一種環境應力實驗自動測試方法
2023-05-16 10:52:31 1
專利名稱：一種環境應力實驗自動測試方法
技術領域：
本發明涉及自動測試技術，尤其涉及一種環境應力實驗自動測試的方法。
背景技術：
目前，在產品開發或測試過程中，為了了解產品工作性能、穩定性、環境承受能力等，檢驗是否符合產品生產商的標準要求，必須要對產品進行環境應力實驗。
如圖1所示為現有的產品環境應力實驗人工測試模型架構示意圖，目前產品環境應力實驗人工測試的測試方法主要是由研發工程師或測試工程師，根據測試方案，搭好測試環境，把被測試產品放在環境實驗箱中，測試儀器放在實驗箱外並跟產品連接好線路，被測試產品通常由一臺測試用機控制，用來控制測試產品或讀取產品信息；環境實驗箱也可能由一臺測試用機控制。測試系統準備好之後，由實驗室管理工程師，根據提供的實驗計劃，控制環境實驗箱工作；由研發工程師或測試工程師利用測試用機控制產品，如下配置文件等；由測試工程師，手動設置儀器，讀取產品各項測試指標的測試結果。在測試過程中，可能會根據測試指標的實際測試結果和指標要求的偏離程度，測試工程師憑藉測試經驗，自己人工修改儀器的設置，自己或要求研發工程師修改產品的設置，要求實驗室管理工程師修改實驗箱的環境應力參數，這些動作，可能在環境實驗期間是很頻繁的，測試工程師與研發工程師、實驗室管理工程師要頻繁地進行交互，只因為他們各自負責的部分是相互獨立的。
目前情況下，產品環境應力實驗人工測試的缺點在於A、人力資源浪費、效率低下，需要研發工程師、測試工程師、實驗室管理工程師參與，並且在測試期間，他們都必須守在實驗室，人工記錄並比較測試數據，根據測試數據改變環境應力參數。
B、規範性差，測試結果往往取決於工程師的技術水平和測試經驗，難以保證一致性，實驗達到的效果也不一致。
C、沒有繼承性，對於重複性較高的實驗，前面人測試完畢後，後面再測試，也還要花費同樣的功夫。
D、人工操作不易實現，對於某些實驗，必須要求頻繁地操作儀器和記錄數據，通過人工是無法實現的。
E、對工程師要求比較高，不僅需要熟悉產品知識，而且需要能熟練操作各種測試儀器。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有的環境應力實驗測試效率低、規範性差等不足，提供一種能方便、高效地進行環境應力實驗的測試方法，不但節約人力資源，而且使得環境應力測試具有良好的規範性和繼承性，從而提高測試的準確度和測試效率。
本發明為解決上述技術問題所採用的技術方案為這種環境應力實驗自動測試方法，其特徵在於將測試儀器、環境實驗箱及被測試產品分別連接到同一臺測試用機，由測試用機控制自動進行環境應力實驗，包括以下步驟A、由測試用機控制環境試驗箱提供需要的測試環境，並控制測試儀器在不同的環境及被測試產品的不同配置下對該產品進行測試；
B、測試過程中，測試用機對測試儀器、環境實驗箱、被測試產品的測試數據進行採集，並自動進行數據的處理和記錄；C、測試完成後，自動生成測試報告、數據文件或測試曲線。
所述的測試用機還與遠端控制機相連，遠端控制機可以登錄到測試用機，對環境應力實驗進行遠程監控。
進行測試時，首先選擇相應的測試用例，然後根據測試用例確定測試設備和測試產品，生成相應的控制包，結合測試流程構造自動測試腳本，由測試腳本控制進行環境應力的自動測試。
測試用機通過通訊埠與被測試產品相連，通過發送二進位或十六進位或字符串指令控制被測試產品工作，並可對被測試產品的狀態信息進行查詢，採集被測試產品上報的信息。
所述的測試用機通過虛擬儀器軟體架構(VISA)庫函數，將儀器編程標準命令集(SCPI)中的控制或查詢命令經串口或通用接口總線(GPIB)發送給測試儀器，控制測試儀器工作，測試儀器可響應測試用機的查詢命令，返回相應的查詢結果。
