概述
利用軟件定義的模塊化儀器,工程師能設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)靈活的測(cè)試系統(tǒng),而且能夠快速地更改這些系統(tǒng)的方案。 在市場(chǎng)上現(xiàn)有的1500多種PXI產(chǎn)品中,超過(guò)400種產(chǎn)品設(shè)計(jì)源自NI。 從以往的應(yīng)用案例我們可以得出,NI PXI儀器設(shè)計(jì)具有多種優(yōu)勢(shì)。本文就以下優(yōu)勢(shì)進(jìn)行驗(yàn)證:面向任意應(yīng)用的儀器、測(cè)量性能與質(zhì)量、可供選擇的軟件架構(gòu)和生產(chǎn)單元驗(yàn)證。
面向任意應(yīng)用的儀器
NI提供450多種基于PXI和PXI Express技術(shù)的模塊化儀器。 這些儀器的操作范圍從直流延伸到26.5 GHz,包括:業(yè)內(nèi)分辨率最高并結(jié)合24位分辨率的數(shù)字化儀和業(yè)內(nèi)最快也最精確的7 ?位數(shù)字萬(wàn)用表(DMM)。

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圖1. NI模塊化儀器涵蓋從業(yè)內(nèi)分辨率最高,到業(yè)內(nèi)精度最高的產(chǎn)品
NI在更有效的3U空間內(nèi),不斷拓展PXI模塊化儀器的性能。 NI PXIe-5665矢量信號(hào)分析儀(VSA)的誕生使NI的PXI平臺(tái)具備一流的射頻精度和測(cè)試速度,超越了其它行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的臺(tái)式儀器。 領(lǐng)先的測(cè)量技術(shù)的范例是NI PXIe-5186數(shù)字化儀,它由NI和世界領(lǐng)先的示波器制造商泰克?共同開(kāi)發(fā)。 它是市場(chǎng)上性能最高的PXI數(shù)字化儀,具有5 GHz的帶寬和高達(dá)12.5 GS/s的采樣率。

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表1. NI模塊化儀器系列涵蓋了面向各種應(yīng)用的產(chǎn)品
NI不僅可提供廣泛的模塊化儀器產(chǎn)品系列,而且能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列(FPGA)在PXI平臺(tái)上的應(yīng)用。對(duì)于需要管理大型數(shù)據(jù),并且同時(shí)要求靈活性和自定制的應(yīng)用,F(xiàn)PGA提供了強(qiáng)大的應(yīng)用解決方案。 NI FlexRIO向NI LabVIEW FPGA模塊提供了靈活、可定制的I/O ,幫助用戶(hù)創(chuàng)建高性能、可重新配置的儀器。 LabVIEW FPGA將LabVIEW圖形化開(kāi)發(fā)平臺(tái)的目標(biāo)擴(kuò)展至FPGA。由于LabVIEW能夠清楚地表現(xiàn)并行架構(gòu)和數(shù)據(jù)流,非常適用于FPGA程序的編寫(xiě),所以用戶(hù)不論有沒(méi)有傳統(tǒng)FPGA設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)都能高效運(yùn)用可重新配置硬件的功能。 借助于開(kāi)放的、可定制的信號(hào)前端,能夠滿(mǎn)足測(cè)試或嵌入式系統(tǒng)的確切需求。

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圖2. NI FlexRIO可以讓用戶(hù)將FPGA作為應(yīng)用開(kāi)發(fā)的目標(biāo)平臺(tái),同時(shí)擴(kuò)展了系統(tǒng)的功能
測(cè)量性能與質(zhì)量
NI將多個(gè)專(zhuān)利技術(shù)集成到這些模塊化儀器中,確保它們的性能處在業(yè)內(nèi)的最高水平,同時(shí)為一些要求較高的應(yīng)用提供可靠的測(cè)量質(zhì)量。 這些技術(shù)包括:
? 同步內(nèi)存核心(SMC)
? 用于模塊化儀器的NI-TClk定時(shí)與同步技術(shù)
? 用于多功能數(shù)據(jù)采集的NI-STC3定時(shí)與同步技術(shù)
? 用于數(shù)據(jù)采集的NI-MCal校準(zhǔn)算法
同步內(nèi)存核心(SMC)
