SCO Unix或者AIX或者Solaris 数据库平台：Informix 9.0 J2EE应用服务器：Weblogic8.1.4 开发平台：Eclipse（3.1以上版本） 2.3. 项目进度 项目的预定计划如下： 序号阶段名称工期开始时间结束日期 1 需求阶段34工作日2006-5-10 2006-06-26 2 开发阶段64工作日2006-6-12 2006-9-7 3 测试执行阶段48工作日2006-7- 4 2006-9-7 2.4. 项目特点分析 根据业务需求分析，业务量主要集中在银行业务数据操作，包括银行数据查询，银行业 务数据变更，因为和银行的交互集中在前置机上，且银行数据量大，操作复杂，耗费时间长，所以系统在多用户并发操作时，可能存在性能瓶颈。另外，由于XXXX客户的分支机构众多，操作人员多，数据量大，在多用户并发操作时，性能和效率会有较大影响。 3. 现有测试流程 现有的测试流程按照阶段划分为测试设计阶段和测试执行阶段。 测试设计阶段的主要工作是根据业务需求说明书和系统需求说明书来设计和编写测试 用例。根据以往的经验，将测试用例划分成三个部分： 测试需求分析； 测试方案； 数据执行步骤。
自动化测试解决方案研究 自动化测试是通过编写脚本来模拟操作，以替代手工执行系统测试。文章对自动化测试平台架构和Selenium自动化测试工具进行研究，使用三种主流语言编写自动化测试脚本，并使用不同浏览器进行测试，结果表明：与传统测试相比，开展自动化测试有缩时间、降差异、提质量、零干预等优势。 标签：自动化测试；Robot Framework；Selenium；Jenkins；持续集成 1 概述 目前主流的测试手段原始，基本上都是通过手工方式进行各类测试，每次软件版本更新时项目组耗费大量时间和精力去重复执行测试用例，甚至不少软件为赶上线进度，不回归测试原有功能即发布上线的情况，软件质量却很难有显著的提升。而软件维护占去了软件生命周期80%的时间，我们迫切的需要找到方法解决日常维护工作中遇到的上述问题，即引入自动化测试技术。 自动化测试是把以人为驱动的测试行为转化为机器执行，使软件测试在预设条件下自动运行，并得出运行结果的过程。通过自动化的测试脚本来模拟系统操作及断言预期结果来替代手工执行测试用例，大大提高测试的效率和质量，将测试人员从重复的用例执行中解放出来。 2 搭建自动化测试平台 2.1 自动化测试平台架构 自动化测试平台由自动化测试框架Robot Framework和Selenium、持续集成工具Jenkins、测试脚本库SVN三部分组成。一个完整的自动化测试作业的过程如下： Step1.实际运行时测试人员编写自动化的测试脚本提交到SVN，触发Jenkins 从SVN服务器下载最新的测试脚本，同时启动测试框架开始测试脚本的执行。在平台中，自动化测试不但可以通过轮询测试脚本的更新来触发，还可以定时触发、手工觸发或者通过其他自定义行为来触发脚本执行。 Step2. Robot Framework或Selenium通过Webdriver API启动并控制浏览器访问被测系统，并依赖内部的TestLibraries解析和执行测试脚本，生成测试报告。 Step3.测试报告和日志将被回传至Jenkins，最终由Jenkins以邮件的形式发送给测试人员。 2.2 Robot Framework框架优化