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電子測(cè)量?jī)x器及自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的新概念和新趨勢(shì)

返回打印來(lái)源：儀天成電力時(shí)間：2017/12/06 閱讀：次

儀器和計(jì)算機(jī)技術(shù)的前所未有的融合。首先

，越來(lái)越多的儀器選用以Windows 軟件和Intel 芯片為平臺(tái)，采用Windows GUI 和基于軍用標(biāo)準(zhǔn)的軟件，用Windows 軟件代替儀器內(nèi)部操作軟件

，并易于與MS辦公室應(yīng)用軟件連接，充分發(fā)揮其效能

，易于自由地從互聯(lián)網(wǎng)下載和升級(jí)新的軟件版本

，利用Windows Help 提高了儀器操作學(xué)習(xí)的方便性;同時(shí)，觸摸屏被廣泛利用

，話音控制可解決雙手同時(shí)被占用時(shí)操作儀器的問(wèn)題

，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制儀器操作，并用基于MS Windows 和MS Visual Studio 實(shí)現(xiàn)測(cè)試自動(dòng)化;另外，儀器內(nèi)部的VBA 軟件可有效地幫助實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的測(cè)試自動(dòng)化

。

其次

，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)被大量應(yīng)用到儀器之中，使得儀器具備了更加先進(jìn)的連通性

，同時(shí)

，也安裝了標(biāo)準(zhǔn)光標(biāo)指示器（鼠標(biāo)、跟蹤球

、觸摸鍵

、操縱桿等）和其他部件（鍵盤(pán)、CD RW 驅(qū)動(dòng)器

、直接連結(jié)打印機(jī)的并行接口

，用于外部監(jiān)視器的VGA 輸出，內(nèi)部硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等）

。特別值得一提的是

，在軍工等特殊行業(yè)，測(cè)試數(shù)據(jù)的安全性和保密性要求格外重要

，使工作人員在實(shí)驗(yàn)室完成測(cè)試任務(wù)后

，卸出硬盤(pán)，單獨(dú)運(yùn)輸儀器至測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)（如戰(zhàn)地）

，再由操作人員取出隨身攜帶的硬盤(pán)裝入儀器

，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，從而保證了數(shù)據(jù)的安全性和保密性

。

儀器的性能更加優(yōu)異

，測(cè)量功能更加強(qiáng)大，儀器的測(cè)量精度

，測(cè)試靈敏度

，測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍等都達(dá)到了前所未有的高度。另外

，更多強(qiáng)大的測(cè)量功能被賦予單臺(tái)儀表中

，ESG/PSG矢量信號(hào)源可以靈活產(chǎn)生包括連續(xù)波/調(diào)幅/調(diào)頻/調(diào)相/脈沖調(diào)制，全制式通信協(xié)（ SM/EDGE/WCDMA/TD2SCDMA/CDMAOne/CDMA2000/CDMA20001X2EV/藍(lán)牙/WLAN/PHS/PDC/NADC/DECT/TETRA等）

，任意波形及用于今后的其他信號(hào);MSO 混合信號(hào)示波器（2/4 個(gè)模擬測(cè)量通道 16 個(gè)邏輯分析通道）使單臺(tái)儀器同時(shí)具備示波器和邏輯分析儀的功能; Infiniium示波器內(nèi)裝VSA 矢量信號(hào)分析軟件后也成為世界上測(cè)量分析帶寬寬的矢量信號(hào)分析儀

。

測(cè)試及仿真軟件在儀器中廣泛應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和處理數(shù)據(jù)能力的不斷增加，及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用

，儀器的硬件和測(cè)試軟件及仿真軟件的結(jié)合越來(lái)越緊密

。首先，硬件的模塊化設(shè)計(jì)

，使得通過(guò)不同的硬件模塊組合配以不同的軟件

，從而形成不同功能的儀器和不同的測(cè)試解決方案，此外，VXI 結(jié)構(gòu)的測(cè)試儀器更加充分地解釋了模塊化結(jié)構(gòu)儀器的靈活配置和應(yīng)用

。

其次

，軟件無(wú)線電的概念已有了全新的解釋和現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用，89601A 矢量分析軟件是實(shí)現(xiàn)這一理念的好例證

，它利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理能力將大量的數(shù)字信號(hào)處理功能和數(shù)據(jù)分析功能充分展現(xiàn)在計(jì)算機(jī)軟件之中

