自動(dòng)化測(cè)試是把以人為驅(qū)動(dòng)的測(cè)試行為轉(zhuǎn)化為機(jī)器執(zhí)行的一種過(guò)程。

然而，沒(méi)有了人為操作帶來(lái)的誤差，機(jī)器一定就是最可靠的嘛？

1、今日重點(diǎn)

測(cè)試環(huán)境

產(chǎn)品在工作臺(tái)上接受測(cè)試時(shí)，通常測(cè)試環(huán)境是最佳的，產(chǎn)品與激勵(lì)和測(cè)量 設(shè)備之間具有很短的、直接的線纜連接。

在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行測(cè)試時(shí)，被測(cè)設(shè)備（DUT）和測(cè)試儀器之間可能具有很復(fù)雜的連接網(wǎng)絡(luò)，包括線纜、信號(hào)分配裝置、信號(hào)開(kāi)關(guān)子系統(tǒng)以及連接器轉(zhuǎn)接面板和特定設(shè)備的適配器等。所有這些器件對(duì)于在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中工作臺(tái)上的儀器和產(chǎn)品之間直接往返的原始信號(hào)的品質(zhì)不僅不能提升，相反地可能會(huì)造成信號(hào)品質(zhì)下降。根本上說(shuō)，所有的線纜、接口和開(kāi)關(guān)應(yīng)該被當(dāng)作是測(cè)試儀器的擴(kuò)展，并且在評(píng)估儀器性能的時(shí)候必須統(tǒng)籌考慮。本系列文章會(huì)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行深入地探討，重點(diǎn)涉及通道電阻、導(dǎo)線電容和插入損耗對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，以及如何最大程度地減小這些影響。

2、一個(gè)成功的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的目標(biāo)與面臨的問(wèn)題

現(xiàn)狀

在研發(fā)新產(chǎn)品時(shí)，經(jīng)常需要在實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)上手動(dòng)操作來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)。一旦完成了對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的驗(yàn)證，滿(mǎn)足產(chǎn)品規(guī)格和性能要求的任務(wù)就被轉(zhuǎn)交給生產(chǎn)測(cè)試工程團(tuán)隊(duì)來(lái)負(fù)責(zé)。理想的情況是，產(chǎn)品在設(shè)計(jì)之初就已經(jīng)將測(cè)試的種種要求統(tǒng)籌考慮，但實(shí)際上產(chǎn)品測(cè)試只能在產(chǎn)品設(shè)計(jì)好后進(jìn)行，因此問(wèn)題往往會(huì)在后期逐漸暴露。

目標(biāo)

測(cè)試工程團(tuán)隊(duì)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)針對(duì)產(chǎn)品的測(cè)試流程，這項(xiàng)流程屬于產(chǎn)品制造過(guò)程的一部分，并且測(cè)試流程需要足夠高效來(lái)支持產(chǎn)品制造的要求。這項(xiàng)流程通常是自動(dòng)化的，從而加快測(cè)試以及減少由于測(cè)試技術(shù)人員的參與而人為造成的誤差。在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的軟件代碼控制機(jī)架上的測(cè)試儀器，這些儀器為被測(cè)設(shè)備提供激勵(lì)并且測(cè)量來(lái)自被測(cè)設(shè)備的反饋。創(chuàng)建自動(dòng)測(cè)試平臺(tái)并不容易，往往會(huì)因?yàn)橐鬁y(cè)試平臺(tái)要足夠多功能來(lái)支持不同類(lèi)型產(chǎn)品而使測(cè)試變得難上加難。針對(duì)不同產(chǎn)品，系統(tǒng)輸入輸出信號(hào)會(huì)通過(guò)適配裝置路由到被測(cè)設(shè)備，因而不可避免的會(huì)引入一些信號(hào)連接點(diǎn)，這些連接點(diǎn)可能會(huì)破壞測(cè)試信號(hào)的完整性。

測(cè)試信號(hào)的流動(dòng)

