自動測試系統(tǒng)驗收通用要求起草工作

主要起草單位：中國電子科技集團公司第四十一研究所。

主要起草人：趙秀才、閻濤、王緒飛、丁志釗、郭榮斌、王云、賀溫安、周輝、郭敏。 2100433B

2019年8月30日，《自動測試系統(tǒng)驗收通用要求》發(fā)布。

2020年3月1日，《自動測試系統(tǒng)驗收通用要求》實施。

介紹

現(xiàn)代自動測試起源于軍事上的需要，于50年代中期開展了大規(guī)模的研制，到60年代中后期已應(yīng)用于工業(yè)中并得到進一步發(fā)展。第一代自動測試系統(tǒng)幾乎都是為某些測試目的而專門設(shè)計制造的。為了適應(yīng)武器系統(tǒng)和工業(yè)裝備的迅速更新?lián)Q代，人們試圖制成“萬能”的自動測試系統(tǒng)，以至設(shè)備日益龐大復(fù)雜。自動測試的目的除加快測試速度之外，更重要的是節(jié)省高級熟練技術(shù)人員的復(fù)雜勞動，使之從事更重要的研究發(fā)展工作。但龐大復(fù)雜的“萬能”系統(tǒng)本身的研制和維護又需要大量的高級復(fù)雜勞動。為了解決這個矛盾，提出了積木化的概念，即盡可能利用現(xiàn)成的可程控測量儀器按照測試任務(wù)的要求來組建自動測試系統(tǒng)。但初期接口未標(biāo)準化，儀器之間和儀器與計算機之間的聯(lián)接仍相當(dāng)復(fù)雜，而且費事、費時，很不經(jīng)濟。1975～1979年間實現(xiàn)了接口的標(biāo)準化，積木概念得以實現(xiàn)，形成了第二代自動測試系統(tǒng)，使自動測試得以迅速普及。

第二代自動測試系統(tǒng)所用的標(biāo)準化接口，稱為通用接口母線系統(tǒng)。它共有10種接口功能，每種功能又有若干子集。每一個可程控器件的接口可以按需要選配若干種接口功能子集。接口電路裝在可程控儀器內(nèi)部，由背后面板上的接插頭聯(lián)到母線上。母線又稱總線，通用接口母線系統(tǒng)的母線由16條信號線組成;除8條數(shù)據(jù)輸入輸出線外，均以線上所傳遞的消息來命名。通過三條數(shù)據(jù)傳輸控制母線（簡稱掛鉤母線）傳遞的消息來控制各條數(shù)據(jù)輸入輸出線上數(shù)據(jù)字節(jié)的傳遞，使之自動調(diào)整傳遞速率，保證適應(yīng)不同速度的講者和聽者。通用接口母線系統(tǒng)中，在任一時刻，最多只容許有一個講者，但可以同時有多個聽者。系統(tǒng)可以容許有多個控者，但在任一時刻只能有一個控者在起作用，稱為負責(zé)控者。負責(zé)控者可以按程序在各控者之間轉(zhuǎn)移，即輪流負責(zé)。在工作中，具有服務(wù)請求接口功能的器件，可以隨時通過服務(wù)請求線向負責(zé)控者請求服務(wù)，即請求控者中斷手頭的工作來對它給予優(yōu)先照顧。這時控者可以依次對母線上所掛器件逐個進行查詢（串行查詢），以識別請求服務(wù)的器件，也可了解其請求服務(wù)的原因；還可以由控者主動向所有器件同時查詢是否有服務(wù)請求(并行查詢)，每一器件可以用事先指定的一條數(shù)據(jù)輸入輸出線來回答是或否。通用接口母線系統(tǒng)的母線上最多可掛15臺器件，最大傳輸距離為20米，最高數(shù)傳速率為1兆字節(jié)/秒。

圖為一個自動測試系統(tǒng)的例子?？卣撸ㄓ嬎銠C）按照程序向信號源發(fā)出程控命令來調(diào)節(jié)它的工作狀態(tài)（如改變頻率、電平、調(diào)制等），所產(chǎn)生的信號加于被測件。同樣，控者再向其他儀器依次發(fā)出程控命令，使之調(diào)節(jié)到適當(dāng)工作狀態(tài)?？卣咄ㄟ^向開關(guān)器發(fā)出適當(dāng)命令，使指定的儀器接到被測器件的適當(dāng)測試點上。儀器測得數(shù)據(jù)后，按照控者的命令把它們傳給控者去處理?？卣邔?shù)據(jù)進行必要的計算、變換、分析、判斷等處理后，把結(jié)果傳給打印機打印出數(shù)據(jù)表格、測試報告等，或傳給繪圖儀繪出曲線、圖形、文字等。控者還可以按照程序用文字或圖形指示操作者完成某種操作，或向操作者提出問題，再按操作者的回答來自動進行某些工作。這樣，操作者無需具備多少知識就能進行極為復(fù)雜的測試。自動測試系統(tǒng)可以自動選擇適當(dāng)?shù)臏y量方案、根據(jù)不同情況自動切換測量儀器并把儀器調(diào)節(jié)到最合適的工作狀態(tài)、采用適當(dāng)?shù)男始夹g(shù)和數(shù)據(jù)處理方法來大大削弱各種誤差、利用間接測量原理從少數(shù)直接測量數(shù)據(jù)換算出許多其他待測參量的量值等。這樣就可以由較簡單的儀器組合來實現(xiàn)寬頻程、廣量程、高速度、高精確度和多功能的靜態(tài)、動態(tài)或瞬態(tài)測量，并以多樣化的形式給出所需的測試結(jié)果。

