基于云边协同的通用板级自动测试系统方案设计

针对当前数字电路自动测试领域,对通用板级自动测试系统进行了设计,完成了系统方案的设计开发和测试验证。为了解决通用板级自动测试系统的测试数据量大、本地存储容量不足、测试向量与被测试目标无法自动化匹配、无法进行批量快速测试等问题,采用云边协同架构设计了通用板级自动测试系统,避免了大量数据传输和数据集中式处理,使得云端计算资源能够集中解决关键数据处理任务。为了提高板级测试平台的通用性,使平台适配不同接口的电路板,同时具有高速网络数据处理能力,系统选用精简命令集处理器和现场可编程门阵列(Advanced RISC machines,Filed programmable gate array,ARM+FPGA)的异构计算平台作为边缘设备。为了提高系统的测试效率,采用模块化的设计思想,系统硬件测试平台设计了多总线分布式结构。系统采用扇出导向(Fan-out-oriented,FAN)算法生成测试向量,并基于浏览器/服务器(Brower/Server,B/S)架构设计了用户操作界面,用户可通过浏览器进行测试操作,完成板级自动故障测试,并自动生成故障诊断报告。实验结果表明,对两个待测板卡进行测试验证,通用板级自动测试系统可以自动识别目标板卡,自动匹配测试向量,进行自动测试,生成测试报表。基于云边协同的通用板级自动测试系统提高了测试效率,满足数字电路板卡出厂前批量测试的需求,具有实际应用价值。

EPS外墙外保温系统聚氨酯粘结胶加固后受力性能试验研究

通过EPS保温板抗拉试验、疲劳试验、加固疲劳试验,研究粘贴率、粘贴方式对EPS板及聚氨酯粘结胶加固试样的抗拉承载力和疲劳性能影响。结果表明:除满粘外,在相同条件下,EPS板抗拉承载力平均值由大到小为:条粘>点粘>十字粘>点框粘;EPS板疲劳次数与粘贴率呈正相关,条粘法疲劳性能最好;采用聚氨酯粘结胶加固后的试样抗拉承载力平均值均符合要求,且达到满粘抗拉承载力的90%;初始疲劳对加固效果的影响最大仅7%,加固后点粘、条粘、十字粘、点框粘的疲劳次数分别达到满粘的87%、89%、87%、75%;聚氨酯粘结胶加固后累计疲劳次数更多,EPS板整体使用寿命得到延长,加固方法较为可靠。

基于ZYNQ MPSOC的以太网PHY芯片功能测试方法

随着以太网技术和集成电路技术的发展,以太网物理层(Physical Layer,PHY)芯片的速率和性能都得到了极大提升,电路复杂度更是几何级增长,以至于常规的自动测试设备(Automatic Test Equipment,ATE)测试很难充分验证其功能,所以亟需开展相应测试方法研究。提出了一种高效的基于ZYNQ MPSOC的以太网PHY芯片功能测试方法。该方法以ZYNQ MPSOC为核心,设计了一种直达应用层面的系统级测试装置,从而减少了与物理层直接交互的行为,有效降低了测试装置及程序开发难度。经试验验证,提出的基于ZYNQ MPSOC的以太网PHY芯片功能测试方法能够用于以太网PHY芯片测试。

PCB可靠性测试评估方法简述

印制电路板(PCB)技术向高密度、高集成化等方向发展,导致PCB可靠性问题日益凸显。针对PCB失效机理,并结合现有PCB标准及实践应用情况,详细介绍了3种PCB可靠性测试评估的方法——失效率预计法、加速试验预计法和试验鉴定法,以期为从业者开展PCB可靠性测试评估提供一定的帮助。

基于ATE的高速DAC射频参数SFDR测试技术优化

利用集成电路自动测试设备(ATE)测试高速DAC射频参数时,由于ATE测试板PCB走线较长、损耗较大以及机台提供的信号抖动比实装大等原因,导致ATE上高速DAC射频参数测试指标低于实装测试值。为此,文中介绍DAC电路的工作原理和测试方法;其次为解决上述问题,对测试码的生成以及PCB的布局等进行一系列改进,并将改进前后的测试值与典型值进行对比。结果表明,改进措施成效显著,大大优化了高速DAC射频参数的测试指标,使得SFDR等高频DAC动态类参数指标接近或达到实装测试值。

