"我們選擇了美國國家儀器公司的即成可用的硬件模塊
，並使用LabVIEW和NI TestStand軟件開發應用程序，我們隻用了12天就搭建了功能完備的測試係統，這遠遠超出了客戶對我們的期望。"

- Senthil Raj Desappan, Apna Technologies & Solutions Pvt. Ltd.

 

    挑戰：
    在14天內
，必須搭建一個自動化測試係統
，對手機LCD各個配件

，包括LCD屏幕，LCD屏幕背光燈，揚聲器
，感應磁鐵，麥克風，和實時時鍾電池進行完備的功能性測試，以及針對不同類型的所需測試搭建一個獨立的平台

    解決方案：
    我們使用美國國家儀器公司的PXI平台開發了一個高可靠和靈活的測試係統，我們使用圖像采集（IMAQ）模塊來完成對LCD屏幕的檢測

，使用數字I/O模塊生成LCD測試所需的圖形信號
，使用模擬輸出模塊檢測麥 克風

，使用模擬輸入模塊測試測試實時時鍾電池，揚聲器和屏幕背光燈（對電流損耗進行測試）。

    作者：
    Senthil Raj Desappan - Apna Technologies & Solutions Pvt. Ltd.

    我們使用NI PXI平台開發了一套高可靠和靈活的測試係統。NI LabVIEW程序可以完成多種測試功能――視覺檢測，聲音測試，電流電壓測量
、揚聲器激振等。係統的主要測試項目是使用數字I/O模塊（NI PXI-6508）對LCD屏幕生成多種圖形信號然後對它進行視覺檢測。Pulnix工業相機使用圖形采集卡（NI PCI-1411）采集圖像，采集到的圖像將由LabVIEW調用的NI顯示測試係統進 行測試。如果被測元件通過視覺檢測和其他的測試，該元件將會被送去做最後的組裝；未通過測試的元件將被貼上一個供追蹤的序列號標簽並記錄其未通過的測試，然後被送返至組裝產線。通過LabVIEW，NI顯示測試係統和靈活的PXI平台，整個測試係統在不到兩周的時間內就搭建完成。係統在運行的第一個星期內 就對超過25000個元件進行了測試，完成了客戶的要求。客戶不但同意使用美國國家儀器公司的工具產品，更額外購買了其他兩套測試係統。

    客戶是世界上最大的電子製造服務業公司之一――為一家世界上主要的手機生產廠商製造和組裝LCD部件。每個由該客戶製造 的LCD配件在運往他們的最終用戶前都會經過嚴密的測試。LCD組件包括多種功能性部件――LCD屏幕
，背光燈，揚聲器
，麥克風，電池――每個部件都需要 進行不同類型的測試。客戶對於不同LCD部件的測試有不同的手動測試工作站。LCD部件需要細心操作，不同的測試站還需要多次不停地裝載卸載部件，這樣的 操作方式並不明智。配件的總體測試時間非常高，而且該係統也會遇到人工測試係統常見的問題――準確度，一致性和可靠性。

    客戶需要建立一個測試係統來測試一種新的LCD組(zu)裝(zhuang)模(mo)式(shi)，該(gai)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)必(bi)須(xu)比(bi)現(xian)有(you)的(de)手(shou)動(dong)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)擁(yong)有(you)更(geng)高(gao)的(de)測(ce)試(shi)速(su)率(lv)，更(geng)高(gao)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)可(ke)溯(su)源(yuan)性(xing)。新(xin)的(de)測(ce)試(shi)線(xian)需(xu)要(yao)在(zai)兩(liang)周(zhou)內(nei)完(wan)成(cheng)
，以(yi)完(wan)成(cheng)其(qi)客(ke)戶(hu)的(de)需(xu)求(qiu)。由(you)此(ci)，該(gai)客(ke)戶(hu)需(xu)要(yao)搭(da)建(jian)一(yi)個(ge)獨(du)立(li)的(de)測(ce)試(shi)站(zhan)來(lai)測(ce)試(shi)所(suo)有(you)的(de)功(gong)能(neng)部(bu)件(jian)
，而(er)且(qie)必(bi)須(xu)要(yao)求(qiu)全(quan)自(zi)動(dong) 測試
，高可靠性
，並按照產品要求降低測試時間。