現(xiàn)今最新的電子設(shè)計(jì)功能集成度越來(lái)高,且模擬與數(shù)字技術(shù)的交叉越來(lái)越深入。 設(shè)計(jì)、原型開(kāi)發(fā)和測(cè)試這些系統(tǒng)往往涉及視頻、音頻和數(shù)據(jù)的混合,如最新一代的無(wú)線(xiàn)手機(jī)和機(jī)頂盒測(cè)試,都要求數(shù)字和模擬采集/生成硬件緊密集成,且它們的基帶采樣率、失真度和定時(shí)功能相互匹配。而那些時(shí)序各異且模擬性能不匹配的獨(dú)立模擬和數(shù)字儀器系統(tǒng)將不再適用。此外,由于這些儀器設(shè)備在全球各地晝夜運(yùn)行制造,對(duì)于要求穩(wěn)定的、高通量的功能測(cè)試而言,需要儀器系統(tǒng)能夠在較大的溫度范圍內(nèi)保持性能參數(shù)的穩(wěn)定性和一致性。
NI設(shè)計(jì)了同步內(nèi)存核心(SMC),它作為高速模塊化儀器套件的通用架構(gòu),可以解決測(cè)試功能高度集成設(shè)備所帶來(lái)的挑戰(zhàn)。 對(duì)于集成混合信號(hào)原型及測(cè)試系統(tǒng)重要SMC特性有
? 靈活的輸入和輸出信號(hào)傳輸核心
? 最大可擴(kuò)展至每通道512 MB的高速板載內(nèi)存
? 精確的定時(shí)和同步引擎
SMC架構(gòu)的核心是一個(gè)FPGA控制器,即作為儀器“CPU”的數(shù)據(jù)流FPGA(DataStream FPGA,DSF)。它處理各種指令,接收觸發(fā)和鎖定信號(hào),實(shí)現(xiàn)外部信號(hào)路由,以及管理儀器和上位機(jī)之間的波形傳輸。

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Figure 3. SMC Architecture
基于NI T-Clock技術(shù),實(shí)現(xiàn)模塊化儀器的定時(shí)和同步功能
由于單臺(tái)儀器上激勵(lì)/響應(yīng)通道數(shù)量有限以及/或?qū)旌闲盘?hào)激勵(lì)/響應(yīng)通道的需求,許多測(cè)試和測(cè)量應(yīng)用需要多臺(tái)儀器的定時(shí)與同步。 例如,一個(gè)示波器可能最多有四個(gè)通道,而單個(gè)信號(hào)發(fā)生器最多有兩個(gè)通道。 從電子行業(yè)的混合信號(hào)測(cè)試,到科學(xué)研究中的激光光譜學(xué)等應(yīng)用,都需要用于更高的計(jì)數(shù)通道的定時(shí)和同步,和/或?qū)?shù)字輸入和輸出通道與模擬輸入和輸出通道相關(guān)。
PXI平臺(tái),尤其是機(jī)箱,具有集成的定時(shí)和同步功能,能夠使PXI模塊保持一致性。 即便如此,分配時(shí)鐘和觸發(fā)器以實(shí)現(xiàn)高速同步的設(shè)備仍具有挑戰(zhàn)性。在多臺(tái)測(cè)量設(shè)備之間進(jìn)行協(xié)同作用時(shí),所造成的時(shí)間延遲和時(shí)序的不確定性會(huì)給同步造成巨大的阻礙,這一點(diǎn)在高速測(cè)試系統(tǒng)中尤其明顯。這些問(wèn)題,往往在最初的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中被忽視,但最終會(huì)限制同步系統(tǒng)的速度和精度。 在分配時(shí)鐘和觸發(fā)器時(shí)出現(xiàn)的兩個(gè)主要問(wèn)題就是偏移和抖動(dòng)。
NI開(kāi)發(fā)了一個(gè)正進(jìn)行專(zhuān)利申請(qǐng)的技術(shù)來(lái)解決同步問(wèn)題,即使用另外一個(gè)信號(hào)-時(shí)鐘域來(lái)確保采樣時(shí)鐘信號(hào)的對(duì)齊以及觸發(fā)信號(hào)的分配和接收。 NI T-Clock(NI-TClk)技術(shù)具有雙重目標(biāo):
? 對(duì)齊采樣時(shí)鐘(盡管它們已經(jīng)被鎖相到10 MHz參考時(shí)鐘,但相位是不一定對(duì)齊的。)
? 啟動(dòng)同步設(shè)備的精確觸發(fā)
PXI Express機(jī)箱的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)最大100 ps的槽口間偏移,適用于大多數(shù)應(yīng)用。 NI-TCLK技術(shù)可以將偏移降低到小于10 ps,使高速模塊化儀器實(shí)現(xiàn)更緊密的多通道相位相干。
NI-TClk同步功能靈活且應(yīng)用范圍廣,可以用于以下案例:
? 使用NI PXI-665x和NI PXIe-667x系統(tǒng)定時(shí)和控制模塊,將同步從單個(gè)PXI機(jī)箱擴(kuò)展至多個(gè)PXI機(jī)箱,從而滿(mǎn)足高通道數(shù)系統(tǒng)的需求。
? 同相和異相同步—設(shè)備采用內(nèi)部或外部采樣時(shí)鐘,在相同或不同的采樣率下運(yùn)行
NI-TClk同步的目的是使設(shè)備在同一時(shí)間內(nèi)響應(yīng)觸發(fā)。 “同時(shí)”是指在相同采樣時(shí)段內(nèi),采樣時(shí)鐘保持統(tǒng)一。 每個(gè)設(shè)備生成一個(gè)從采樣時(shí)鐘衍生而來(lái)的觸發(fā)時(shí)鐘即完成了NI-TClk同步。 觸發(fā)與TClk脈沖是同步的。一個(gè)設(shè)備接受一個(gè)來(lái)自外部信源的觸發(fā),或者在內(nèi)部生成一個(gè)觸發(fā),然后在一個(gè)TClk下降沿時(shí)將此信號(hào)傳送給包括它自己在內(nèi)的所有設(shè)備。在下一個(gè)TClk上升沿,所有的設(shè)備對(duì)觸發(fā)做出反應(yīng)。
用于多功能數(shù)據(jù)采集的NI-STC3定時(shí)和同步技術(shù)
NI-STC3定時(shí)和同步技術(shù)提升了NI X系列多功能DAQ設(shè)備的性能水平。 這項(xiàng)技術(shù)支持高級(jí)數(shù)字、定時(shí)、觸發(fā)、同步、計(jì)數(shù)器/定時(shí)器和總線(xiàn)主控功能。
一個(gè)可重觸發(fā)的任務(wù)是指每當(dāng)一個(gè)特定的觸發(fā)事件發(fā)生時(shí),執(zhí)行指定操作的測(cè)量任務(wù)。 之前的同步和定時(shí)技術(shù)只能夠重觸發(fā)計(jì)數(shù)器的操作,為其它任務(wù)提供可重觸發(fā)的采樣時(shí)鐘,但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致代碼相當(dāng)復(fù)雜。 如今的NI-STC3技術(shù)可使采集和生成任務(wù)具備內(nèi)在的可重觸發(fā)功能。
NI-STC3技術(shù)還提供了一個(gè)更快速的100 MHz時(shí)基,取代了之前用于許多計(jì)數(shù)器應(yīng)用設(shè)備上的80 MHz時(shí)基。 與之前的設(shè)備中使用的20 MHz時(shí)基相比,100 MHz時(shí)基還可用來(lái)生成模擬和數(shù)字采樣或更新速率。 生成時(shí)鐘的速率有了5倍的提升,現(xiàn)在可以極大地接近用戶(hù)所要求的速度,生成任意采樣率。 此外,更快的時(shí)基和改進(jìn)的設(shè)備前端減少了觸發(fā)和初次采樣時(shí)鐘沿之間的時(shí)間間隔,這將提高設(shè)備對(duì)觸發(fā)的響應(yīng)能力。
緩沖計(jì)數(shù)器輸入功能采用NI-STC3技術(shù),改善了之前產(chǎn)品在緩沖期和頻率測(cè)量方面的性能。 雖然可以繼續(xù)選擇內(nèi)置隱含的定時(shí)類(lèi)型,用戶(hù)現(xiàn)在還可以選擇采樣時(shí)鐘。當(dāng)使用采樣時(shí)鐘作為定時(shí)類(lèi)型時(shí),您可以通過(guò)同時(shí)對(duì)采樣時(shí)鐘上升沿出現(xiàn)之前的內(nèi)部觸發(fā)式時(shí)基(通過(guò)內(nèi)置計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù))和未知的中藥信號(hào)進(jìn)行計(jì)算,來(lái)設(shè)置緩沖頻率和周期測(cè)量。但是,采樣時(shí)鐘是一個(gè)您必須要指定和創(chuàng)建的信號(hào)。然后您可以在下一個(gè)采樣時(shí)鐘沿出現(xiàn)前,通過(guò)計(jì)數(shù)來(lái)對(duì)內(nèi)部時(shí)基分頻為合適的頻率。
NI-STC3技術(shù)還為X系列設(shè)備上的數(shù)字I/O和可編程功能輸入(PFI)線(xiàn)路提供了多種功能,包括可編程上電狀態(tài)、看門(mén)狗定時(shí)器、事件檢測(cè)和新型PFI過(guò)濾功能。
NI-STC3技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)比以往更高級(jí)的模擬、數(shù)字和計(jì)數(shù)器操作。 此外,現(xiàn)在可以獨(dú)立執(zhí)行之前需要額外板載資源或編程困難的應(yīng)用,且NI-DAQmx代碼也更少。
