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挑戰：在14天內，必須搭建一個(gè)自動(dòng)化測試系統，對手機LCD各個(gè)配件，包括LCD屏幕，LCD屏幕背光燈，揚聲器，感應磁鐵，麥克風(fēng)，和實(shí)時(shí)時(shí)鐘電池進(jìn)行完備的功能性測試，以及針對不同類(lèi)型的所需測試搭建一個(gè)獨立的平臺 解決方案：我們使用美國國家儀器公司的PXI平臺開(kāi)發(fā)了一個(gè)高可靠和 靈活的測試系統，我們使用圖像采集（IMAQ）模塊來(lái)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(fēng)，使用模擬輸入模塊測試測試實(shí)時(shí)時(shí)鐘電池，揚聲器和屏幕背光燈（對電流損耗進(jìn)行測試）。 作者： Senthil Raj Desappan - Apna Technologies & Solutions Pvt. Ltd. "我們選擇了美國國家儀器公司的即成可用的硬件模塊，并使用LabVIEW和NI TestStand軟件開(kāi)發(fā)應用程序，我們只用了12天就搭建了功能完備的測試系統，這遠遠超出了客戶(hù)對我們的期望。" - Senthil Raj Desappan 使用PXI開(kāi)發(fā)測試系統 我們使用NI PXI平臺開(kāi)發(fā)了一套高可靠和靈活的測試系統。NI LabVIEW程序可以完成多種測試功能——視覺(jué)檢測，聲音測試，電流電壓測量、揚聲器激振等。系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后對它進(jìn)行視覺(jué)檢測。Pulnix工業(yè)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顯示測試系統進(jìn) 行測試。如果被測元件通過(guò)視覺(jué)檢測和其他的測試，該元件將會(huì )被送去做最后的組裝；未通過(guò)測試的元件將被貼上一個(gè)供追蹤的序列號標簽并記錄其未通過(guò)的測試， 然后被送返至組裝產(chǎn)線(xiàn)。通過(guò)LabVIEW，NI顯示測試系統和靈活的PXI平臺，整個(gè)測試系統在不到兩周的時(shí)間內就搭建完成。系統在運行的第一個(gè)星期內 就對超過(guò)25000個(gè)元件進(jìn)行了測試，完成了客戶(hù)的要求�？蛻�(hù)不但同意使用美國國家儀器公司的工具產(chǎn)品，更額外購買(mǎi)了其他兩套測試系統。 大型電子制造服務(wù)業(yè)公司所需的測試 客戶(hù)是世界上最大的電子制造服務(wù)業(yè)公司之一——為一家世界上主要的手機生產(chǎn)廠(chǎng)商制造和組裝LCD部件。每個(gè)由該客戶(hù)制造 的LCD配件在運往他們的最終用戶(hù)前都會(huì )經(jīng)過(guò)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(fēng)，電池——每個(gè)部件都需要 進(jìn)行不同類(lèi)型的測試�？蛻�(hù)對于不同LCD部件的測試有不同的手動(dòng)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 操作方式并不明智。配件的總體測試時(shí)間非常高，而且該系統也會(huì )遇到人工測試系統常見(jiàn)的問(wèn)題——準確度，一致性和可靠性。 客戶(hù)需要建立一個(gè)測試系統來(lái)測試一種新的LCD組裝模式，該測試系統必須比現有的手動(dòng)測試系統擁有更高的測試速率，更高 的可靠性和可溯源性。新的測試線(xiàn)需要在兩周內完成，以完成其客戶(hù)的需求。由此，該客戶(hù)需要搭建一個(gè)獨立的測試站來(lái)測試所有的功能部件，而且必須要求全自動(dòng) 測試，高可靠性，并按照產(chǎn)品要求降低測試時(shí)間。 客戶(hù)希望測試系統能夠符合下列要求： • 對LCD屏幕進(jìn)行視覺(jué)檢測 • 對實(shí)時(shí)時(shí)鐘電池進(jìn)行電池電量測試 • 檢測LCD屏幕背光燈的性能 • 檢測揚聲器質(zhì)量——包括聲音測試，失真測試和耗電測試 • 揚聲器阻抗測試 • 根據手機背板的位置，檢測背光燈明暗轉換時(shí)，感應磁鐵的品質(zhì) 客戶(hù)明確要求系統必須具備靈活性以便在將來(lái)添加其他所要求的測試，并要求該測試站必須還能在將來(lái)對新型的LCD屏幕進(jìn)行 測試，從而節省他們的投資�？蛻�(hù)挑選了靈活可靠的PXI平臺來(lái)滿(mǎn)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(hù)搭建了測試系統。 系統簡(jiǎn)介 基于PXI的測試系統包括一個(gè)NI PXI-1002機箱，內置一個(gè)NI PXI-8174 控制器，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。 LCD屏幕測試 我們使用數字I/O卡與LCD屏幕驅動(dòng)進(jìn)行連接通信，并在LCD屏幕上生成不同的測試圖案。每個(gè)測試圖案產(chǎn)生后，連接至 PCI-1411圖像采集卡的Pulnix模擬相機就會(huì )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(xiě)的模塊實(shí)現的。