Tesztrendszer fejlesztése NI-termékekkel
Darragh McShane – Benetel – Írország
A National Instruments PXI- és PCI Express-termékeinek a felhasználásával egy gyártósori, innovatív, automatikus tesztberendezés kifejlesztésére került sor, ami a multimédiás eszközök számos funkciójának, pl. ledek szín- és intenzitásmérésének, érintőképernyők kalibrálásának, audio-loopbackteszteknek, Wi-Fi- és saját szabványú RF-méréseknek, kameráknak, gyorsulásérzékelőknek, töltőáramköröknek és USB-portoknak az összetett ellenőrzésére alkalmas.
Vezeték nélküli, multimédiás tabletek gyártás közbeni tesztelése
Összefoglalón kiemelendő, hogy termékeink szempontjából a PXI-platform legfontosabb előnye az, hogy vezeték nélküli tesztrendszerekben megvalósításra kerülő, bármilyen tesztkövetelményt kielégítő, kompakt és megbízható berendezés létrehozására alkalmas, amely egy rackfiókban elhelyezhető.
A tesztberendezés műszaki követelményei és jellemzői
A Benetel mérnökei a vezeték nélküli eszközök tervezése és innovatív, automatikus teszteszközök (ATE: Automated Test Equipment) fejlesztése területén nemzetközileg ismert specialisták, akiknek a megoldásai számos iparágban és termékek széles skáláján használatosak. A vezeték nélküli, multimédiás eszközök egyre elterjedtebb használata jelentős növekedésre sarkallta ATE-üzletágunkat, amelytől tömeggyártásban alkalmazható, kulcsrakész tesztrendszerek fejlesztését várják. Tesztrendszereinknek képesnek kell lenniük különféle elektronikai eszközök – vezeték nélküli modulok, okostelefonok, érintőképernyős, multimédiás eszközök – gyártás közbeni hatékony tesztelésére.
Jelen esettanulmányunk érintőképernyős, multimédiás tabletek tesztelésére alkalmas, kettős funkciójú rendszer bemutatására fókuszál. A rendszer nyomtatott áramköri lap (PCB) szinten a tablet RF-tulajdonságait méri, majd a teljes körű funkcionális végtesztelést is elvégzi, miután a PCB-t és a képernyőt már beszerelték a külső műanyag házba. A PCB-szintű tesztfázisban NI PXI-technológiát, a teljes körű funkcionális tesztelési fázisban pedig PC-alapon NI Vision és NI-SWITCH hardver- és szoftvereszközöket használunk.
Az RF-képességeket mérő rendszer olyan alapvető teszteket hajt végre, mint ledek szín- és intenzitásmérése, akkumulátorok feszültsége és töltőárama, hangrendszer, Wi-Fi – beleértve a hibavektor (EVM – Error Vector Magnitude), a bithibaarány (BER – Bit Error Rate), a kimenőteljesítmény, a szomszédos csatornák közötti áthallás (ACP – Adjacent-Channel Power), valamint a „Spectrum Emission Mask”-mérések – és számos RF-szabvány tesztelése. A végső funkcionális teszt során a rendszer elvégzi a MAC-cím programozását, letölti a felhasználói programkódot, végrehajtja az audio loopback, az USB-port, valamint a kamera és a képernyő funkcionális tesztjeit. A képernyő tesztelése során a pixelhibákat keressük, ehhez GigE-kamerát és NI Vision-szoftvert használunk. A teszt során az aktuális képernyő képét a rendszerben tárolt referenciaképpel hasonlítjuk össze.
Mindkét tesztrendszer alapja a Benetel Common Test Platform, egy hatékony, rugalmas, NI TestStand- és LabVIEW-környezetben kifejlesztett szoftver, amely hatékonyan támogatja a többszálas végrehajtást, az adatbázis-kapcsolatot és fixture-vezérlést igénylő alkalmazásokat. A közös szoftverplatform alkalmazása segít bennünket a fejlesztési idő radikális csökkentésében – új projekt esetén akár 75%-kal is –, továbbá elősegíti, hogy jó minőségű, ellenőrzött végtermék kerüljön ki a gyártásból.
