|
现在各种新的检测技术层出不穷，如光学与X射线检查、基于飞针或针床的ICT等性能测试，但功能测试依然是保证产品性能和质量的重要手段。有些电子产品中内置自测程序，一定程度上提高了测试效率，降低了测试的成本，但不能完全消除功能测试。
1 引 言
功能测试涉及模拟、数字、存储器、RF和电源电路，通常要用不同的测试策略。测试中需要将大量模拟/数字激励不断加到被测单元上，同时检测多数量的模拟/数字响应，并完全控制其执行过程。功能测试可在产品制造生命周期不同阶段实施：首先是工程开发阶段，在系统生产验证前确认新产品功能；然后在生产中，通过系统测试，发现
不良品，降低缺陷发现成本；最后，在产品售后服务阶段也是不可缺少的，他可以减少维修的成本费用，保证功能正常而不会被退回来。因此功能测试是产品流通领域中不可缺少的工作部分。
功能测试按照应用设备不同将其分为模型测试系统、测试台、专用测试设备(STE)、自动测试设备(ATE)四种基本类型，下面简单分析其特性。
2模型测试系统
从理论上检验一个设备功能最简单的方法就是把他放在和真的环境相似的模型系统中，然后看他工作是否正常。如果正常，可以有很大把握认为他是好的，如果不正常，技术人员将进行检测，希望找出失效的原因以指导维修。但实际上，这种模型系统有很多缺点，特别从经济上考虑很少采用，他只作为其他测试方案的补充。首先，子系统的成本通常比传统测试平台要高，此外，模型环境下的子系统维护非常复杂、耗时且成本高。同时，还必须执行一系列正确的操作步骤以保证其工作正常，这些专门的测试步骤成本和复杂性都非常高，在操作中还需要熟练的技术人员来执行。因此除了特殊的要求，很少采用模型测试系统来进行功能检测。
3测试台系统
测试台是一个常规测试环境，包括与被测设备之间的激励/响应接口、专门测试程序规定的测试序列与控制。激励与响应通常由标准电源及实验仪器、专用开关、负载以及终端自定义电子设备提供。测试台系统中夹具是非常重要的一个部分，他保证提供到被测设备的信号正确连通。在很多情况下，夹具基本上是针对每个应用而定制的，需要结合手工操作进行设置。测试过程和控制通常手动进行，优点是成本相对较低，设备比较简单，但在应对多种产品时灵活性较差，即使针对某一个产品，当需要多个激励/响应时他也不够。测试台通常见于工程部门，不足以应对大批量生产的测试。
4专用测试设备(Special Test Equipment,STE)
专用测试设备就是使测试台操作自动化的系统，系统的心脏通常是一台电脑，通过专用总线(采用．RS 232/485，IEEE，VXI，PXI或PCI标准)和一些可编程仪器进行控制。速度、性能、适用情况、成本及其他因素影响着仪器总线和结构的选择。各种仪器和通用设备堆叠在一个或多个垂直机箱里，然后再连到被测设备上。连线与接通一般完全自动进行并由软件控制，设置时间、测试时间以及整体操作都比手工测试台更加快速而简单容易，通常用于生产或维修中心。
5 自动测试设备(Automatic Test Equipment，ATE)
通用自动测试设备(GPATE，简称为ATE)是一种非常先进灵活的方案，可以满足多种产品与程序测试要求．他从最初出现迄今已有三十多年历史，是测试设备发展的趋势。当微型计算机控制的仪器出现以后，ATE的结构设计兼容性增强，具有可以根据测试需要，利用系统集成和增值的软硬件，快速编写良好的用户界面，满足不同用户的需要。因此，ATE也是一种商用系统，他的内部功能测试更为复杂，需要有测试经验和认真投入。同时ATE产品与其他测试设备相比具有生命周期长，再开发时间快的优点，可以满足新旧产品并存同时进行测试的需要。
我们根据从事生产的需要，开发成功了针对不同客户的专用功能测试设备FCT，他以ICT为前提，满足了大批量生产的控制基板的功能测试要求。与国外同类FCT相比，具有成本低、操作容易、结构简单、便于维修的优点。FCT功能测试仪是由高性能的PC微机，测试仪主机，数据采集与处理系统以及测试针床组成，是复杂的机电一体的自动化检测仪器。他的系统示意图如图1所示。
5．1 FCT的系统设计
