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自動(dòng)檢測系統(tǒng)原理應(yīng)用及其發(fā)展?fàn)顩r

作者: 時(shí)間:2014-03-10 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  3 的組建及其關(guān)鍵技術(shù)

  

  計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為(ATS)的組建提供了多種可能,典型的主要由自動(dòng)化檢測設(shè)備(ATE),檢測程序集(TPS)和檢測環(huán)境三部分組成。ATE由檢測和測量儀器、主計(jì)算機(jī)、矩陣開關(guān)、通訊總線、接收器和系統(tǒng)軟件組成。典型自動(dòng)檢測系統(tǒng)的組建如圖2所示。主計(jì)算機(jī)控制檢測和測量儀器以及TPS的運(yùn)行。系統(tǒng)軟件(如操作系統(tǒng)、編譯器及實(shí)驗(yàn)運(yùn)行程序等)控制檢測工作站的工作狀態(tài),對TPS進(jìn)行開發(fā)并執(zhí)行。TPS由檢測、診斷程序,連接被測單元(UUT)和ATE的適配器及操作手冊等組成。檢測環(huán)境包括ATS的結(jié)構(gòu)描述、編程和檢測規(guī)范語言、編譯器、開發(fā)工具以及描述對象設(shè)計(jì)需求、檢測策略信息的標(biāo)準(zhǔn)格式等。

3.1 現(xiàn)代自動(dòng)檢測系統(tǒng)組建的關(guān)鍵技術(shù)

  由于現(xiàn)代微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,檢測技術(shù)與計(jì)算機(jī)深層次的結(jié)合引起了檢測儀器領(lǐng)域的革命,全新的儀器結(jié)構(gòu)概念和檢測設(shè)備組建方式不斷更新?,F(xiàn)代檢測設(shè)備組建的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在以下幾點(diǎn)。

  一、程控接口技術(shù)

  如何實(shí)現(xiàn)檢測系統(tǒng)與被測設(shè)備間的自動(dòng)連接,是實(shí)現(xiàn)檢測過程自動(dòng)化的關(guān)鍵。用計(jì)算機(jī)程序控制的接口單元(PIU)是解決這一問題的重要手段。這種程控接口(PIU)包括一組通用的連接點(diǎn),并配有所需的緩沖器和多路分配器,用于完成三項(xiàng)基本任務(wù)。

  1、發(fā)生、調(diào)理(如衰減、緩沖、變換等)模擬與數(shù)字激勵(lì),并將激勵(lì)引導(dǎo)到相應(yīng)的被測裝置;

  2、把從相應(yīng)的被測裝置引線來的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)理并引導(dǎo)到自動(dòng)檢測系統(tǒng);

  3、將程控負(fù)載加到相應(yīng)的被測裝置引線上。

  簡言之,程控接口在程序控制下,能夠把任何檢測系統(tǒng)功能引導(dǎo)到任何被測設(shè)備,并能完成檢測。

  二、技術(shù)

  80年代末期,美國NI(National Instrument)公司提出了的概念:在一定的硬件平臺下,利用軟件在屏幕上生成虛擬面板,在軟件導(dǎo)引下進(jìn)行信號采集、運(yùn)算、分析和處理,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器的各種功能。

  是計(jì)算機(jī)技術(shù)同儀器技術(shù)深層次結(jié)合產(chǎn)生的全新概念的儀器,是對傳統(tǒng)儀器概念的重大突破。傳統(tǒng)儀器的主要功能模塊都是以硬件(或固化的軟件)的形式存在的,而虛擬儀器是具有儀器功能的軟硬件組合體。虛擬儀器系統(tǒng)的功能可根據(jù)軟件模塊的功能及其不同組合而靈活配置,因而得以實(shí)現(xiàn)并擴(kuò)充傳統(tǒng)儀器的功能。

  三、專家系統(tǒng)

  自動(dòng)檢測技術(shù)與專家系統(tǒng)的結(jié)合也是自動(dòng)檢測領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展趨勢。專家系統(tǒng)作為人工智能的重要組成部分,于五十年代產(chǎn)生,到八十年代形成人工智能這一完整的學(xué)科體系。美國在八十年代中期就率先將專家系統(tǒng)引入航空機(jī)載設(shè)備的檢測,效果良好。專家系統(tǒng)與典型自動(dòng)檢測設(shè)備的結(jié)合,將大大提高故障分析判斷能力,提高設(shè)備維修保障效率。

  四、現(xiàn)場故障檢測技術(shù)

  現(xiàn)代機(jī)載設(shè)備的發(fā)展趨勢是微處理器和大規(guī)模集成電路的應(yīng)用日益普遍,現(xiàn)場故障檢測也就越加顯得重要。為了便于現(xiàn)場維修,正在開發(fā)、研究諸如特征分析、邏輯分析、電路模擬、內(nèi)在診斷等現(xiàn)場故障檢測技術(shù)。例如,采用“特征分析技術(shù)”,在電路圖的有關(guān)節(jié)點(diǎn),標(biāo)明“特征”,由設(shè)備本身產(chǎn)生激勵(lì),用一種簡單的、無源的檢測儀器—特征分析儀,就能迅速地在現(xiàn)場找出故障,定位到元器件,從而大大地簡化了維修現(xiàn)場的故障診斷,有效地提高了設(shè)備的戰(zhàn)備率。

  五、開放、可互操作的ATS實(shí)現(xiàn)技術(shù)

  所謂ATS的可互操作性是指兩個(gè)以上的系統(tǒng)或部件可以直接、有效地共用數(shù)據(jù)和信息。就一般的ATS結(jié)構(gòu)來說,其互操作性主要體現(xiàn)在可以共用TPS和ATE的資源,可以共用一個(gè)底層的診斷子系統(tǒng),可以支持多種運(yùn)行環(huán)境和語言。所謂系統(tǒng)的開放性是指:其功能部件采用廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議,從而可在不同的系統(tǒng)中使用,可以與其它系統(tǒng)中的部件互操作,軟件可以方便的移植;其接口也符合廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或協(xié)議,或具有完全明確的定義,從而通過插入新的功能部件,即可增加、擴(kuò)展和提高系統(tǒng)的性能。

  4基于PC的虛擬儀器技術(shù)

  一、虛擬儀器的定義及構(gòu)成

  一般說來將傳統(tǒng)儀器的硬件和最新計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)充分結(jié)合起來,以實(shí)現(xiàn)并擴(kuò)展傳統(tǒng)儀器的功能。因此,將數(shù)據(jù)采集卡插入計(jì)算機(jī)空閑的擴(kuò)展槽中,利用軟件在屏幕上生成虛擬面板,在軟件引導(dǎo)下進(jìn)行信號采集、運(yùn)算、分析和處理,實(shí)現(xiàn)儀器功能并完成檢測的全過程,這就是所謂的虛擬儀器。與傳統(tǒng)儀器的比較如表1。

  表1 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較

  虛擬儀器系統(tǒng)的基本構(gòu)成框圖如圖3所示。目前較為常用的虛擬儀器系統(tǒng)有方式、GPIB通用接口總線方式和VXI總線方式等多種類型。



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