一种适用于环境试验的测试系统技术方案

本发明专利技术涉及一种适用于环境试验的测试系统，属于测试领域。本发明专利技术的系统包括PC机、测试工装、陪测工装、单端接口板及线缆，测试工装包括主控板和专用接口板，陪测工装包括工装结构和陪测差分板。本发明专利技术在多被测对象情况下实现远距离可靠传输，本发明专利技术应用范围广，可参与高低温工作试验、高低温存储试验、振动、冲击及离心力(加速度)试验；本发明专利技术的陪测工装可靠性高，无论是力学试验测试，还是高温工作、低温工作、高温存储、低温存储等环境试验，差分板均无问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于环境试验的测试系统


[0001]本专利技术属于测试领域，具体涉及一种适用于环境试验的测试系统。

技术介绍

[0002]任何电子产品都受到使用、存储、运输等各个环节的环境条件制约，如：工作环境温湿度、工作海拔高度，产品存储温湿度条件，运输条件等。通常，可靠性试验是检验电子产品是否符合使用、存储及运输条件最常见的方法，主要筛选手段有高温工作、低温工作、湿热试验、随机振动、冲击试验、加速度试验等。
[0003]以标准GJB150
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2009为试验参考对象，其中多个试验项目(如：温度循环、振动、冲击、加速度、湿热等项目)需要在试验前、试验过程中及试验后上电进行功能和性能测试，以检验产品是否满足相应的条件。其中，实验中对被测产品进行性能和功能测试是最具挑战的环节。环境试验场地复杂的电磁干扰会导致通信错误，测试系统与被测产品距离较远会导致供电和通信异常甚至失败。这不仅要求被测产品本身能满足相应的环境应力筛选标准，而且也对测试系统提出了更严苛的要求，只有测试系统及被测产品两者均适应了相应的环境条件，可靠性试验才能合格。
[0004]常见的测试系统或测试平台主要着手于测试系统软件层面的“测试/试验过程全程无人值守、试验测试自动执行、自动判读参数、数据统计分析、异常和故障自动处理”；或者常规环境下的功能或性能测试，提高测试和维护过程的自动化；也有专用于环境试验的但适应性较为单一的测试设备。
[0005]国家知识产权局公布的申请号为202111681514.4的“一种批产卫星性能自动化测试系统”，其公开了一种用于卫星批产自动化测试的系统，用于解决“测试软件无法在批产卫星测试中通用，自动化测试效率低下问题”。
[0006]国家知识产权局公布的申请号为201310368525.6的“一种自动化密码机测试系统及其工作方法”，其公开了针对密码机的自动测试方案。该方案包括密码机、测试工装；测试工装设有测试维护工具、模板库、知识库、固件库；密码机上设置有固件库。其主要用于解决“现有密码机测试和维护管理方式相对单一、不易扩展，不利于自动化、智能化测试和维护。”[0007]国家知识产权局公布的申请号为201510906021.4的“用于环境测试的测试设备及方法”，其主要针对“验证元器件”的场景，该测试设备的功能是对元器件给出激励信号，采集、显示并分析元器件的输出信号。同时为了解决“环境测试需要在非常规环境下对被测对象进行电测试。测试设备一般电路规模较大，在严酷的目标环境中，难以保证测试设备本身在目标环境中不出现异常”的问题，从而提出了一种测试设备和测试方法用于解决环境测试，及由于被测对象与测试设备距离较远造成驱动力不足等现象的方案。
[0008]综上所述，传统的测试平台主要集中在实现自动化、提高测试效率、降低测试人员劳动强度等点；也有方案提到了可支持被测对象在试验箱中而测试设备位于试验箱外的环境试验场景。但他们均有以下缺点：
[0009]1)所有方案均未提及其是否支持振动、冲击和加速度等力学试验；
[0010]2)没有实测数据和具体量化指标，比如试验量级及对应等级下的试验循环次数，有效通信距离等实测数据；
[0011]3)有方案提到了支持环境试验，其做法是直接将无任何保护措施的被测对象置于环境试验箱中，某些试验过程中会因凝露造成被测对象短路的风险。