FCT系统有PC计算机、测试操作台、功能测试设备3部分组成，PC计算机完成功能测试的步骤和参数的设置，把这些信息传输给功能测试设备，等待测试结果；功能测试设备作为系统的控制中心，接受PC测试的步骤和参数后，控制测试操作台上的待测控制板，采集参数，进行判断处理，将结果发送给PC；操作台主要完成待测控制板的到位信号，发送给功能测试设备后，启动功能测试。
5．2 FCT的的硬件设计
FCT的硬件设计主要考虑通讯可靠，数据采集准确。在PC计算机与功能测试设备之间，我们采用RS 232通讯，虽然速度受到限制，但保证了两者之间的通讯可靠。在功能测试设备中，硬件电路要考虑输入缓冲，对于强电信号，加光耦隔离，电流小信号采用差分放大驱动；由于FCT采用ARM芯片，工作电压为3．3 V，因此必须要考虑电平转换。
5．3 FCT的软件设计
FCT的软件设计由两部分组成：PC上位机软件和功能测试设备下位机软件，两者通过通讯协议完成测试。PC上位机软件用VB编写，完成功能测试的良好用户界面。他有开始界面、测试界面组成，具体功能如下：
5．3．1 开始界面--用于机型选择
本系统专为松下冰箱25VG1，B25VS1，B25VX1，C28VG1，C28VS1和C28VX1六种机型开发设计。当程序运行时，首先出现的是如图2所示的机型选择界面，点击要测试的机型可直接进入测试界面。
5．3．2进入测试界面首先显示的是图3所示的窗口：
左上脚是设置菜单，中间为测试状态信息，右下脚为操作按钮。设置菜单包括：文件、设置、通讯设置和帮助。
(1)文件菜单
文件菜单包括保存当前设置、参数管理、查看测试历史和结束。
保存当前设置的作用是在测试界面显示具体步骤的时候保存所选择要测试的步骤；
参数管理的作用是直接调用具体参数设置窗口；
参看测试历史的作用是直接调用测试历史窗口；
结束则为直接退出本测试软件。
(2)设置菜单
设置菜单包括显示通讯数据、显示具体步骤和自动保存记录。为了不随便改变这些设置，这3项要改变时会出现密码提示窗口，只有输入密码正确才能改变这些设置，默认密码为"hiklife"。
显示通讯数据的作用是在测试过程中在测试界面上显示接受到的和发送出去的具体数据；
显示具体步骤是指在测试过程中比较详细地显示测试的具体参数和所要测试的步骤，其中选中的为要测试的步骤，没有选中的在测试过程中将直接跳过不测试；
自动保存记录的作用是在测试时自动将每一块测试的结果保存到硬盘。
(3)通讯设置菜单
通讯设置菜单包括通讯口设置和频率设置。
通讯口可设置为串口Com1的口或Com2口。
频率设置可将端口的通讯速度设置为4 800，9 600和19 200，本系统测试机的通讯速度默认为9 600，请勿轻易修改该值。
5．3．3 参数管理
点击文件的参数管理可进入参数管理窗口，当点击参数管理时会弹出输入密码的窗口，只有密码正确才能进入参数管理窗口，防止工人任意操作。
参数管理界面如图10所示。
中间的列表显示的是要测试的具体步骤和具体参数，用鼠标点一下所要修改的步骤，下面方框会直接显示该步骤的名称和具体参数，在窗口中直接修改参数值点击修改步骤按钮，列表中的步骤参数就会直接改变成修改后的参数了。如果确定要修改该步骤，在退出以前点击保存步骤按钮，系统会将修改后的步骤保存。
选中步骤后点击上移和下移按钮可直接调整该步骤在测试过程中的顺序。
选中步骤后点击删除步骤，可直接删除选中的步骤。
当修改了步骤以后如果不想保存可直接点击载人步骤按钮，系统会自动载入上一次保存的步骤参数。
点击添加步骤，系统会将该新步骤添加到测试列表中，直接输入新的测试步骤和参数，如果没有输入上限和下限的值，系统会直接将这两个值变为0000，在输入新步骤时请确认输人的该步骤的固定码是否正确，输入的上限和下限为十六进制数。
功能测试设备控制软件采用ARM芯片，负责完成每一步骤的功能测试和判断，将结果送给PC计算机和操作台。他主要完成实现功能的激励、规定的测试序列与控制，完成功能实现后的输出采样，根据PC计算机发送的参数进行判别。
6结 语
我们设计的专用功能测试仪是专对特定用户，他的功能主要由功能测试设备完成，因此兼容性和可替代性有很大的不足，但满足了OEM生产厂家的需要，通过生产实践，其可靠性也得到了验证。
| 