利用NI-MCal實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的校準(zhǔn)算法
NI-MCAL是一種基于軟件的校準(zhǔn)算法,可以生成三階多項(xiàng)式,來(lái)糾正電壓測(cè)量誤差的三個(gè)來(lái)源: 偏移、增益和非線(xiàn)性。 NI-MCal采用基于軟件的測(cè)量修正方法,可以通過(guò)獨(dú)特的校正多項(xiàng)式,優(yōu)化每一個(gè)可選量程,而基于硬件的校準(zhǔn)并不能支持該多項(xiàng)式。
當(dāng)LabVIEW等軟件調(diào)用自校函數(shù)時(shí),NI-MCal算法就會(huì)執(zhí)行。 通常在現(xiàn)代PC中,NI-MCAL只需不到10秒就能找出非線(xiàn)性、增益和偏移,并且將校準(zhǔn)多項(xiàng)式保存至板載EEPROM。 隨后的測(cè)量結(jié)果在通過(guò)應(yīng)用軟件返回給用戶(hù)之前,會(huì)根據(jù)設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件自動(dòng)校準(zhǔn)。 不同于其他的自校準(zhǔn)方法,NI-MCal具有獨(dú)特的功能,即使通道在不同的輸入量程內(nèi),也可返回每一個(gè)掃描通道中校準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)。這是因?yàn)镹I-MCal為設(shè)備上的每個(gè)輸入量程都進(jìn)行確定、保存以及應(yīng)用校準(zhǔn)算法。 其他的自校準(zhǔn)機(jī)制采用的是數(shù)據(jù)校正硬件組件,在一次掃描中使用多個(gè)輸入量程時(shí),不能快速加載動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)函數(shù)以及提供足夠的準(zhǔn)確性。 不同的是,NI-MCal采用了數(shù)據(jù)校正軟件,可以在以最大設(shè)備速率掃描的同時(shí),輕松地加載和應(yīng)用通道特定的校正功能。
NI-MCal與其他自校準(zhǔn)技術(shù)的不同之處還在于,除了對(duì)于掃描序列中的所有通道采用通道特定的數(shù)據(jù)校正功能之外,還修正非線(xiàn)性誤差來(lái)完成校準(zhǔn)。 通過(guò)消除傳統(tǒng)用于設(shè)備糾錯(cuò)的硬件元器件的局限性,并利用軟件和PC處理能力與速度,NI-MCal提高了測(cè)量精度標(biāo)準(zhǔn)并重新定義了設(shè)備自校準(zhǔn)的含義。
選擇靈活的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境

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圖4. 利用LabVIEW圖形化編程縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間
NI PXI模塊化儀器與Windows操作系統(tǒng)、用于需要確定性操作應(yīng)用的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和常見(jiàn)的Linux版本兼容,提供了設(shè)計(jì)模塊化儀器系統(tǒng)所需的靈活性。
Windows操作系統(tǒng)
基于Windows的PXI系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和操作與標(biāo)準(zhǔn)的基于Windows的PC相同。 因此,在基于PC和基于PXI的系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)換時(shí),用戶(hù)不必重寫(xiě)現(xiàn)有的應(yīng)用軟件或?qū)W習(xí)新的編程技術(shù)。
假如選擇PXI,您可以使用NI LabVIEW(直觀的圖形化編程語(yǔ)言,測(cè)試行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)環(huán)境)或基于C語(yǔ)言的NI LabWindows?/CVI來(lái)減小您的開(kāi)發(fā)時(shí)間,并快速地自動(dòng)化您的儀器。 也可以選擇其他編程語(yǔ)言,如Visual Studio .NET、Visual Basic和C/C++。