技术实现思路

[0012](一)要解决的技术问题
[0013]本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种适用于环境试验的测试系统，以解决上述技术问题中的一者或多者。
[0014](二)技术方案
[0015]为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种适用于环境试验的测试系统，该系统包括PC机、测试工装、陪测工装、单端接口板及线缆，测试工装包括主控板和专用接口板，陪测工装包括工装结构和陪测差分板；
[0016]PC机用于运行测试软件，产生测试数据，发送测试数据，接收被测对象回复数据，对比测试结果；
[0017]测试工装被置于环境试验箱或者力学平台之外，包括主控板和专用接口板，主控板与专用接口板通过板对板高速连接器互联；主控板为被测对象提供控制信号，协议解析，完成与被测对象和PC机通信；专用接口板将主控板的单端信号转为差分信号，实现与被测对象间的远距离、抗干扰通信；
[0018]陪测工装会随着被测对象一起进行各种环境试验，包括工装结构和陪测差分板；差分板位于测试工装和被测对象之间，将专用接口板传输过来的差分信号转为单端信号，再传递给被测对象；测试工装与陪测工装通过专用接口板和陪测差分板经差分线缆互联；
[0019]单端接口板串接在差分板和被测对象之间，用于在不拆陪测工装的前提下将被测对象或测试工装的信号引出，用于测试、调试及排故。
[0020]进一步地，主控板与专用接口板通过板对板高速连接器互联，板对板高速连接器由两个220pin的连接器组成；主控板以ZYNQ为控制核心，通过千兆以太网口与PC机通信，PC机通过串口实现对主控板的综合控制；专用接口板将主控板的单端控制信号及串口的LVTTL信号转为差分信号，一个专用接口板被分成了4组电气上相互独立，且内外隔离的通道,也是外部设备对被测对象实现综合控制、注入销毁关键信息的通道。
[0021]进一步地，主控板发出或接收的信号均为3.3V单端信号，发出信号时，单端信号从ZYNQ发出后经光耦隔离，再经过单端转差分芯片DS26LV31T转换为差分信号输出。
[0022]进一步地，专用接口板对外接口包括8个DB9连接器，公头母头各4个；还包括2个100pin的高可靠型J30J连接器，一个J30J连接器包含两个相互独立的通道，一个专用接口板有四个独立的通道，各个通道独立供电，每个通道由22对差分对组成，其中包含固定的2个uart接口，用于综合控制及其他功能，其余18对差分线根据实际需求分配，满足22pin及以下所有产品互联。
[0023]进一步地，专用接口板上的8个串口用于实现对被测对象管理、注入信息以及销毁信息；其有两种实现方式，一是外部直接连接信息注入设备或信息销毁设备；另一种由主控
板模拟uart协议，通过逻辑或软件实现上述功能；其中，串口DB9F用于为被测对象注入或者销毁关键信息，串口DB9M用于对被测对象的管理。
[0024]进一步地，两种方式实现过程如下：
[0025]接外部设备：外部设备采用标准RS
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232电平与专用接口板的串口互联，专用接口板上的max232芯片将RS
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232电平转换为LVTTL电平，经光耦内外隔离后连接到模拟切换开关，FPGA控制模拟开关将此LVTTL电平再次经光耦隔离后送至差分芯片，经J30J传递至被测对象；
[0026]主控板模拟：主控板通过ZYNQ中的FPGA模拟uart协议，同时控制模拟开关将对外数据链路通道切换至FPGA，此信号经光耦隔离后再经单端转差分对外对称输出。
[0027]进一步地，陪测工装包括2个被测对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于环境试验的测试系统，其特征在于，该系统包括PC机、测试工装、陪测工装、单端接口板及线缆，测试工装包括主控板和专用接口板，陪测工装包括工装结构和陪测差分板；PC机用于运行测试软件，产生测试数据，发送测试数据，接收被测对象回复数据，对比测试结果；测试工装被置于环境试验箱或者力学平台之外，包括主控板和专用接口板，主控板与专用接口板通过板对板高速连接器互联；主控板为被测对象提供控制信号，协议解析，完成与被测对象和PC机通信；专用接口板将主控板的单端信号转为差分信号，实现与被测对象间的远距离、抗干扰通信；陪测工装会随着被测对象一起进行各种环境试验，包括工装结构和陪测差分板；差分板位于测试工装和被测对象之间，将专用接口板传输过来的差分信号转为单端信号，再传递给被测对象；测试工装与陪测工装通过专用接口板和陪测差分板经差分线缆互联；单端接口板串接在差分板和被测对象之间，在不拆开陪测工装的情况下将被测对象或测试工装的信号引出，用于测试、调试及排故。2.如权利要求1所述的适用于环境试验的测试系统，其特征在于，主控板与专用接口板通过板对板高速连接器互联，板对板高速连接器由两个220pin的连接器组成；主控板以ZYNQ为控制核心，通过千兆以太网口与PC机通信，PC机通过串口实现对主控板的综合控制；专用接口板将主控板的单端控制信号及串口的LVTTL信号转为差分信号，一个专用接口板被分成了4组电气上相互独立，且内外隔离的通道,也是外部设备对被测对象实现综合控制、注入销毁关键信息的通道。3.如权利要求2所述的适用于环境试验的测试系统，其特征在于，主控板发出或接收的信号均为3.3V单端信号，发出信号时，单端信号从ZYNQ发出后经光耦隔离，再经过单端转差分芯片DS26LV31T转换为差分信号输出。4.如权利要求2所述的适用于环境试验的测试系统，其特征在于，专用接口板对外接口包括8个DB9连接器，公头母头各4个；还包括2个100pin的高可靠型J30J连接器，一个J30J连接器包含两个相互独立的通道，一个专用接口板有四个独立的通道，各个通道独立供电，每个通道由22对差分对组成，其中包含固定的2个uart接口，用于综合控制及其他功能，其余18对差分线根据实际需求分配，满足22pin及以下所有产品互联。5.如权利要求4所述的适用于环境试验的测试系统，其特征在于，专用接口板上的8个串口用于实现对被测对象管理、注入信息以及销毁信息；其有两种实现方式，一是外部直接连接信息注入设备或信息销毁设备；另一种由主控板模拟uart协议，通过逻辑或软件实现上述功能；其中，串口DB9F用于为被测对象注入或者销毁关键信息，串口DB9M用于对被测对象的管理。6.如权利要求5所述的适用于环境试验的测试系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进，徐振国，习亮，万星，宋峙峰，曲新春，费生波，刘镇生，奎满旻，汪嫱，于锋，
申请(专利权)人：北京计算机技术及应用研究所，
类型：发明
国别省市：