LabVIEW在自动测试系统中的应用
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LabVIEW在自动测试系统中的应用
赵川;王进成
【摘 要】In order to improve the quality and efficiency of product testing,
an automatic test system is built. This system uses LabVIEW as software
development environment, and the hardware platform is based on signal
transducer board and channel board.The test status of the signal
transducer board can be changed by a host computer through USB-RS232
communication, and the data in the signal transducer board can also be
collected through USB-RS232 communication, the test results will be
calculated and displayed by the host computer.The result of industrial
application of this system shows that the quality and efficiency of product
testing were improved.%为提高产品测试的品质和效率,以LabVIEW为软件平台,构建了由信号转换板和通道板为硬件平台的测试系统。该测试系统能通过RS232串口改变信号转换板的测试条件,也可以通过RS232串口把采集到的数据送往上位机,由上位机自动判断测试项目是否合格。生产应用表明,该系统在较大程度上提高了产品测试的品质和效率。
【期刊名称】《仪器仪表用户》
【年(卷),期】2016(000)001
【总页数】2页(P76-77)
【关键词】LabVIEW;自动测试系统;串口通讯
【作 者】赵川;王进成 【作者单位】重庆梅安森科技股份有限公司,重庆 400039;重庆梅安森科技股份有限公司,重庆 400039
【正文语种】中 文
传统的产品测试多采用手工测试,测试效率低并且人为误差大。本测试系统应用图形化编程语言LabVIEW设计了上位机,并由嵌入式软件与硬件电路配合上位机来完成产品的自动测试。相比手工测试,该自动测试系统测试效率高,且能避免人为误差,提升了测试品质。
1.1 硬件平台构成
本测试系统由上位机、信号转换板、通道板、AC/DC、负载和数据线等组成,硬件系统构成如图1 所示。信号转换板,可配置32 ~48个控制信号通道,控制通道板各通道的开闭;可配置16~32个信号通道,提供3.3V~36V电平信号,0~3.0A负载接口;可配置16个测量通道,可测量直流电平、直流电流和触点信号。
在产品的测试中,硬件电路工作过程如下:首先接通外部220V交流电源,经AC/DC给硬件电路提供直流电源;然后上位机通过RS232与信号转换板进行通讯,信号转换板控制通道板相应继电器开合,以提供相应测试条件下的激励信号,并开启测量通道;最后由信号转换板采集产品相关测试点的电压电流等信息,通过RS232送往上位机。上位机比较采集数据与产品的理论值,从而验证产品各项性能是否合格。
1.2 系统功能
上位机界面如图2,本测试系统主要功能包括:
1)自动测试,可根据具体需要对测试项进行单步或者连续测试,并在主界面显示测试结果。
2)过程监控,可以实时将各项测试结果显示在主界面上,方便测试人员了解当前测试进度。
3)数据记录,可以将具体测试数据自动以文本文件形式保存到PC机指定文件夹。
4)数据统计,可以自动统计合格数和不合格数,并在主界面显示“合格数”、“不合格数”和“良率”。
5)打印报表,测试完成后,可以通过“打印”按钮,对记录的测试数据以报表形式打印输出。
2.1 串口驱动与控制
该测试系统用到了RS232串口,所以需要安装国家仪器的“NI-VISA运行引擎14.0.1”。在国家仪器官方网站找到“NI-VISA运行引擎14.0.1”,默认安装即可。
2.2 While 语句与Case语句的应用
本系统的上位机软件可承担多种产品的测试任务,在进行测试时,考虑使用While结构较多,While语句的应用如图3所示。While结构位于Function模板的Structure子模板中。While循环有2个参数:当前循环次数i 和条件判断布尔量[1]。While循环结构的循环次数不是由固定的数决定,而是根据布尔量来判断决定。每次循环结束以后,布尔量用来判断是否继续执行[2]。在本文中,就是使用布尔型为判断条件,判断继续执行还是跳出While结构。由于LabVIEW为并行执行机制,在While语句中加入延时等待100ms的功能语句,让打印模块的While语句100ms循环执行一次,让出PC系统资源。
同时,在本例中还使用了Case结构,Case语句的应用如图3所示。Case结构位于Function 模板的Structure 子模板中。Case结构包括一个或多个子程序框图或分支,当结构执行时,仅有一个子程序框图或分支在执行。连接至选择器接线端的值可以是布尔、字符串、整数,或枚举类型,它决定了执行哪个分支。右键单击结构边框,可添加或删除分支。可使用标签工具来输入条件选择器标签的值,并配置每个分支处理的值[3]。在本文中,就是使用布尔类型作为选择器的输入,当打印按钮触发时,“真”分支执行;当打印按钮不触发时,“假”分支执行。
2.3 良率统计
在本文中,加入了良率统计功能,如图4。其关键在于利用属性节点(Property
Nobe)和Case结构来进行合格数和不合格数累加。将链接至“结果”的属性节点作为Case结构的选择输入,当测试结果为合格时,合格数累加;当测试结果为不合格时,不合格数累加。再利用数学公式中的加、乘和除对合格数和不合格数进行处理得到良率,并最终通过显示控件在主界面显示“合格数”、“不合格数”和“良率”。
使用LabVIEW作为产品自动测试的上位机平台,将不同测试项的测试程序封装成子VI,使用对应的测试项子VI及信号转换板,就可以完成各种产品的功能测试。生产应用证明,使用LabVIEW作为自动测试系统的上位机平台,在很大程度上减轻了非编程专业工程师的工作量,并缩短了测试系统的开发周期;能够自动化测试,缩短了产品测试时间,提高了生产效率;上位机界面友好,方便操作使用,避免了人为失误,提升了产品测试的品质。
【相关文献】
[1]杨乐平,李海涛,肖相生,等.LabVIEW 程序设计与应用[M].2 版.北京:电子工业出版社,2005.
[2]陈锡辉,张银鸿.LabVIEW 8.20 程序设计入门到精通[M].北京:清华大学出版社,2007.
[3]LabVIEW帮助[M].National Instruments Corporation, 2007.