下圖顯示了一臺(tái)兩通道的函數(shù)發(fā)生器連接到一臺(tái)被測(cè)設(shè)備的多個(gè)點(diǎn)上。其中會(huì)用到一個(gè)小型的開(kāi)關(guān)子系統(tǒng)來(lái)分配函數(shù)發(fā)生器的輸出。開(kāi)關(guān)和儀器的輸入和輸出連接到一個(gè)共用的接收面板上，然后再接到 一個(gè)針對(duì)被測(cè)設(shè)備的適配器上，最后適配器接到被測(cè)設(shè)備上。信號(hào)通過(guò)的路徑上存在多個(gè)會(huì)破壞信號(hào)完整性的節(jié)點(diǎn)。讓我們看一下圖中的例子，一個(gè)被測(cè)設(shè)備需要一個(gè)具有最小寬度和最少上升/下降時(shí)間的輸入脈沖來(lái)開(kāi)啟一系列事件。在這個(gè)簡(jiǎn)單的例子中，由函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)首先會(huì)通過(guò)幾英尺長(zhǎng)的線纜到達(dá)測(cè)試接口，然后經(jīng)過(guò)一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)以及穿過(guò)測(cè)試儀器中更多的線纜，然后回到第一 層的開(kāi)關(guān)，再次通過(guò)接口和測(cè)試儀器到達(dá)第二層的開(kāi)關(guān)，最后從開(kāi)關(guān)出來(lái)到達(dá)被測(cè)設(shè)備。根本上說(shuō)，十多英尺長(zhǎng)的線纜、連接器和開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)已經(jīng)成為了函數(shù)發(fā)生器的一部分。

互連系統(tǒng)產(chǎn)生的影響

信號(hào)路徑中線纜、開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)和連接器對(duì)于提高信號(hào)完整性來(lái)說(shuō)沒(méi)有幫助，相反地還會(huì)造成不良影響。對(duì)信號(hào)的影響通常不容易計(jì)算或預(yù)測(cè)，尤其是在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)具有多條可能的路徑的情況下。這就會(huì)對(duì)信號(hào)完整性和結(jié)果測(cè)量造成不確定性，從而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的不確定性。因此，當(dāng)一臺(tái)函數(shù)發(fā)生器以其標(biāo)稱(chēng)的技術(shù)規(guī)格工作時(shí)，在測(cè)試系統(tǒng)中其輸出一旦需要通過(guò)信號(hào)路由系統(tǒng)，那么就會(huì)需要采取一些其它措施來(lái)減少影響。

解決方案

如果測(cè)試儀器和被測(cè)設(shè)備之間的路徑在電氣上是“不存在”的，那么測(cè)試信號(hào)路由就可以被當(dāng)作是完美的。當(dāng)然，這是不可能實(shí)現(xiàn)的。這里想要強(qiáng)調(diào)的是測(cè)試工程師必須要盡可能兼顧測(cè)試儀器和被測(cè)設(shè)備之間的方方面面，管理好整個(gè)測(cè)試通道，包括線纜、開(kāi)關(guān)子系統(tǒng)、連接器和海量互連產(chǎn)品。      

要保證線纜和連接器類(lèi)型跟應(yīng)用是匹配的，否則再好的開(kāi)關(guān)模塊都相當(dāng)于是沒(méi)用的。線規(guī)太小的導(dǎo)線會(huì)導(dǎo)致通道電阻增加以及嚴(yán)重的電壓降，從而影響測(cè)試結(jié)果。一條很長(zhǎng)的導(dǎo)線可能具有很大的電容和信號(hào)衰減，這可能會(huì)損壞開(kāi)關(guān)。當(dāng)線路放電時(shí)，甚至?xí)p壞被測(cè)設(shè)備。另外還會(huì)將快速上升的信號(hào)變成緩慢流動(dòng)的波形。劣質(zhì)的連接器很快就會(huì) 壞，從而間斷性地導(dǎo)致一些問(wèn)題。電磁干擾可能會(huì)是個(gè)問(wèn)題，除此之外還有很多其他需要考慮的點(diǎn)。