，通過(guò)與不同的數(shù)據(jù)采集前端（如VXI 結(jié)構(gòu)的矢量信號(hào)分析儀，頻譜分析儀

， Infiniium 數(shù)字示波器）相結(jié)合

，組合出不同功能的矢量信號(hào)分析儀。

同時(shí)

，其捕獲的信號(hào)和數(shù)據(jù)分析的結(jié)果可以作為EDA 仿真軟件的數(shù)據(jù)輸入來(lái)源

，用于驅(qū)動(dòng)ADS 高級(jí)設(shè)計(jì)仿真軟件進(jìn)行部件及系統(tǒng)級(jí)仿真;并且，ADS 高級(jí)設(shè)計(jì)仿真軟件的仿真結(jié)果可送入ESG/PSG矢量信號(hào)源產(chǎn)生出信號(hào)通過(guò)VSA 矢量信號(hào)分析儀的捕獲和分析

，反過(guò)來(lái)可進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與真實(shí)產(chǎn)品之間的數(shù)據(jù)驗(yàn)證

，即實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、仿真

、測(cè)量和驗(yàn)證的有機(jī)結(jié)合

。測(cè)試儀器（包括:頻譜分析儀，網(wǎng)絡(luò)分析儀

，信號(hào)源

，示波器，邏輯分析儀等）的動(dòng)態(tài)鏈接

，從而實(shí)現(xiàn)了測(cè)量域與仿真域的有機(jī)結(jié)合

，在設(shè)計(jì)、仿真和驗(yàn)證之間架起了橋梁

，從而加速設(shè)計(jì)

，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量

，完善系統(tǒng)及部件的半實(shí)物仿真手段

，達(dá)到迅速拓展?jié)M足需要的測(cè)量解決方案的目的。

自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀

隨著測(cè)量?jī)x器功能的不斷提高和完善

，與其相關(guān)的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)（特別是軍用ATS 測(cè)試系統(tǒng)）的組建與發(fā)展也經(jīng)歷了從臺(tái)式儀器ATS 系統(tǒng)到卡式儀器ATS 系統(tǒng)

，從卡式儀器ATS 系統(tǒng)到卡式儀器與臺(tái)式儀器混合的ATS 系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程。到目前為止

，VXI 結(jié)構(gòu)的儀器（主要對(duì)于大通道數(shù)的數(shù)字信號(hào)測(cè)量）與GPIB 標(biāo)準(zhǔn)的臺(tái)式儀器（主要對(duì)于性能要求嚴(yán)格的射頻/微波信號(hào)測(cè)量）相結(jié)合組建ATS 測(cè)試系統(tǒng)已成為軍用ATS 測(cè)試系統(tǒng)普遍遵從的主流原則和典范

。這與以美國(guó)為代表的軍工用戶(hù)在90年代提倡的采用COTS（Commercial Off-the-Shelf）流行商用儀器來(lái)構(gòu)建軍用ATS 測(cè)試系統(tǒng)有很大關(guān)系，它可以極大地降低整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的組建

、開(kāi)發(fā)

、維護(hù)、替換和升級(jí)的成本。

但是

，由于軍工行業(yè)系統(tǒng)研制周期和認(rèn)證周期相對(duì)較長(zhǎng)

，系統(tǒng)維護(hù)和需要支持的周期通常在10年至20年，而民用科技的發(fā)展日新月異

，流行商用儀器的更新速度越來(lái)越快

，一些COTS產(chǎn)品在軍工行業(yè)被大規(guī)模全面使用之前就已廢型和停產(chǎn)，對(duì)于已定型的測(cè)試系統(tǒng)的維護(hù)和支持成為軍工客戶(hù)面臨的大問(wèn)題

，特別是那些基于特定硬件而開(kāi)發(fā)的測(cè)試軟件（TPS）的維護(hù)

、支持和更新更是面臨巨大的挑戰(zhàn)。這一點(diǎn)在中國(guó)的客戶(hù)群中也遇到了同樣的問(wèn)題

。如何實(shí)現(xiàn)硬件的可互換性和軟件的可互操作性成為保證整個(gè)系統(tǒng)生命力和生命周期的關(guān)鍵

。與此同時(shí)，軍用ATS 測(cè)試系統(tǒng)還要滿(mǎn)足其可靠性

、機(jī)動(dòng)性和靈活性的要求

，并盡可能地降低開(kāi)發(fā)、維護(hù)的成本

，節(jié)省人力資源

，改進(jìn)硬件的現(xiàn)場(chǎng)替換效率和維修中心替換效率，改進(jìn)武器系統(tǒng)快速應(yīng)對(duì)地區(qū)乃至全球支持的戰(zhàn)略要求

