自動(dòng)測(cè)試

介紹

現(xiàn)代自動(dòng)測(cè)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(jìn)一步發(fā)展。第一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)幾乎都是為某些測(cè)試目的而專門設(shè)計(jì)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?cè)噲D制成“萬能”的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，以至設(shè)備日益龐大復(fù)雜。自動(dòng)測(cè)試的目的除加快測(cè)試速度之外，更重要的是節(jié)省高級(jí)熟練技術(shù)人員的復(fù)雜勞動(dòng)，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(hù)又需要大量的高級(jí)復(fù)雜勞動(dòng)。為了解決這個(gè)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(cè)量?jī)x器按照測(cè)試任務(wù)的要求來組建自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。但初期接口未標(biāo)準(zhǔn)化，儀器之間和儀器與計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)接仍相當(dāng)復(fù)雜，而且費(fèi)事、費(fèi)時(shí)，很不經(jīng)濟(jì)。1975～1979年間實(shí)現(xiàn)了接口的標(biāo)準(zhǔn)化，積木概念得以實(shí)現(xiàn)，形成了第二代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，使自動(dòng)測(cè)試得以迅速普及。

第二代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)所用的標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(hào)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(jiǎn)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(dòng)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(shí)刻，最多只容許有一個(gè)講者，但可以同時(shí)有多個(gè)聽者。系統(tǒng)可以容許有多個(gè)控者，但在任一時(shí)刻只能有一個(gè)控者在起作用，稱為負(fù)責(zé)控者。負(fù)責(zé)控者可以按程序在各控者之間轉(zhuǎn)移，即輪流負(fù)責(zé)。在工作中，具有服務(wù)請(qǐng)求接口功能的器件，可以隨時(shí)通過服務(wù)請(qǐng)求線向負(fù)責(zé)控者請(qǐng)求服務(wù)，即請(qǐng)求控者中斷手頭的工作來對(duì)它給予優(yōu)先照顧。這時(shí)控者可以依次對(duì)母線上所掛器件逐個(gè)進(jìn)行查詢（串行查詢），以識(shí)別請(qǐng)求服務(wù)的器件，也可了解其請(qǐng)求服務(wù)的原因；還可以由控者主動(dòng)向所有器件同時(shí)查詢是否有服務(wù)請(qǐng)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(tái)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(gè)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的例子?？卣撸ㄓ?jì)算機(jī)）按照程序向信號(hào)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(hào)加于被測(cè)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)。控者通過向開關(guān)器發(fā)出適當(dāng)命令，使指定的儀器接到被測(cè)器件的適當(dāng)測(cè)試點(diǎn)上。儀器測(cè)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?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的計(jì)算、變換、分析、判斷等處理后，把結(jié)果傳給打印機(jī)打印出數(shù)據(jù)表格、測(cè)試報(bào)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(dòng)進(jìn)行某些工作。這樣，操作者無需具備多少知識(shí)就能進(jìn)行極為復(fù)雜的測(cè)試。自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)可以自動(dòng)選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量方案、根據(jù)不同情況自動(dòng)切換測(cè)量?jī)x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?zhǔn)技術(shù)和數(shù)據(jù)處理方法來大大削弱各種誤差、利用間接測(cè)量原理從少數(shù)直接測(cè)量數(shù)據(jù)換算出許多其他待測(cè)參量的量值等。這樣就可以由較簡(jiǎn)單的儀器組合來實(shí)現(xiàn)寬頻程、廣量程、高速度、高精確度和多功能的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)或瞬態(tài)測(cè)量，并以多樣化的形式給出所需的測(cè)試結(jié)果。

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第1章 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)概論

1.1 引言

1.2 自動(dòng)測(cè)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(cè)試資源層

1.2.4 用戶管理層

1.3 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

1.4 自動(dòng)測(cè)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(zhǔn)

1.4.2 大量采用COTS產(chǎn)品

1.4.3 注重ATS的通用性設(shè)計(jì)

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(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展

1.5.1 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

1.5.2 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化將提高測(cè)試程序的可移植性和互操作性

1.5.3 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化將提高儀器的互換性

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

1.5.5 提高自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的故障診斷、定位能力

1.5.6 改進(jìn)測(cè)試方法，將動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)應(yīng)用到復(fù)雜系統(tǒng)的測(cè)試