TACS车载设备复杂运营场景分阶段组合测试方法

基于车车通信的TACS(Train Autonomous Control System)列车运行系统通过深度融合车载控制系统和信号系统来实现线路资源管理、列车定位及追踪运行等各项关键功能,对可靠性和安全性的要求严格。针对TACS系统在复杂场景下的车载设备测试存在输入空间组合爆炸、测试用例冗余甚至无效等问题,提出一种车载设备分阶段组合测试方法。首先,以TACS车载设备自动折返场景为研究对象,依据相关规范文件分析其功能需求,提出测试阶段的划分原则与方法,辨识各个阶段下的测试参数、取值及约束,建立各阶段测试模型。其次,提出一种基于测试需求分阶段优化覆盖的组合测试用例生成算法,通过计算各阶段下的测试需求,采用基于贪婪覆盖策略的算法,结合Z3约束求解器,动态生成组合测试用例,实现约束异构影响下的测试需求全覆盖。最后,得到满足约束条件和覆盖强度的车载设备测试用例集。研究结果表明:该方法能够生成满足约束及覆盖率的测试用例集,有效减少了同一场景下模型间67.75%的冗余覆盖;与主流测试工具进行对比,该方法在覆盖强度为2时减少约50%的冗余测试用例,在覆盖强度为3时减少约36%的冗余测试用例。研究成果通过提高测试用例集的精简性,有效地降低了测试成本,为TACS车载设备测试用例的生成提供了参考。

基于Transformer的DC/DC板级验证状态识别

为满足航天产品的高精度、高可靠性需求,实现元器件自主可控、芯片国产化及应用适应性验证十分必要,设计一种基于FPGA的国产DC/DC板级综合测试平台。在长时间的热学环境适应性板级验证项目中,为实现DC/DC器件应用板卡工作状态的实时监测,提出一种基于Transformer的智能识别算法。分别使用空载、负载电流3 A、负载电流5 A、高输入电压、低输入电压、短路状态下的DC DC输出序列,输入到Transformer模型中并利用注意力机制提取各序列的全局注意力特征,并对深度学习模型进行训练。实验结果表明,对于此6种工作状态数据集,Transformer模型识别的准确率为99.2%,具备良好的分类和监测性能,具有一定的工程应用价值。

基于兰姆波的木望板试件损伤缺陷检测研究

采用超声兰姆波对木望板试件的外表面损伤缺陷进行检查研究,旨在为基于兰姆波的古建筑望板腐朽损伤的现场无损检测及评定,打下一定的前期基础。选用北京古建筑望板常见树种落叶松木材,以去材的形式在试件上加工不同程度的损伤缺陷,结果发现:随着激励频率的增加,兰姆波信号的最大幅值随之增大;在尝试的12个激励频率中,30 kHz得到的检测结果更加稳定;兰姆波信号的最大幅值随损伤严重程度的增加而减小,且损伤深度较损伤长度对兰姆波信号的影响更大。设计的超声兰姆波检测方法,可作为基于兰姆波的木望板腐朽损伤检测进一步深入研究的基础。

SiP芯片测试系统的设计

系统级封装(System in Package,SiP)电路包含多个功能的裸芯片,具有尺寸小、功耗低、性能高等优点,应用广泛,但结构、功能复杂,如何进行可靠性评价越来越得到关注。针对SiP电路的可靠性评价问题,设计了一套SiP电路测试系统。该测试系统包含相应的软件和硬件,主要实现对SiP电路的实装测试、ATE(Automatic Test Equipment)测试和老化测试,使用该测试系统能够筛选出故障电路,实现电路的可靠性评价。

