使用Labview快速测量电路板各种测试，测试参数越多越方便

　　作为电工人，电路板的各种参数是经常要测量的，常规参数比如电压信号，电流信号和功率。通信方面就会涉及到传输速率，误码率和上升时间等参数的测量。这些参数的测量需要使用示波器，误码仪，数字分析仪等仪器。当你看到以下各种繁琐复杂的线束杂绕到一起，肯定是心中暗叹一声，好麻烦啊。

　　由于测量上升时间用示波器，测量误码率用专用的误码仪设备，测量传输速率用专门的串行数字分析仪设备。这样就需要在不同的设备中反复调试测量，这样连接的线束就更多了。所以有一台自动化的测试治具，就显得难能可贵了。由于现在很多仪器都带有GPIB接口，利用Labview的可视化编程方案就让这一切成为了可能。

　　编译基于labview环境的上位机软件，控制程控仪器发送测试信号到电路板，然后控制仪器进行数据的实时采集，存储以及显示，最终将测试数据和配置文件中的标准数据比对，给出电路板性能参数是否合格的结论。很久之前做过这方面的工作，对电路板多个参数进行测量，在这里和大家重温“我的经典”产品，和大家一起聊聊的。

　　先上一个简单的流程图，让大家有个直观的了解。

　　实际会用到两台高速示波器，具体型号记得不太清楚了，好像是泰克DSA70000系列的，貌似是70404和DSA71604,都是性能超厉害的。下面是这个测试工装的的简要硬件示意图，可以有个感观的认识

　　这个上位机产品设计的时候做的有些花哨，后期还专门弄了个密码登陆系统，免得辛辛苦苦测试一天的数据被别人删除了，对不同的使用人员给予不同的权限。

　　登陆成功后马上就进入到labview的主控制界面，可以测试很多参数，只要仪器上支持的测试项目，就都可以测量，并显示和存储到本地。下图是软件实际运行中，测试眼图的内容。将示波器中测量的内容回传给上位机。

　　下图是实际测试中前面板下达发送“开始测试”命令，测试仪器接收，然后自动进行测量，数据回传保存。

　　以上是对高速信号的上升时间具体的测量过程。

　　下面详细的讲解如何利用labview进行软件编程，从而完整进行这个测试过程：

　　测试上升时间时，使用DSA70404的TDR模块作为信号源，产生一个标准时间长度的上升沿，是此上升沿通过加载板的通道。然后，使用DSA71604对此上升沿进行捕获，并计算上升沿的上升时间。最后，使用补偿值对上升时间进行补偿，并将补偿后的上升时间显示在操作面板上。上升时间的测试流程图如下图所示。

　　这其中涉及到两台示波器各种指令集的控制，需要写很多vi模块。测试时，首先需要对信号源DSA70404和信号接收者DSA71604进行配置。所使用到的指令字符串、对应的vi和其功能如表1、2所示。