第2章 信號(hào)采集與分析

2.1 引言

2.2 時(shí)域采樣與時(shí)域采樣定理

2.2.1 時(shí)域采樣

2.2.2 時(shí)域采樣定理

2.2.3 信號(hào)復(fù)原

2.3 信號(hào)處理中基本的數(shù)學(xué)變換

2.3.1 傅里葉級(jí)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(shí)間信號(hào)的傅里葉變換

2.3.5 離散傅里葉級(jí)數(shù)

2.3.6 Z變換

2.4 信號(hào)的頻域分析

2.4.1 周期信號(hào)的頻譜分析

2.4.2 能量有限信號(hào)的頻譜分析

2.4.3 功率有限信號(hào)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(hào)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(hào)濾波技術(shù)

2.6.1 連續(xù)時(shí)間信號(hào)的濾波

2.6.2 離散時(shí)間信號(hào)的濾波

2.6.3 連續(xù)時(shí)間信號(hào)的數(shù)字處理

2.6.4 均衡與補(bǔ)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(cè)

第3章 自動(dòng)測(cè)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(hào)

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(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)

3.4.2 VXI總線的機(jī)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(jī)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(dòng)測(cè)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(jiǎn)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(shí)例

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

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(jiǎn)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(dòng)器設(shè)計(jì)

5.1 引言

5.2 虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)（VISA）

5.2.1 VISA簡(jiǎn)介

5.2.2 VISA的結(jié)構(gòu)

5.2.3 VISA的特點(diǎn)

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(jī)制

5.3 可編程儀器標(biāo)準(zhǔn)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(jiǎn)介

5.4 VPP儀器驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)

5.4.1 VPP概述

5.4.2 VPP儀器驅(qū)動(dòng)程序的特點(diǎn)

5.4.3 儀器驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)模型

5.4.4 儀器驅(qū)動(dòng)程序功能面板

5.4.5 儀器驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)實(shí)例

5.5 IVI儀器驅(qū)動(dòng)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(dòng)程序

第6章 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)

6.1 引言

6.2 測(cè)控計(jì)算機(jī)

6.3 儀器系統(tǒng)

6.3.1 測(cè)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(cè)試設(shè)備

6.3.5 專用測(cè)試設(shè)備

6.3.6 檢測(cè)接口

6.3.7 接口適配器（TUA）

6.4 軟件平臺(tái)

6.4.1 軟件平臺(tái)的外部接口

6.4.2 軟件平臺(tái)功能描述

6.4.3 軟件平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

第7章 動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)

7.1 引言

7.2 動(dòng)態(tài)測(cè)試的特點(diǎn)

7.3 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)描述

7.3.1 連續(xù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性

7.3.2 離散系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性

7.4 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)

7.4.1 系統(tǒng)的時(shí)域動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)

7.4.2 系統(tǒng)的頻域動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)

7.5 動(dòng)態(tài)測(cè)試信號(hào)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(hào)變換的特征提取

7.7 動(dòng)態(tài)測(cè)試實(shí)例

7.7.1 測(cè)試任務(wù)

7.7.2 測(cè)試方案

7.7.3 信號(hào)分析處理

第8章 網(wǎng)絡(luò)型自動(dòng)測(cè)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(cè)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(cè)試系統(tǒng)的實(shí)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(zhǔn)

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(dòng)測(cè)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(diǎn)

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(jì)實(shí)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(xiàn)2100433B

自動(dòng)測(cè)試生成器，是一種軟件工具。以計(jì)算機(jī)程序和準(zhǔn)則作為輸入數(shù)據(jù)。有時(shí)測(cè)定預(yù)期結(jié)果。

自動(dòng)測(cè)試生成器 automated test generator

一種軟件工具，它以計(jì)算機(jī)程序和準(zhǔn)則作為輸入，產(chǎn)生的是這些準(zhǔn)則要求的測(cè)試輸入數(shù)據(jù)，有時(shí)還確定預(yù)期的結(jié)果。

同義詞：測(cè)試數(shù)據(jù)生成器 test data generator，測(cè)試用例生成器test casegenerator，自動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)生成器 automated test data generator，自動(dòng)測(cè)試用例生成器 automated test case generator。(GB/T11457-95)2100433B

自動(dòng)測(cè)試儀表，在無人直接參加下，能自行測(cè)量所需參數(shù)的儀表。能自動(dòng)記錄儲(chǔ)存測(cè)量數(shù)據(jù)，以供研究設(shè)備運(yùn)行情況之用。如飛行記錄儀。若把所測(cè)參數(shù)信號(hào)輸入處理系統(tǒng)，經(jīng)處理后再輸出，則可達(dá)到自動(dòng)控制的目的。