高速列车车厢板破拆试验研究

为了研究高速列车车厢破拆效果,以CRH380某车型车厢板为研究对象,利用7种破拆方式开展了破拆切割试验,并以切割速度为主要指标,对比分析各方法的效率及优缺点。结果表明:无齿锯(金刚石锯片)切割、氧乙炔焰切割、液压剪剪切高铁车厢板的效率极低,破拆无效;等离子切割、激光切割可以用于破拆车厢板,但是仪器笨重,不便于救援现场使用;砂轮无齿锯和双轮异向锯能够有效地完成切割与破拆工作,切割平均速度分别约为3.38、5.68 mm/s,切割边长60cm救援等腰三角形的平均耗时为532、317s,切割时产生大量的热量,锯片磨损严重。极端情况下,对于一般高速列车车厢破拆救援场景,建议优先采用砂轮无齿锯和双轮异向锯切割车厢。

可编程延时器件的批量测试方法研究

针对可编程延时器件电参数的实验室测试方法在应用于批量测试时存在的诸多弊端,提出将自动测试系统(ATE)测试和板级测试相结合的方法。以LTC6994型可编程延时器件为例,优化了长延时参数的测试方案,优化后的测试方案相较于优化前缩短了55%的测试时间,V93000测试系统占用时间缩短到原来的1/6,整体测试效率提高了一倍,证明该参数优化方案可以显著提高可编程延时器件电参数的批量测试效率。

多区段计轴系统计轴板卡自动试验装置设计与实现

[目的]针对传统计轴系统计轴板卡试验模式自动化程度低、准确度差的问题,设计了多区段计轴系统计轴板卡自动试验装置,可实现对计轴板卡的自动测试。[方法]分析了多区段计轴系统的工作原理和不同计轴板卡常见的故障形式,确定了该装置需要实现的基本功能。介绍了该装置的总体结构,组合式模拟行车平台、计轴组合单元、自控循迹轨道车和系统控制主机等硬件部分的结构和功能,以及计轴评估器主程序、自控循迹轨道车控制程序和监控台诊断软件等软件部分的功能。[结果及结论]该装置具备自动连续通过和磁头感应两大基本功能。该装置的自控循迹轨道车搭载可屏蔽磁头信号的水平模拟轮,按照模拟行车平台上的固定轨迹连续循环通过各个计轴磁头上方,模仿列车车轮的作用,使计轴系统不断重复计入、计出过程,实现对计轴板卡的自动化试验。使用该装置可提升计轴板卡测试效率,降低残次品进入备件库的风险,加强对返修件质量的把控能力。

基于鸿劲分选机的通用SLT实装板设计方法研究

主要基于鸿劲系列分选机的测试插座要求、硬件接口要求和软件通讯协议设计了一种既可以手测又可以放在分选机上实现自动化测试的通用实装板。不同于常见的实装自动化测试插座,基于鸿劲系列分选机的自动化测试插座为防止芯片叠料和放歪会在插座座体上面开光纤传感器的孔,硬件接口一般要求是固定的测试接口,要根据分选机的接口要求去设计实装板,分选机的软件通讯协议也要按照分选机本身的协议框架去编写测试程序,根据以上3点结合实际项目经验总结出一套通用实装板的设计方法,可有效地提高实装板软硬件设计效率。

超高速数据采集及分析平台的设计与验证

设计并实现了超高速数据采集及分析平台,由FPGA数据采集激励板卡、测试分析软件和PC机构成,该系统用于JESD204C接口协议的模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的测试分析。从元器件选型、PCB设计与仿真、激励和软件测试三个方面进行平台的搭建,以保证平台能够在JESD204C协议的传输速率下稳定运行。基于该平台对一款6 GSPS双通道16位ADC和12 GSPS四通道16位DAC芯片进行动态性能测试,测试结果显示,ADC的SNR为56.3 dBFS,DAC的SFDR为65.5 dBFS,性能指标与手册值接近,表明该数据采集平台的功能与性能得到验证,可推广至JESD204C接口协议的其他芯片的测试,具备一定的通用性。