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內(nèi)容簡介

《包裝設(shè)計通用要求(GB/T 12123-2008)》規(guī)定了包裝設(shè)計的基本要求、設(shè)計因素、設(shè)計方案確定方法、試驗驗證等內(nèi)容。本標(biāo)準適用于各類產(chǎn)品的包裝設(shè)計?！栋b設(shè)計通用要求(GB/T 12123-2008)》為中華人民共和國國家標(biāo)準，由中國標(biāo)準出版社出版發(fā)行。

第1章 自動測試系統(tǒng)概論

1.1 引言

1.2 自動測試系統(tǒng)的組成

1.2.1 物理接口層

1.2.2 VISA管理層

1.2.3 測試資源層

1.2.4 用戶管理層

1.3 自動測試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

1.4 自動測試系統(tǒng)的特征

1.4.1 多采用VXI總線作為ATS的總線標(biāo)準

1.4.2 大量采用COTS產(chǎn)品

1.4.3 注重ATS的通用性設(shè)計

1.4.4 專家系統(tǒng)和人工智能技術(shù)應(yīng)用到故障診斷系統(tǒng)中

1.5 自動測試系統(tǒng)的發(fā)展

1.5.1 實現(xiàn)自動測試系統(tǒng)的標(biāo)準化設(shè)計

1.5.2 自動測試系統(tǒng)的標(biāo)準化將提高測試程序的可移植性和互操作性

1.5.3 自動測試系統(tǒng)的標(biāo)準化將提高儀器的互換性

1.5.4 建立新的局域網(wǎng)型自動測試系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

1.5.5 提高自動測試系統(tǒng)的故障診斷、定位能力

1.5.6 改進測試方法，將動態(tài)測試技術(shù)應(yīng)用到復(fù)雜系統(tǒng)的測試

第2章 信號采集與分析

2.1 引言

2.2 時域采樣與時域采樣定理

2.2.1 時域采樣

2.2.2 時域采樣定理

2.2.3 信號復(fù)原

2.3 信號處理中基本的數(shù)學(xué)變換

2.3.1 傅里葉級數(shù)

2.3.2 傅里葉變換

2.3.3 拉普拉斯變換

2.3.4 離散時間信號的傅里葉變換

2.3.5 離散傅里葉級數(shù)

2.3.6 Z變換

2.4 信號的頻域分析

2.4.1 周期信號的頻譜分析

2.4.2 能量有限信號的頻譜分析

2.4.3 功率有限信號的頻譜分析

2.4.4 功率譜分析方法的有效性判別

2.4.5 經(jīng)典頻譜分析與現(xiàn)代頻譜分析

2.4.6 ARMA模型分析方法

2.5 基于小波的信號處理

2.5.1 小波變換的基本概念

2.5.2 常用小波函數(shù)

2.5.3 小波包分析

2.6 信號濾波技術(shù)

2.6.1 連續(xù)時間信號的濾波

2.6.2 離散時間信號的濾波

2.6.3 連續(xù)時間信號的數(shù)字處理

2.6.4 均衡與補償技術(shù)

2.6.5 插值與選抽濾波

2.6.6 頻偏問題與希爾伯特變換

2.6.7 自適應(yīng)濾波(Adaptive Filtering)

2.6.8 通道串?dāng)_問題與解耦濾波

2.7 相關(guān)函數(shù)和相關(guān)檢測

第3章 自動測試系統(tǒng)的接口總線

3.1 引言

3.2 RS-232C總線系統(tǒng)

3.2.1 接口信號

3.2.2 電氣特性

3.2.3 RS-232C總線連接系統(tǒng)

3.3 IEEE 488總線系統(tǒng)

3.3.1 總線的主要特征

3.3.2 總線結(jié)構(gòu)