客戶希望測試係統能夠符合下列要求：

    客戶明確要求係統必須具備靈活性以便在將來添加其他所要求的測試
，並要求該測試站必須還能在將來對新型的LCD屏幕進行 測試，從而節省他們的投資。客戶挑選了靈活可靠的PXI平台來滿足其所追求的特性。美國國家儀器公司的即成可用硬件和功能強大的軟件工具

，LabVIEW 和NI TestStand，幫助我們在不到兩周內為客戶搭建了測試係統。

    基於PXI的測試係統包括一個NI PXI-1002機箱，內置一個NI PXI-8174 控製器
，NI PCI-1411圖像采集卡
，NI PCI-6040E多功能數據采集卡和一塊NI PXI-6508數字I/O卡。

    我們使用數字I/O卡與LCD屏幕驅動進行連接通信
，並在LCD屏幕上生成不同的測試圖案。每個測試圖案產生後
，連接至 PCI-1411圖像采集卡的Pulnix模擬相機就會捕捉LCD屏幕上的圖像。圖案生成，LCD屏幕圖像捕捉，和兩者之間的同步均是由LabVIEW和 NI TestStand編寫的模塊實現的。我們設計NI顯示測試係統來測試平麵顯示元件
；這對於LCD屏幕測試堪稱是一個完美的解決方案。捕捉到的圖像經由 NI顯示測試係統處理，以檢測生成的圖案中所有可能存在的問題。它包括逐像素點的驗證以及複雜圖標的顯示。NI顯示測試係統使得LCD屏幕測試變得輕鬆並 且幫助我們在兩周內就完成了整個測試係統的搭建。

    下列所有其他的測試都是基於一塊連接到SCC係列便攜式
、模塊化信號調理模塊的板卡（NI PCI-6040E多功能數據采集卡）完成的。

     1.實時時鍾電池測試：我wo們men將jiang電dian池chi的de兩liang極ji連lian至zhi板ban卡ka的de一yi個ge模mo擬ni輸shu入ru端duan，通tong過guo測ce量liang電dian池chi兩liang極ji的de電dian壓ya來lai對dui實shi時shi時shi鍾zhong電dian池chi進jin行xing測ce試shi，由you此ci我wo們men可ke以yi來lai檢jian驗yan電dian池chi的de不bu足zu。

    2. 揚聲器性能測試：為了對揚聲器進行測試，我們在揚聲器附近一個合適的位置放置了一個麥克風

，以收集揚聲器的響應。來自揚聲器的輸入信號經過了SCC-ICP01，它是一個SCC信號調理模塊
，它可以對麥克風信號進行濾波並進行適當的信號調理。 LabVIEW從cong數shu據ju采cai集ji卡ka模mo擬ni輸shu出chu一yi個ge多duo重zhong音yin頻pin信xin號hao，並bing送song至zhi揚yang聲sheng器qi。而er來lai自zi麥mai克ke風feng的de輸shu入ru信xin號hao連lian接jie至zhi數shu據ju采cai集ji卡ka的de一yi個ge模mo擬ni輸shu入ru通tong道dao進jin行xing采cai集ji
，以yi檢jian查zha揚yang聲sheng器qi在zai不bu同tong頻pin率lv下xia的de響xiang應ying情qing況kuang。同tong時shi將jiang產chan生sheng一yi個ge1KHz的標準的正弦波
，並傳送至揚聲器，並分析其產生的失真，LabVIEW將從獲取的波形中計算諧波失真總 量。這個測試隻是用到了一個簡單的模擬輸出，一個模擬輸入和SCC信號調理模塊，避免了采用昂貴的帶有測聲計和發聲源的動態信號分析儀。

    3. 揚聲器阻抗測試：使用SCC-RTD01
，一個SCC信號調理模塊，為揚聲器輸出恒定電流
，通過測量電壓來測試揚聲器的阻抗。通過對SCC繼電器模塊，SCC-RLY進行編程，可以實現揚聲器響應測試和阻抗測試的連接切換。