。

下一代的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng) 下一代測(cè)試技術(shù)及測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)

以美國(guó)為首的用戶(hù)和儀器廠商近一年以來(lái)提出了一種新的測(cè)試儀器理念和技術(shù)以解決COTS 儀器帶來(lái)的問(wèn)題

，并同時(shí)滿(mǎn)足未來(lái)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展要求。該技術(shù)稱(chēng)之為NxTest

，它就是基于LAN 的模塊化合成儀器（Synthetic Instrument）

。

LXI （儀器的LAN 擴(kuò)展）不僅提供了機(jī)架和堆疊式儀器的嵌入式測(cè)量技術(shù)和PC 標(biāo)準(zhǔn)I/O 連接能力，還實(shí)現(xiàn)了基于插卡式儀器的系統(tǒng)的模塊化特點(diǎn)并減小了體積

。對(duì)于為航空/國(guó)防

、汽車(chē)、工業(yè)

、醫(yī)療和消費(fèi)電子市場(chǎng)開(kāi)發(fā)電子產(chǎn)品的研發(fā)和制造工程師來(lái)說(shuō)

，LXI 緊湊靈活的封裝、高速輸入/輸出和可靠的測(cè)量功能有效地滿(mǎn)足了他們的需求

。VXI 總線為所有高密度高速度應(yīng)用提供了理想的標(biāo)準(zhǔn)

，LXI 則同時(shí)融合了VXI 和以太網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，為用戶(hù)提供了一個(gè)良好的高性能儀器平臺(tái)

，滿(mǎn)足VXI 通常沒(méi)有滿(mǎn)足的應(yīng)用需求

。LXI 基于LAN 的結(jié)構(gòu)為例，為在航空和國(guó)防行業(yè)中長(zhǎng)壽命儀器的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)

。LXI 沒(méi)有帶寬

、軟件或計(jì)算機(jī)底板結(jié)構(gòu)限制

。它可以利用日益提高的以太網(wǎng)吞吐量，為面臨下一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)挑戰(zhàn)的工程師提供理想的解決方案

。

LXI 標(biāo)準(zhǔn)將由LXI 協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)管理

。LXI 協(xié)會(huì)是一家由主要測(cè)試測(cè)量公司組成的非營(yíng)利機(jī)構(gòu)。該集團(tuán)的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)

、支持和推廣LXI 標(biāo)準(zhǔn)

。由于幾乎每臺(tái)電腦中都內(nèi)置了以太網(wǎng)（LAN），以太網(wǎng)已經(jīng)成為業(yè)界廣泛認(rèn)同的通信接口

?div id="m50uktp" class="box-center"> ；ヂ?lián)網(wǎng)硬件價(jià)格正不斷下降，速度正不斷提高

，局域網(wǎng)提供了其它點(diǎn)到點(diǎn)接口標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有提供的對(duì)等通信

。測(cè)試和測(cè)量工程師日益認(rèn)識(shí)到使用高速局域網(wǎng)替代專(zhuān)有測(cè)試測(cè)量接口（如GPIB）的好處，業(yè)內(nèi)需要更低成本

、更高帶寬和更快的數(shù)據(jù)傳送速率

，這給專(zhuān)有測(cè)試測(cè)量接口提出了挑戰(zhàn)。

LXI 測(cè)試測(cè)量模塊是為用于設(shè)計(jì)檢驗(yàn)或制造測(cè)試系統(tǒng)而優(yōu)化的

。連接局域網(wǎng)的能力使得各模塊可以裝在世界上任何地方

，并從世界上任何地方訪問(wèn)模塊。與采用昂貴電源

、底板

、控制器和MXI 卡和電纜的模塊化組件不同，LXI 模塊自帶處理器

、局域網(wǎng)連接

、電源和觸發(fā)輸入。LXI 模塊可以采用全寬或半寬

，高度為一個(gè)機(jī)架單位或兩個(gè)機(jī)架單位

，實(shí)現(xiàn)了非常簡(jiǎn)便的混配功能。信號(hào)輸入和輸出位于正面

，局域網(wǎng)和輸入交流電源則位于每個(gè)LXI 模塊的背面

。LXI 模塊由計(jì)算機(jī)控制，不要求傳統(tǒng)機(jī)架和堆疊式儀器配備的顯示器

、按鈕和撥號(hào)裝置

。LXI模塊采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器診斷問(wèn)題

，使用IVI-COM驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行通信

，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)集成。

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