所述的查詢結果先置於測試儀器的內部存儲器或輸出緩衝區，再使用VISA庫函數讀取，經串口或GPIB總線上報給測試用機。
測試用機也可利用通訊埠與測試儀器進行通信，發送二進位或十六進位或字符串指令對測試儀器進行控制或查詢，並接收來自測試儀器上報的信息，上報的信息先置於通信埠緩衝區，再使用儀器控制包中的封裝函數讀取，經通信埠上報給測試用機。
測試用機通過串口與環境實驗箱相連，通過發送控制指令，控制環境實驗箱進行工作，並且可以通過發送查詢指令，對環境實驗箱的參數及工作狀態進行查詢。
也可通過測試腳本與環境試驗箱控制軟體利用TCP/IP協議建立套接字(SOCKET)通道，由測試腳本通過環境試驗箱控制軟體向實驗箱下發指令，控制環境實驗箱進行工作，或發送查詢指令，對環境實驗箱的參數及工作狀態進行查詢。
所述的測試腳本與環境試驗箱控制軟體可以位於同一臺測試用機，也可以位於不同的測試用機。
本發明的有益效果為本發明中，根據產品環境實驗的測試計劃或方案，利用測試用機控制被測試產品(如下配置文件)、控制測試儀器(如設置中心頻率、輸出電平)及環境實驗箱(如下載曲線程序、查詢溫度溼度)，並由測試用機根據獲取到的各種信息(產品狀態，如誤幀率等；測試儀器測試到的產品信息，如通道總功率等；環境實驗箱環境應力參數及狀態，如當前溫度溼度等)，和預先制定的處理流程進行對比操作，並與產品測試指標進行自動比較，實現產品環境實驗的自動化控制；最後，可自動生成測試報告和實驗測試數據曲線，而且遠端控制機可以登錄到測試用機，監測產品環境實驗的進展情況，通過產品環境應力實驗自動測試，可以方便研發工程師或測試工程師更有效地發現產品工作性能指標、穩定性指標、環境承受能力指標等方面的問題，並提高測試準確度和測試效率，總之，本發明具有如下優點A、節約了人力資源、測試效率高，當測試環境搭好後，運行起自動測試腳本，就可以不必在實驗室測試現場，可以遠程監控，測試數據的記錄和測試報告的生成，都是自動完成的；B、規範性好，自動測試是集現有專家級測試方案及測試經驗的結晶；C、繼承性好，編寫完成的自動測試腳本，可以多次重複被執行，而且便於在現有測試腳本的基礎上，衍生出更優化的自動測試腳本；D、人工操作容易，要做某個環境應力實驗，只需要選擇相應的測試用例，在可視化界面中輸入相應的測試參數，在自動測試平臺中運行，交給測試腳本去完成；
E、對操作工程師要求低，不需要非常了解怎樣使用環境實驗箱、測試儀器、及被測試產品的知識。
本發明可應用於所有產品、半成品或各種元器件的環境應力測試。
圖1為現有的環境應力實驗人工測試模型架構示意圖；圖2為本發明環境應力實驗自動測試模型架構示意圖；圖3為環境應力實驗自動測試原理示意圖；圖4為環境實驗箱與測試用機通信示意圖之一；圖5為環境實驗箱與測試用機通信示意圖之二；圖6為測試儀器與測試用機通信示意圖之一；圖7為測試儀器與測試用機通信示意圖之二；圖8為被測試產品與測試用機通信示意圖；圖9為環境應力實驗自動測試一般流程示意圖。
具體實施例方式
下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明如圖2所示，本發明由被測試產品(如CDMA200OBTS整機)、測試儀器(發射機測試儀、矢量信號源、頻譜分析儀等)、測試用機、遠端控制機組成一個可以交互的自動測試系統，其中測試用機用來運行硬體測試平臺(ATPF)，遠端控制機用來監控整個測試的進度，具體的功能描述如下測試用機上運行ATPF平臺，在平臺上可以根據測試需要，選擇已經編寫好的不同的測試用例進行指標測試，整個測試過程自動完成。