    4. 感應磁鐵測試：感應磁鐵用於在手機蓋翻開時，自動打開背光燈。它將使用霍爾效應傳感器和一個模擬輸入通道進行測試。

    5. 背光燈測試：背光燈的測試由LCD屏幕測試時LCD屏幕產生的電流消耗量所決定
，它將檢驗背光燈是否合格。

    LCD測試係統

    我們使用LabVIEW開發LCD測試係統
，使用NI TestStand執行並同步所有的上述測試。隻要有可能，我們就並行地進行測試，以節省測試總時間。

測試夾具

    測試夾具的要求非常複雜，它需要與小型帶狀連接器相連，但又不能損壞已裝配好LCD屏幕的手機蓋。客戶的工程師設計出一 種zhong巧qiao妙miao的de測ce試shi夾jia具ju，通tong過guo對dui相xiang機ji，光guang源yuan和he鏡jing麵mian的de組zu合he排pai布bu

，以yi獲huo取qu測ce試shi係xi統tong所suo需xu的de最zui佳jia圖tu像xiang。該gai測ce試shi夾jia具ju可ke以yi描miao述shu為wei
，操cao作zuo員yuan將jiang手shou機ji的de正zheng麵mian朝chao下xia，放fang入ru一yi個ge封feng閉bi的de盒he子zi
，LCD屏幕將由盒子內部的鏡子反射至相機，並發出合適的亮度。

    操作員將手機放入測試夾具並加以固定
，然後通過用戶界麵交互操作來開始測試。NI TestStand測試序列和LabVIEW程(cheng)序(xu)將(jiang)執(zhi)行(xing)手(shou)機(ji)上(shang)所(suo)有(you)的(de)測(ce)試(shi)
，並(bing)彈(dan)出(chu)測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)。如(ru)果(guo)測(ce)試(shi)失(shi)敗(bai)，則(ze)將(jiang)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)針(zhen)對(dui)特(te)定(ding)部(bu)件(jian)的(de)錯(cuo)誤(wu)代(dai)碼(ma)
，以(yi)便(bian)返(fan)修(xiu)後(hou)對(dui)該(gai)部(bu)件(jian)進(jin)行(xing)進(jin)一(yi)步(bu)追(zhui)蹤(zong)。如(ru)果(guo)部(bu)件(jian)在(zai)某(mou)一(yi)個(ge)測(ce)試(shi)中(zhong)失(shi)敗(bai)了(le)，則(ze)在(zai)其(qi)他(ta)測(ce)試(shi)完(wan)成(cheng)前(qian)
，該(gai)部(bu)件(jian)都(dou)將(jiang)因(yin)此(ci)被(bei)拒(ju)絕(jue)測(ce)試(shi)

，以(yi)節(jie)省(sheng)測(ce)試(shi)時(shi)間(jian)。

    上述係統所需的測試將由一組主要的測試模塊來完成，該測試模塊結合NI TestStand 和NI顯示測試係統完成LCD屏(ping)幕(mu)測(ce)試(shi)
，執(zhi)行(xing)並(bing)同(tong)步(bu)所(suo)有(you)其(qi)他(ta)的(de)測(ce)試(shi)。我(wo)們(men)盡(jin)可(ke)能(neng)進(jin)行(xing)並(bing)行(xing)測(ce)試(shi)以(yi)節(jie)省(sheng)總(zong)測(ce)試(shi)時(shi)間(jian)。每(mei)次(ci)都(dou)會(hui)根(gen)據(ju)切(qie)換(huan)和(he)日(ri)期(qi)變(bian)化(hua)，為(wei)用(yong)戶(hu)生(sheng)成(cheng)測(ce)試(shi)報(bao)告(gao)，詳(xiang)細(xi)說(shuo)明(ming)組(zu)件(jian)未(wei)通(tong)過(guo)測(ce)試(shi)的(de)原(yuan)因(yin)和(he)數(shu)值(zhi)
，以(yi)作(zuo)進(jin)一(yi)步(bu)使(shi)用(yong)。

    測試係統還能生成切換報告，追蹤所有發生問題的組件，並提供測試係統的利用係數。所有生成的報告都被儲存在PXI係統的硬盤中。報表模塊允許用戶檢查並打印任意切換

、任意時間段的曆史報告。我們還能根據客戶要求，提供未通過測試元件的統計圖和其他統計參數。

    我們根據虛擬儀器的概念搭建了測試係統。通過選用美國國家儀器公司現成可用的硬件模塊，並結合使用LabVIEW和NI TestStand編寫應用程序，我們在12天的時間內完成了功能測試係統的搭建
，這遠遠超出了客戶的期望。