此外,PXI控制器可以運(yùn)行基于NI TestStand等測(cè)試管理軟件開(kāi)發(fā)的應(yīng)用。 欲知更多有關(guān)開(kāi)發(fā)PXI測(cè)試架構(gòu)的信息,請(qǐng)參閱開(kāi)發(fā)模塊化軟件架構(gòu)白皮書(shū)。
實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
除了基于Windows系統(tǒng),您還可使用實(shí)時(shí)軟件構(gòu)架實(shí)現(xiàn)具有時(shí)間確定性的應(yīng)用,這類(lèi)應(yīng)用要求確定性循環(huán)速率及無(wú)干預(yù)操作(不使用鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、及監(jiān)測(cè)器)。 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)幫助您排列任務(wù)的優(yōu)先級(jí),確保最重要任務(wù)總是能及時(shí)得到處理,從而減少抖動(dòng)。 工程師通過(guò)使用實(shí)時(shí)版本的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)環(huán)境,如LabVIEW Real-Time和LabWindows/CVI Real-Time模塊,可以簡(jiǎn)化實(shí)時(shí)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。訪問(wèn)實(shí)時(shí)測(cè)量門(mén)戶(hù),進(jìn)一步了解確定性測(cè)試。
Linux操作系統(tǒng)
NI還在常見(jiàn)的Linux版本上支持許多硬件設(shè)備,其中包括PXI模塊化儀器。 訪問(wèn)NI Linux門(mén)戶(hù),進(jìn)一步了解Linux支持信息。
測(cè)量和控制服務(wù)
NI模塊化儀器具有功能強(qiáng)大的軟件接口,例如,NI Measurement & Automation Explorer(MAX)、NI-DAQmx、虛擬儀器軟件架構(gòu)(VISA)、LabVIEW即插即用驅(qū)動(dòng)和可互換虛擬儀器(IVI)驅(qū)動(dòng)。 這種測(cè)量和控制服務(wù)軟件為測(cè)試配置和編程提供了模塊化硬件接口。 大部分NI模塊化儀器都有軟件前面板(SFPs),可用來(lái)快速故障診斷或調(diào)試儀器。這些測(cè)試和控制服務(wù)軟件包有助于在您的測(cè)試系統(tǒng)中省去用于特定硬件和通道的測(cè)試程序的開(kāi)發(fā),有助于代碼復(fù)用。 進(jìn)一步了解以下組件。
配置管理器
配置管理器,例如MAX,展現(xiàn)出測(cè)量硬件統(tǒng)一的系統(tǒng)視圖。 借助MAX,用戶(hù)可通過(guò)定義通道名稱(chēng)來(lái)管理信號(hào),或通過(guò)指定尺度函數(shù)(scaling function)將數(shù)字化信號(hào)轉(zhuǎn)換為測(cè)量值。 配置管理器的主要優(yōu)勢(shì)是與應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境(ADE)的集成。 它使得開(kāi)發(fā)者無(wú)需繁瑣編程,即可將多種測(cè)量輕松集成到單個(gè)應(yīng)用程序。 若缺少了這些配置工具,開(kāi)發(fā)者只能將時(shí)間浪費(fèi)在通過(guò)編程配置這些測(cè)量函數(shù)上。
儀器的連通性
?將現(xiàn)有的傳統(tǒng)儀器集成到測(cè)試軟件架構(gòu)應(yīng)該利用即插即用儀器驅(qū)動(dòng)和IVI等技術(shù),以促進(jìn)這些儀器間的通信并增強(qiáng)其可互換性。用來(lái)控制可編程儀器的即插即用儀器驅(qū)動(dòng)是一系列函數(shù),或是NI LabVIEW中的VI。 由于用戶(hù)無(wú)需學(xué)習(xí)針對(duì)各臺(tái)儀器的編程協(xié)議,儀器驅(qū)動(dòng)在幫助用戶(hù)通過(guò)計(jì)算機(jī)使用儀器設(shè)備的同時(shí),還能節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間與成本。 通過(guò)開(kāi)源(open-source)和具有完整文檔說(shuō)明的儀器驅(qū)動(dòng),終端用戶(hù)能夠自定義操作,令性能更佳。