　　表1 DSA71604配置指令及对应的vi

　　配置的参数指令字符串对应的vi

　　输入波形的调整模式:HORIZONTAL:MODE RT__Horizonal Mode.vi

　　波形记录长度
:HORizontal:MODE:RECOrdlength RT__Horizonal Setting.vi

　　波形采样率
:HORIZONTAL:MODE:SAMPLERATE RT__Horizonal SampleRate.vi

　　表2DSA70404配置指令及对应的vi

　　配置的参数指令字符串对应的vi

　　信号类型:TDR:CH:DIFFPRESETRT_TDR DIFforesent.vi

　　信号单位:TDR:CH:UNITS VoltRT_TDR Units.vi

　　信号极性:TDR:CH:STEP:POLARITY PLUSRT_TDR Polarity.vi

　　时钟频率:TDR:INTATE 200E3RT_TRD Inrate.vi

　　当配置完后，控制DSA70404对DSA71604输出的上升沿进行捕获，并计算上升沿的上升时间。测试过程的控制指令字符串表3所示。

　　表3测试过程的控制指令字符串

　　指令字符串子vi描述

　　:MEASU:IMM:TYP RISRT_DSA71604RiseTime.vi控制示波器71604对信号的上升时间进行测量

　　:MEASU:IMM:VAL?RT_DSA71604RiseTime.vi获取上升时间的测量值

　　测试完成后，从DSA71604中读取通过加载板通道后的信号的上升时间。然后，根据补偿值，对测试值进行补偿。最后，根据阀值判定该测试通道是否合格。

　　上升时间的补偿、判定由RT_datahandle.vi来处理，图标如下图所示。

　　表4 RT_datahandle.vi输入参数

　　输入参数类型描述

　　上升时间测量值浮点数值经过加载板通道后的上升沿的上升时间

　　标准上升时间浮点数值输出的上升沿的上升时间

　　适配器上升时间补偿值浮点数值适配器对上升时间测量影响的补偿值

　　探针上升时间补偿值浮点数值探针对上升时间测量影响的补偿值

　　电缆上升时间补偿值浮点数值电缆对上升时间测量影响的补偿值

　　RT_datahandle.vi输出参数的详细描述如表5所示。

　　表5 RT_datahandle.vi输出参数

　　输入参数类型描述

　　加载板上升时间浮点数值经过计算后，加载板通道的上升时间

　　是否合格字符串该通道是否合格的判定结果

　　至此完成整个上升时间的测试，下面展示一个RT_RiseTime,vi的前面板和程序面板的内容：

　　而且这个程序仅仅是测试上升时间上十个子vi中的一个，所以要完成一个完整参数的测量需要很多指令集的综合调试。在附件中会把这十几个子vi作为附件上传，有需要的可以作为参考进行学习。

　　如果要测量的参数越多，那么所要的指令集就会越多的，程序也就会越多，就要考虑各种容错机制的。

　　最后和大家聊聊PC机和MP1800仪器的通信问题，这是整个测试治具是否成功的关键。MP1800通过LAN和PC机通信，使用GPIB接口和测试仪器通信。由于MP1800仪器的背面有两个LAN接口，默认情况下使用的是LAN1接口(背面靠上的那个接口，最好使用LAN1接口，曾经尝试使用LAN2接口(背面考下的那个接口)，但PC和MP1800之间无法通信)。

　　PC与MP1800之间使用网线连接好后，需要设置PC和MP1800的IP地址，子网掩码和默认网管，使PC和MP1800之间能够进行通信。经过尝试，PC和MP1800的IP为192.168.xxx.xxx，子网掩码为255.255.255.0，默认网关为192.168.xxx..254时，PC和MP1800可以通信。其中，IP和默认网关的红色部分要一样。

　　当前PC和MP1800的LAN配置为，PC的IP为192.168.3.100，子网掩码为255.255.255.0，默认网关为192.168.3.254 。 MP1800的IP为192.168.3.100，子网掩码为255.255.255.0，默认网关为192.168.3.254 。

　　MP1800内部的IP地址分为两类，一类是仪器地址，用于与PC通信;另一类为仪器内部的模块地址，用于仪器内各模块，如同步时钟，PPG，ED与MP1800主板之间的通信。

　　在对MP1800的LAN进行设置时，不要通过仪器上的“网络连接”---> “属性” --->“Internet协议TCP/IP”来设置MP1800的IP地址，“网络连接”中的IP是用来在MP1800主板和各模块(同步时钟，PPG，ED)之间通信的IP地址。而且不要修改此处的IP地址，修改之后，MP1800将无法识别安装在其上的模块(同步时钟，PPG，ED)，PC发送个MP1800的控制各模块的指令将无法被执行。

　　对MP1800的LAN的设置，必须在MP1800上的应用程序上的设置中完成。

　　在这篇帖子里是完整介绍了，利用Labview通过GPIB接口控制程控仪器测试上升的全过程。只要示波器支持各种VISA驱动，将测试上升时间的控制指令修改为测试下降时间，并重新建立一个新的子vi，在前面板再增加一个界面，下降时间的测试按钮。就又增加了一个新参数的测量。

　　以此类推，示波器界面的频率，电压，电流，相位各种信息全部可以完成测试。同时上位机还可以发送截图指令，将示波器当前的测试波形也实时回传到上位机的前面板界面，实现和示波器的同步观测同步测量。

　　如果电路板的测试参数太多，示波器又只有四个channel，这个时候就需要多台示波器测试，使用labview的自动化测试优势就太明显，使用GPIB的级联设备，可以实现多台设备多参数的测试。将测试工装架设好，测试人员剩下的工作就好更换测试电路板和操控PC机，可以轻松高效的完成多个电路板的测试。

　　以后大家用到相应的测试仪器时候，可以参考这个设置进行配置，减少调试时间。整个软件的开发过程经历了几个月，但是后期显著提高了测试效率，还是值得的。

原标题：使用Labview快速测量电路板各种测试，测试参数越多越方便