遠端控制機可以位於不同場所，如辦公室。遠端控制機可以通過網絡TCP/IP，登錄到位於實驗室的測試用機(需要獲得授權)，監測實驗的進展情況，並且在遠端控制機上可以直接操作測試用機，控制實驗的進行。登錄軟體可以使用某些商業軟體。
測試用機通過串口、網口或並口與被測試產品相連，可以通過腳本控制被測試產品工作，如測試開始時向被測試產品下配置、建立基本控制信道、業務信道等；並且可以查詢被測試產品的狀態信息，如誤幀率(FER)、接收信號質量(RSQI)等。
測試用機通過串口、網口、GPIB(General-Purpose Interface Bus，通用接口總線)或其它傳輸介質與測試儀器相連，可以通過腳本控制儀器工作，如設置測試中心頻率、射頻輸出電平、分析帶寬、視頻帶寬等；並且可以查詢儀器接收到的被測試產品的信息，如通道總功率、波形質量、時間偏差、頻率偏差等。
測試用機通過串口與環境實驗箱相連，可以通過腳本控制環境實驗箱的工作，如下載溫度溼度控制曲線程序、設置實驗箱開關、設置溫度溼度工作值、查詢環境實驗箱的溫度溼度實際值及工作狀態等。
只需通過腳本將被測試的產品、使用的測試儀器控制起來，按照規劃的測試流程和指標測試方案，編寫好測試腳本，就可以實現測試儀器、被測試產品的互動控制，實現整個測試系統的自動控制。
圖3中簡要描述了環境應力實驗自動測試的原理，首先，從測試用例庫中下載某個產品的某個環境實驗測試用例(是自然語言描述的)。根據測試用例，可以知道當前被測試的產品、測試中需要使用的測試設備(若是環境實驗，當然還有環境實驗箱)，也給出了各項測試指標及要求和測試方案，同時也描述了要做什麼樣的環境實驗，如高溫、低溫、交變溼熱、溫度循環等，由此可以制定出測試流程及異常處理方案。
根據測試用例和測試流程，編寫自動測試腳本，在測試腳本中，編寫和調用被測試產品控制包、各測試儀器控制包中定義的函數。由測試方案及測試流程，確定自動測試腳本的流程，進行測試數據的採集(從測試產品、測試設備上採集)、測試數據的處理(指標判斷、數據圖形化)、測試數據的記錄(保存到文件)。
在硬體測試平臺ATPF(AutoTest Platform)上運行編寫好的某自動測試腳本，完成對整個測試活動的全自動控制。測試過程中，採集並處理測試數據；最後，自動生成測試報告、數據文件、及根據測試數據實時繪製測試曲線等。
如圖4所示，測試用機可通過串口與環境實驗箱相連，直接進行通信。可以利用某種程序語言，如工具命令語言(TCLTools CommandLanguage)或Microsoft Visual C++編寫環境實驗箱控制包(package)和動態連接庫(DLL)，實現對環境實驗箱的控制操作。在ATPF上運行測試腳本，使用控制包中定義的函數，通過串口(COM)進行通信，發送控制指令，控制環境實驗箱進行工作，如下載溫度溼度控制曲線程序、設置實驗箱開關、設置溫度溼度工作值等；發送查詢指令，並讀取和處理環境實驗箱的上報響應信息，如查詢溫度溼度實際值、工作狀態等。
如圖5所示，測試用機也可以利用環境試驗箱後臺控制軟體間接進行通信。環境試驗箱後臺控制軟體提供有軟體接口及驅動程序包，是基於客戶/伺服器(C/S)模式的，使用TCP/IP協議(基於網口套接字SOCKET)。可以使用某種程序語言，如TCL、Microsoft Visual C++，遵循後臺控制軟體提供的可二次開發的軟體接口指令，編寫實驗箱客戶端控制包(TCL控制包或VC動態連接庫)，實現對環境實驗箱的間接控制(實際上是控制後臺控制軟體去操作控制環境實驗箱)。環境試驗箱後臺控制軟體作為伺服器端，實驗箱控制包作為客戶端；客戶端與伺服器端可以位於同一臺測試用機，也可以位於不同的測試用機。