LKJ自动测试平台及关键技术研究

列车运行监控装置(LKJ)是我国现阶段普速铁路应用最为广泛的车载设备之一,随着铁路运输需求的不断提升,作为保障行车安全,提高运输效率的关键设备,LKJ设备变得愈发重要。为解决LKJ设备人工测试过程工作量大、效率低下,难以找寻故障原因等问题,设计一种LKJ自动测试平台并对其关键技术进行研究。自动测试平台基于传统的人工测试流程进行优化,采用图形化方式生成测试用例,设计信号适配单元模拟设备运行条件,增加人机交互单元简化测试操作,基于Robot Framework自动测试框架及故障分析专家系统自动执行测试并给出故障原因,实现可无人值守的自动化测试。通过LKJ-15型设备及实验室仿真环境进行验证,结果表明,自动测试平台可取代传统仿真测试中部分人工操作,对故障现象进行分析给出指导意见,有效提升了测试效率。

列车车载继电器触点状态诊断研究

为了解决列车车载继电器触点状态准确诊断的问题,提出一种触点状态诊断算法。首先对列车车载继电器触点的失效机理进行分析,设计并完成了在模拟负载下的继电器寿命试验,采集动作过程中的线圈电流与触点电压数据。通过分析列车车载继电器线圈电流及触点电压与动作过程的联系,选取超程时间、吸合时间等8个参数作为继电器触点状态判断的特征参数。基于列车车载继电器超程时间退化量将继电器状态分为5个阶段,使用主成分分析法(PCA)与逻辑回归,建立了分类模型。用验证数据集对列车车载继电器触点状态诊断模型进行验证,结果表明该方法能够实现对列车车载继电器触点状态诊断。

基于ZYNQ的通用板卡测试系统设计

针对传统板卡测试系统测试效率低、通用性不强的问题,设计了一种基于ZYNQ芯片的通用数字测试系统。该系统以ZYNQ芯片为核心,嵌入了模数/数模转换芯片,集成了常用的GPIO、RS422、LVDS、CAN、以太网口等接口电路,并对电源电路进行了低噪声优化,保证了供电电压的稳定性。仿真与试验结果表明,该测试系统兼顾了测试通用性和测试效率,可以满足多种类型板卡的测试需求,并有效提高了板卡的测试效率。

热压工艺参数对麻纤板减薄率影响分析

麻纤维制品因其高强度、高耐磨、来源广、易降解等优点,成为汽车内饰件环保、超高轻量化的新一代理想材料。为研究热压过程中热压参数对麻纤板减薄率的影响,文章应用自主设计的模具,通过杯突实验研究了热压参数对麻纤板减薄率的影响,实验发现温度和热压行程与麻纤板减薄率存在正相关的关系,热压速度与麻纤板减薄率存在负相关关系。根据实验得到的数据,应用SPSS数据分析软件,分别建立了麻纤板减薄率与温度与热压速度的一元线性回归预测模型和与热压行程的一元回归预测模型。通过建立的模型,可以在热压-注塑一体化成形工艺中预测对热压破坏进行预防、改善注塑工艺参数提高生产效率。最后,文章从机理上分析了麻纤板减薄率与温度、热压速度和热压行程的关系。

PCBA板上元器件失效分析方法研究

针对印刷电路板组件上(PCBA)上元器件失效分析难度大、流程复杂和效率不高等问题,通过理论与案例相结合的方式,提出了一种PCBA板上元器件失效分析方法。按照“先非破坏性后破坏性、先外部后内部”的思路,通过元器件在板测试、拆机测试和开封分析等方法,提出了一种板上元器件失效分析流程,进一步提升了板上元器件失效分析的效率,为PCBA板上元器件产品更新迭代和高效率分析使用提供了参考。

液体钽电容失效分析

液体钽电容漏液会直接影响到电子设备长期可靠稳定工作,是钽电容应用过程中经常遇到的问题。基于此,从井下仪器电源板液体钽电容漏液失效故障入手,针对液体钽电容的失效原因开展了失效试验、失效检测与失效分析。首先,对试验样品施加周期性环境应力使其暴露故障;然后,通过5个阶段对试验样品进行检测与分析,确定液体钽电容漏液是由于外部应力导致其阳极密封结构有裂纹造成的。最后,针对液体钽电容的安全使用提出了建议。