[發明專利]板級測試系統

有效

• 申請號: 201010256321.X
• 申請日: 2010-08-17
• 公開（公告）號: CN101937222A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 郜春海;袁彬彬;馬連川;王悉
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G01R31/28
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及控制系統測試領域，特別是涉及一種板級測試系統。

背景技術

對于控制系統而言，尤其是安全苛求系統，測試是系統功能、性能、可靠性和安全性等指標的重要保障，也是正常運營過程中維護的重要手段。

在各種測試中，板級測試是最基本的，主要完成電路板的測試。在很多情形下，系統組成復雜，完整功能需要所有的電路板一起配合才能完成，如果不對電路板進行完善的板級測試，而僅靠整機測試則不可能發現所有的設計、加工、生產等過程所產生的缺陷。

從目前控制系統的結構組成來看，板級測試應針對如下幾種電路板進行：

電源板提供系統所使用的各種電源。

核心控制板實現核心控制功能，可以由處理器等構成總線主設備，也可以由可編程邏輯器件等構成總線從設備。

輸入/輸出板完成數字量、模擬量、脈沖量輸入或輸出功能。當輸入、輸出數量較少時輸入/輸出板可以合在一塊電路板上。一般情況下輸入/輸出板與核心控制板通過某種背板總線連接，當輸入、輸出數量較少時則可以與核心控制板直接連接而不通過總線連接。

通信板完成系統對外通信的功能，通信方式可以是以太網、各種現場總線或其它專用總線。通信板一般由處理器和通信控制器等構成，與核心控制板通過某種背板總線或通信總線連接，通信板為總線主設備。

輸入/輸出終端板完成EMC(Electro?Magnetic?Compatibility，電磁兼容性)防護處理、輸入/輸出機械/電氣轉換等功能。例如對輸入而言，完成開關、按鈕、繼電器接點等的接入，對輸出而言，完成指示燈、繼電器等的驅動。

需要指出的是：上述對組成控制系統的幾種電路板的劃分并不是絕對的，具體實現時上述某一電路板中的功能模塊可根據具體情況分配到其它電路板中實現。

目前有許多相關文獻和專利描述了板級測試的方法。例如《基于USB的電路板檢測系統設計與實現》(張秦明、安幼林、周建偉、楊鎖昌，儀表技術，2009年第11期，13-15、18)，《基于虛擬儀器的電路板測試系統》(周亞、張艷，制導與引信，2009年3月第30卷第1期，56-60)，中國專利02101543.0《檢測電路板的方法》，中國專利200310110921.5《檢測電路板的方法及裝置》。

現有方法盡管描述了如何實現板級測試，但有如下問題沒有解決：

1、板級測試可能用于研發、生產、運營維護等過程，對于上述列出的各種電路板進行測試時，需要只在測試時才給待測電路板提供受控電源從而完成測試，插拔待測電路板時停止向待測電路板供電，以準確對上電時刻的待測電路板進行測試，并消除帶電插拔可能對測試結果造成的影響。但不能保證：供電電源可靠受控；供電時電源開關損耗足夠低，以免影響待測電路板正常工作；測試背板和待測電路板出現異常啟動電源保護功能，以確保測試背板和待測電路板免受進一步損傷等特性。

2、為了測試待測電路板，需要向待測電路板提供合適的測試激勵信號，也需要從待測電路板采集測試輸出信號。為了避免對待測電路板造成不良影響，只有測試時才向其提供測試激勵信號，插拔待測電路板時不向待測電路板輸出測試激勵信號；同時也要確保測試輸出信號的采集不會對待測電路板造成不良影響。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的第一個技術問題是：如何實現受控電源，保證供電電源可靠受控；供電時電源開關損耗足夠低，以免影響待測電路板正常工作；測試背板和待測電路板出現異常時啟動電源保護功能，以確保測試背板和待測電路板免受進一步損傷。

本發明要解決的第二個技術問題是：如何保證只有測試時才向待測電路板提供測試激勵信號，插拔待測電路板時不向待測電路板輸出測試激勵信號；同時也要確保測試輸出信號的采集不會對待測電路板造成不良影響。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，提供一種板級測試系統，包括：包括：

測試上位機，配置數據采集卡、數據通信卡和板級測試軟件，通過數據采集卡與測試控制器連接，通過以太網、其本身的接口RS-232以及數據通信卡提供的RS-485接口、RS-422接口與待測電路板連接，通過運行板級測試軟件完成對待測電路板的測試；

測試控制器，分別與測試上位機中的數據采集卡和測試插箱背板連接，用于對測試所需的測試激勵信號和測試輸出信號進行電平變換，以及提供待測電路板和電平變換所需的受控電源；

測試插箱背板，分別與所述測試控制器和待測電路板連接，以及

測試插箱，用于容納待測電路板。