我們設計NI顯示測試系統來(lái)測試平面顯示元件；這對于LCD屏幕測試堪稱(chēng)是一個(gè)完美的解決方案。捕捉到的圖像經(jīng)由 NI顯示測試系統處理，以檢測生成的圖案中所有可能存在的問(wèn)題。它包括逐像素點(diǎn)的驗證以及復雜圖標的顯示。NI顯示測試系統使得LCD屏幕測試變得輕松并 且幫助我們在兩周內就完成了整個(gè)測試系統的搭建。 其他測試 下列所有其他的測試都是基于一塊連接到SCC系列便攜式、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(shí)時(shí)時(shí)鐘電池測試：我們將電池的兩極連至板卡的一個(gè)模擬輸入端，通過(guò)測量電池兩極的電壓來(lái)對實(shí)時(shí)時(shí)鐘電池進(jìn)行測試，由此我們可以來(lái)檢驗電池的不足。 2. 揚聲器性能測試：為了對揚聲器進(jìn)行測試，我們在揚聲器附近一個(gè)合適的位置放置了一個(gè)麥克風(fēng)，以收集 揚聲器的響應。來(lái)自揚聲器的輸入信號經(jīng)過(guò)了SCC-ICP01，它是一個(gè)SCC信號調理模塊，它可以對麥克風(fēng)信號進(jìn)行濾波并進(jìn)行適當的信號調理。 LabVIEW從數據采集卡模擬輸出一個(gè)多重音頻信號，并送至揚聲器。而來(lái)自麥克風(fēng)的輸入信號連接至數據采集卡的一個(gè)模擬輸入通道進(jìn)行采集，以檢查揚聲器 在不同頻率下的響應情況。同時(shí)將產(chǎn)生一個(gè)1KHz的標準的正弦波，并傳送至揚聲器，并分析其產(chǎn)生的失真，LabVIEW將從獲取的波形中計算諧波失真總 量。這個(gè)測試只是用到了一個(gè)簡(jiǎn)單的模擬輸出，一個(gè)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(fā)聲源的動(dòng)態(tài)信號分析儀。 3. 揚聲器阻抗測試：使用SCC-RTD01，一個(gè)SCC信號調理模塊，為揚聲器輸出恒定電流，通過(guò)測量電壓來(lái)測試揚聲器的阻抗。通過(guò)對SCC繼電器模塊，SCC-RLY進(jìn)行編程，可以實(shí)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：感應磁鐵用于在手機蓋翻開(kāi)時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)背光燈。它將使用霍爾效應傳感器和一個(gè)模擬輸入通道進(jìn)行測試。 5. 背光燈測試：背光燈的測試由LCD屏幕測試時(shí)LCD屏幕產(chǎn)生的電流消耗量所決定，它將檢驗背光燈是否合格。 LCD測試系統 我們使用LabVIEW開(kāi)發(fā)LCD測試系統，使用NI TestStand執行并同步所有的上述測試。只要有可能，我們就并行地進(jìn)行測試，以節省測試總時(shí)間。 測試夾具 測試夾具的要求非常復雜，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�？蛻�(hù)的工程師設計出一 種巧妙的測試夾具，通過(guò)對相機，光源和鏡面的組合排布，以獲取測試系統所需的最佳圖像。該測試夾具可以描述為，操作員將手機的正面朝下，放入一個(gè)封閉的盒 子，LCD屏幕將由盒子內部的鏡子反射至相機，并發(fā)出合適的亮度。 操作員將手機放入測試夾具并加以固定，然后通過(guò)用戶(hù)界面交互操作來(lái)開(kāi)始測試。NI TestStand測試序列和LabVIEW程序將執行手機上所有的測試，并彈出測試結果。如果測試失敗，則將產(chǎn)生一個(gè)針對特定部件的錯誤代碼，以便返修 后對該部件進(jìn)行進(jìn)一步追蹤。如果部件在某一個(gè)測試中失敗了，則在其他測試完成前，該部件都將因此被拒絕測試，以節省測試時(shí)間。 軟件模塊 上述系統所需的測試將由一組主要的測試模塊來(lái)完成，該測試模塊結合NI TestStand 和NI顯示測試系統完成LCD屏幕測試，執行并同步所有其他的測試。我們盡可能進(jìn)行并行測試以節省總測試時(shí)間。每次都會(huì )根據切換和日期變化，為用戶(hù)生成測 試報告，詳細說(shuō)明組件未通過(guò)測試的原因和數值，以作進(jìn)一步使用。 測試系統還能生成切換報告，追蹤所有發(fā)生問(wèn)題的組件，并提供測試系統的利用系數。所有生成的報告都被儲存在PXI系統的硬盤(pán)中。報表模塊允許用戶(hù)檢查并打印任意切換、任意時(shí)間段的歷史報告。我們還能根據客戶(hù)要求，提供未通過(guò)測試元件的統計圖和其他統計參數。 自動(dòng)化手機測試系統的主要特點(diǎn) • 完全自動(dòng)化的系統 • 在一個(gè)系統中完美集成所有的功能測試 • 具備高可靠性，靈活性和開(kāi)放性，能滿(mǎn)足新測試的進(jìn)一步調整或合并需求 • 連續生產(chǎn)能力（分為三組八小時(shí)的工時(shí)，一周六天） • 減少測試時(shí)間（每個(gè)元件減少約12秒，縮減幅度達到300%） 我們根據虛擬儀器的概念搭建了測試系統。通過(guò)選用美國國家儀器公司現成可用的硬件模塊，并結合使用LabVIEW和NI TestStand編寫(xiě)應用程序，我們在12天的時(shí)間內完成了功能測試系統的搭建，這遠遠超出了客戶(hù)的期望。 |