在ATPF平臺上運行測試腳本，使用實驗箱客戶端控制包中定義的函數，客戶端與伺服器端之間，使用網口，打開套接字(SOCKET)通道進行通信，發送或接收軟體接口指令。向網口寫入接口指令，伺服器端的實驗箱控制軟體收到接口指令後，進行分析，得到客戶端的需求；實驗箱控制軟體根據客戶端的需求，向串口下發對應的指令，實驗箱收到指令後，進行分析並處理。若客戶端的接口指令是控制指令，則完成指定的設置動作。若客戶端的接口指令是查詢指令，則實驗箱把反饋信息上報到串口或緩衝區，實驗箱控制軟體接收並處理上報信息，把處理後的反饋信息上報到網口，再使用客戶端控制包中的封裝函數讀取，就可以獲取到需要的查詢信息了。
如圖6所示，測試儀器提供有串口、GPIB的對外通信埠，可以使用某種程序語言，如TCL、Microsoft Visual C++，遵循儀器提供的可編程指令，編寫儀器控制包(TCL控制包或VC動態連接庫)，實現對儀器的控制操作。
在ATPF平臺上運行測試腳本，使用儀器控制包中封裝的函數，測試用機與測試儀器之間，經串口或GPIB(Genaral-Purpose InterfaceBus，通用接口總線)進行通信，發送儀器支持的SCPI(StandardCommands for Programming Instruments，儀器編程標準命令)指令，並接收儀器上報的信息。儀器控制包使用VISA(Virtual InstrumentSoftware Architecture，虛擬儀器軟體架構)庫函數，向儀器下發某條SCPI指令，測試儀器收到指令後，進行分析處理。若下發的SCPI指令是控制命令，則測試儀器完成指定的設置動作。若下發的SCPI指令是查詢命令，則測試儀器把反饋信息上報到儀器的內部存儲器或輸出緩衝區；可以使用VISA庫函數讀取，再經串口或GPIB總線，上報給測試用機，並經儀器控制包某個封裝函數處理，得到需要的信息。
如圖7所示，測試儀器提供有串口、網口、並口的對外通信埠。在ATPF平臺上運行測試腳本，使用儀器控制包中的定義的函數，測試用機與測試儀器之間，經某種通信埠進行通信，發送二進位或十六進位或字符串指令，並接收來自測試儀器上報的信息。通過通信埠，向儀器下發指令，儀器收到指令後進行分析處理。若儀器收到控制指令，則完成指定的設置動作。若儀器收到查詢指令，則把相關信息上報到通信埠緩衝區，再使用儀器控制包中某個封裝函數讀取，經通信電纜上報到測試用機，並經封裝函數處理，得到需要的查詢信息。
如圖8所示，產品提供對外被二次開發的通信埠，一般是串口、網口或並口等。使用某種程序語言，如TCL、Microsoft Visual C++，遵循產品提供的可編程指令，編寫產品控制包(TCL控制包或VC動態連接庫)，實現對產品的控制操作。
在ATPF平臺上運行測試腳本，使用產品控制包中的定義的函數，測試用機與DUT(Device Under Test，被測試設備)之間，經某種通信埠進行通信，發送二進位或十六進位或字符串指令，並接收來自產品上報的信息。通過通信埠，向DUT下發指令，DUT收到指令後進行分析處理。若DUT收到控制指令，則完成指定的設置動作。若DUT收到查詢指令，則把相關信息上報到通信埠緩衝區，再使用產品控制包中某個封裝函數讀取，經通信電纜上報到測試用機，並經封裝函數處理，得到需要的查詢信息。
如圖9所示為環境應力實驗自動測試的一般流程示意圖，環境實驗箱初始化檢測後，配置被測產品和測試儀器，然後在環境實驗箱常溫工作情況進行檢測，再開始環境試驗，由環境試驗箱提供需要的測試環境，測試儀器在不同的環境中對被測試產品進行測試。試驗過程中環境實驗箱、測試儀器、被測試產品均由測試用機自動控制，這樣，實現了對整個環境應力實驗的自動測試。
權利要求