3.3.3 接口功能

3.4 VXI總線系統(tǒng)

3.4.1 VXI標(biāo)準體系結(jié)構(gòu)

3.4.2 VXI總線的機械構(gòu)造

3.4.3 VXI總線模塊結(jié)構(gòu)

3.4.4 VXI總線的系統(tǒng)機箱

3.4.5 VXI總線的電氣結(jié)構(gòu)

3.4.6 VXI總線控制方案

3.5 LXI總線

第4章 自動測試系統(tǒng)的軟件編程工具

4.1 引言

4.2 Labwindows/CVI編程使用

4.2.1 LabWindows/CVI簡介

4.2.2 Labwindows/CVI編程中的概念

4.2.3 LabWindows/CVI下軟件開發(fā)

4.3 Labwindows/CVI編程實例

4.4 基于Labwindows/CVI的數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計

4.4.1 LabWindows/CVI開發(fā)環(huán)境

4.4.2 CVI中數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用

4.5 LabVIEW編程使用

4.5.1 LabVIEW簡介

4.5.2 G語言編程

4.5.3 LabVIEW應(yīng)用程序組成

4.5.4 LabVIEW編程的循環(huán)結(jié)構(gòu)

4.6 基于LabVIEw的數(shù)據(jù)采集

4.6.1 輸入模塊

4.6.2 輸出模塊

第5章 儀器驅(qū)動器設(shè)計

5.1 引言

5.2 虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)（VISA）

5.2.1 VISA簡介

5.2.2 VISA的結(jié)構(gòu)

5.2.3 VISA的特點

5.2.4 VISA的現(xiàn)狀

5.2.5 VISA的應(yīng)用舉例

5.2.6 VISA資源描述

5.2.7 VISA事件的處理機制

5.3 可編程儀器標(biāo)準命令-SCPI

5.3.1 SCPI儀器模型

5.3.2 SCPI命令句法

5.3.3 常用SCPI命令簡介

5.4 VPP儀器驅(qū)動程序開發(fā)

5.4.1 VPP概述

5.4.2 VPP儀器驅(qū)動程序的特點

5.4.3 儀器驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)模型

5.4.4 儀器驅(qū)動程序功能面板

5.4.5 儀器驅(qū)動器的設(shè)計實例

5.5 IVI儀器驅(qū)動程序

5.5.1 IVI規(guī)范及體系結(jié)構(gòu)

5.5.2 開發(fā)IVI的特定驅(qū)動程序

第6章 自動測試系統(tǒng)的開發(fā)平臺

6.1 引言

6.2 測控計算機

6.3 儀器系統(tǒng)

6.3.1 測試功能

6.3.2 儀器系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

6.3.3 供電

6.3.4 通用測試設(shè)備

6.3.5 專用測試設(shè)備

6.3.6 檢測接口

6.3.7 接口適配器（TUA）

6.4 軟件平臺

6.4.1 軟件平臺的外部接口

6.4.2 軟件平臺功能描述

6.4.3 軟件平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

第7章 動態(tài)測試技術(shù)

7.1 引言

7.2 動態(tài)測試的特點

7.3 系統(tǒng)動態(tài)特性的數(shù)學(xué)描述

7.3.1 連續(xù)系統(tǒng)的動態(tài)特性

7.3.2 離散系統(tǒng)的動態(tài)特性

7.4 系統(tǒng)的動態(tài)特性指標(biāo)

7.4.1 系統(tǒng)的時域動態(tài)特性指標(biāo)

7.4.2 系統(tǒng)的頻域動態(tài)特性指標(biāo)

7.5 動態(tài)測試信號的分析方法

7.6 系統(tǒng)故障特征向量的提取

7.6.1 故障特征提取

7.6.2 基于坐標(biāo)變換的特征提取

7.6.3 基于信號變換的特征提取

7.7 動態(tài)測試實例

7.7.1 測試任務(wù)

7.7.2 測試方案

7.7.3 信號分析處理

第8章 網(wǎng)絡(luò)型自動測試系統(tǒng)

8.1 引言

8.2 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

8.2.1 OSI體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議

8.2.2 TCP/IP體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議

8.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

8.3.1 TCP/IP協(xié)議

8.3.2 HTTP（Hypertext Transport：Protoc01）協(xié)議

8.4 網(wǎng)絡(luò)型測試系統(tǒng)的組網(wǎng)模式

8.4.1 C/S模式

8.4.2 B/S模式

8.5 網(wǎng)絡(luò)型測試系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)

8.5.1 采用TCP/IP底層傳輸協(xié)議編程

8.5.2 DataSocket技術(shù)

8.5.3 CORBA

8.5.4 Web Service

8.6 LXI總線系統(tǒng)

8.6.1 LXI總線系統(tǒng)的連接方式

8.6.2 LXI的網(wǎng)絡(luò)相關(guān)協(xié)議

8.6.3 LXI的物理標(biāo)準

8.6.4 LXI儀器的分類定義

8.6.5 LXI器件的觸發(fā)

8.6.6 LXI儀器的界面

8.6.7 LXI的軟件編程規(guī)范

第9章 自動測試系統(tǒng)的故障診斷

9.1 引言

9.1.1 故障診斷的基本定義

9.1.2 故障診斷方法的分類

9.2 故障診斷的基本原理

9.3 故障診斷的故障樹分析法

9.3.1 故障樹分析法特點

9.3.2 故障樹的建造

9.3.3 故障樹定性分析

9.4 故障診斷專家系統(tǒng)

9.4.1 故障診斷專家系統(tǒng)概述

9.4.2 故障診斷專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

9.4.3 故障診斷專家系統(tǒng)建立方法

9.4.4 故障診斷專家系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)

9.4.5 傳統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)的局限性

9.5 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷

9.5.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理

9.5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷能力

9.5.3 小波包分析與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合

參考文獻2100433B