?將現(xiàn)有的傳統(tǒng)儀器集成到測(cè)試軟件架構(gòu)應(yīng)該利用即插即用儀器驅(qū)動(dòng)和IVI等技術(shù),以促進(jìn)這些儀器間的通信并增強(qiáng)其可互換性。用來(lái)控制可編程儀器的即插即用儀器驅(qū)動(dòng)是一系列函數(shù),或是NI LabVIEW中的VI。 由于用戶(hù)無(wú)需學(xué)習(xí)針對(duì)各臺(tái)儀器的編程協(xié)議,儀器驅(qū)動(dòng)在幫助用戶(hù)通過(guò)計(jì)算機(jī)使用儀器設(shè)備的同時(shí),還能節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間與成本。 通過(guò)開(kāi)源(open-source)和具有完整文檔說(shuō)明的儀器驅(qū)動(dòng),終端用戶(hù)能夠自定義操作,令性能更佳。
編程工具
通過(guò)添加工具,驅(qū)動(dòng)程序能夠進(jìn)一步提供一個(gè)易于使用的API,從而幫助系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),節(jié)省時(shí)間。 I/O助手是用于迅速創(chuàng)建測(cè)量或激勵(lì)應(yīng)用的交互式工具。I/O助手的一個(gè)例子是DAQ助手,它是NI-DAQmx驅(qū)動(dòng)的一部分。 DAQ助手向用戶(hù)提供無(wú)需編程即可配置常見(jiàn)數(shù)據(jù)采集參數(shù)的面板。 易于使用的助手與強(qiáng)大的編程環(huán)境相互結(jié)合,不僅提供了快速的開(kāi)發(fā),還能夠滿(mǎn)足廣泛的應(yīng)用需求。
范例程序
除了上述討論的測(cè)量和控制服務(wù)軟件,所有的NI模塊化儀器都附帶多個(gè)范例程序。 例如,NI-DCPower是針對(duì)NI高精度直流電源,IVI兼容的儀器驅(qū)動(dòng)程序,其中的范例程序既有簡(jiǎn)單的配置也有高級(jí)的掃描和監(jiān)控。

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圖5. NI-DCPower中的范例程序
模塊化儀器生產(chǎn)單元驗(yàn)證
NI PXI模塊化儀器從設(shè)計(jì)階段轉(zhuǎn)移到大規(guī)模生產(chǎn)以后,NI對(duì)每個(gè)生產(chǎn)單元進(jìn)行評(píng)估,確保它們符合規(guī)范。 每個(gè)生產(chǎn)出的模塊化儀器都經(jīng)過(guò)數(shù)小時(shí)的嚴(yán)格測(cè)試,以確保其一旦在目標(biāo)應(yīng)用中部署完成后,能夠穩(wěn)定地運(yùn)行。 這些測(cè)試包括自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI)、在線(xiàn)測(cè)試(ICT)、初始功能測(cè)試(IFT)、環(huán)境應(yīng)力篩選(ESS)和功能驗(yàn)證測(cè)試(FVT)。
第一個(gè)AOI檢測(cè)是將一個(gè)已知的合格產(chǎn)品的模型和部分方向錯(cuò)誤或缺少部件的新產(chǎn)品進(jìn)行比較。ICT通過(guò)測(cè)量電路板上所有測(cè)試點(diǎn)之間的阻值,來(lái)檢查短路、來(lái)開(kāi)路或插反組件。 IFT檢查上電順序是否成功,從而確保產(chǎn)品的基本功能。 ESS由溫度調(diào)節(jié)測(cè)試(TCT)和高速應(yīng)力篩選(HASS)組成,在此期間,電路板將被放置于一定溫度環(huán)境中,同時(shí)包括非激勵(lì)和激勵(lì)在內(nèi)的所有響應(yīng)都將被監(jiān)視。 這樣的“燃燒”可以延續(xù)幾個(gè)小時(shí)到幾天的時(shí)間。 最后,生產(chǎn)單元經(jīng)過(guò)FVT測(cè)試,所有模塊化儀器都進(jìn)行校準(zhǔn),以確保符合規(guī)范。 對(duì)于某些儀器,它們的FVT測(cè)試站每周都會(huì)進(jìn)行校準(zhǔn),以確保測(cè)試精度。

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圖6. NI HASS溫度控制室
評(píng)論