1.一種環境應力實驗自動測試方法，其特徵在於將測試儀器、環境實驗箱及被測試產品分別連接到同一臺測試用機，由測試用機控制自動進行環境應力實驗，包括以下步驟A、由測試用機控制環境試驗箱提供需要的測試環境，並控制測試儀器在不同的環境及被測試產品的不同配置下對該產品進行測試；B、測試過程中，測試用機對測試儀器、環境實驗箱、被測試產品的測試數據進行採集，並自動進行數據的處理和記錄；C、測試完成後，自動生成測試報告、數據文件或測試曲線。
2.根據權利要求1所述的環境應力實驗自動測試方法，其特徵在於所述的測試用機還與遠端控制機相連，遠端控制機可以登錄到測試用機，對環境應力實驗進行遠程監控。
3.根據權利要求1或2所述的環境應力實驗自動測試方法，其特徵在於進行測試時，首先選擇相應的測試用例，然後根據測試用例確定測試設備和測試產品，生成相應的控制包，結合測試流程構造自動測試腳本，由測試腳本控制進行環境應力的自動測試。
4.根據權利要求3所述的環境應力實驗自動測試方法，其特徵在於測試用機通過通訊埠與被測試產品相連，通過發送二進位或十六進位或字符串指令控制被測試產品工作，並可對被測試產品的狀態信息進行查詢，採集被測試產品上報的信息。
5.根據權利要求3所述的環境應力實驗自動測試方法，其特徵在於所述的測試用機通過虛擬儀器軟體架構(VISA)庫函數，將儀器編程標準命令集(SCPI)中的控制或查詢命令經串口或通用接口總線(GPIB)發送給測試儀器，控制測試儀器工作，測試儀器可響應測試用機的查詢命令，返回相應的查詢結果。
6.根據權利要求5所述的環境應力實驗自動測試方法，其特徵在於所述的查詢結果先置於測試儀器的內部存儲器或輸出緩衝區，再使用VISA庫函數讀取，經串口或GPIB總線上報給測試用機。
7.根據權利要求3所述的環境應力實驗自動測試方法，其特徵在於測試用機可利用通訊埠與測試儀器進行通信，發送二進位或十六進位或字符串指令對測試儀器進行控制或查詢，並接收來自測試儀器上報的信息，上報的信息先置於通信埠緩衝區，再使用儀器控制包中的封裝函數讀取，經通信埠上報給測試用機。
8.根據權利要求3所述的環境應力實驗自動測試方法，其特徵在於測試用機通過串口與環境實驗箱相連，通過發送控制指令，控制環境實驗箱進行工作，並且可以通過發送查詢指令，對環境實驗箱的參數及工作狀態進行查詢。
9.根據權利要求3所述的環境應力實驗自動測試方法，其特徵在於也可通過測試腳本與環境試驗箱控制軟體利用TCP/IP協議建立套接字(SOCKET)通道，由測試腳本通過環境試驗箱控制軟體向實驗箱下發指令，控制環境實驗箱進行工作，或發送查詢指令，對環境實驗箱的參數及工作狀態進行查詢。
10.根據權利要求9所述的環境應力實驗自動測試方法，其特徵在於所述的測試腳本與環境試驗箱控制軟體可以位於同一臺測試用機，也可以位於不同的測試用機。
全文摘要
一種環境應力實驗自動測試方法，將測試儀器、環境實驗箱及被測試產品分別連接到同一臺測試用機，由測試用機控制環境試驗箱提供需要的測試環境，並控制測試儀器在不同的環境及被測試產品的不同配置下對該產品進行測試；測試過程中，測試用機對測試儀器、環境實驗箱、被測試產品的測試數據進行採集，並自動進行數據的處理和記錄；測試完成後，自動生成測試報告、數據文件或測試曲線。所述的測試用機還與遠端控制機相連，遠端控制機可以登錄到測試用機，對環境應力實驗進行遠程監控。本發明不但節約了人力資源，而且使得環境應力測試具有良好的規範性和繼承性，從而提高了測試的準確度和測試效率。
文檔編號G01D21/00GK1523326SQ0310406
公開日2004年8月25日 申請日期2003年2月20日 優先權日2003年2月20日
發明者劉建波, 李峰 申請人:華為技術有限公司