Minden tesztrendszerben jelentős a National Instruments hardver- és szoftvereszközeinek a felhasználása. Az első, PCB-szintű tesztrendszer NI PXI-platformon készült. NI PXIe-5663E vektor-jelanalizátor- (VSA) és NI PXIe-5673E vektor-jelgenerátor- (VSG) -modulokat használunk a Wi-Fi- és egyéb RF-tesztekhez. A modulok az NI WLAN Measurement Suite-eszközt használják a 802.11a-, b-, g- vagy n-szabvány szerinti, teljes körű tesztek végrehajtásához. További modulok – egy NI PXI-6529 adatgyűjtő, egy NI PXI-2548 általános célú kapcsolómátrix és egy NI digitális I/O-modul – is tartoznak a rendszerhez. Ezeket olyan kiegészítő feladatokra használjuk, mint jelek mérése, fixture-átkapcsolás és -vezérlés.
A funkcionális végteszter PC-alapú, amelyben egy NI PCI-6520-típusú, ipari I/O-kártyát használunk a fixture vezérlésére. A rendszer a Benetel Common Test Platform kulcsfunkcióit együtt használja az NI Vision- és NI-SWITCH-szoftverrel, és ily módon az összetett érintőképernyő-kalibráció, valamint a kamera és képernyő verifikációs műveletei egyszerűen elvégezhetők.
Vezeték nélküli eszközök teszteléséhez szükséges, árnyékolt burkolatok területén piacvezetők vagyunk, és az igen különböző felhasználói igényeknek megfelelő termékek széles választékát kínáljuk. A PCB-szintű teszterben Benetel BTS-130-típusú burkolatot használunk, amely egy 80 dB-nél jobb csillapítású, árnyékolt, kompakt, masszív, pneumatikus működtetésű fixture-ház. Ezzel az árnyékolt fixture-rel a PCB-szintű teszterben lehetséges több termék egyidejű, párhuzamos tesztelése is anélkül, hogy az áthallásból származó interferencia lerontaná a tesztelés minőségét.
Ez a párhuzamos tesztelési mód – amely a gyártás közbeni tesztstratégiánk lényege – nagymértékben növeli a teszter átbocsájtását, miközben a beruházási költség alacsony szinten marad. Továbbá az NI TestStand önütemező képességének felhasználásával a tesztműveletek hatékonysága tovább növekszik amiatt, hogy a párhuzamos tesztek végrehajtásának sorrendjét a rendszer automatikusan ütemezi. Mindezek eredményeképpen csökken a teszt végrehajtásának ideje és növekszik az erőforrások kihasználtsága.
A funkcionális végteszterben a legújabb, BTF-930-típusú, visionalapú vizsgálatokhoz kifejlesztett, rack-kivitelű fixture-ünket használjuk kamera- és érintőképernyő-kalibráláshoz, valamint verifikációhoz.
Az NI-eszközök használatának előnyei
Tesztstratégiánk alapvető része az NI PXI-technológia, amelyet számos iparágban és nagyon sok alkalmazásban használunk. Termékeink szempontjából a PXI-platform legnagyobb előnye, hogy kompakt, megbízható eszköz, amellyel egyetlen rackfiókba lehet összeépíteni a követelmények széles skálájának eleget tevő, vezeték nélküli tesztrendszereket. Ezen felül viszonylag alacsony fejlesztési költséggel a PXI-driverek, valamint a beépített LabVIEW-eszközök és tool-kitek egy igen költséghatékony rendszert eredményeznek bármilyen más, ismert megoldáshoz viszonyítva. Mindemellett a PXI moduláris felépítése segíti a tesztrendszer időtállóságát, hiszen a funkcionális- vagy kapacitásbővítés könnyedén megoldható a teljes rendszer költséges újratervezése nélkül. Ez egy igen fontos tényező, tekintettel a vezeték nélküli ipar gyorsütemű fejlődésére.
A rendkívül rugalmas képfeldolgozó rendszerünkben alkalmazott NI Vision- és a GigE-kameratechnológia lehetővé teszi, hogy kompakt, költséghatékony módon, rack kivitelben tudjuk felépíteni a legújabb, sok megapixeles, nagyfelbontású érintőképernyők és kamerák teljes körű verifikációjára alkalmas berendezést. A két rendszer NI-gyártmányokra alapozása melletti további érvek:
-
az NI hatékony értékesítés utáni támogatást nyújt, továbbá
-
az NI-termékek könnyen illeszthetők a Benetel Common Test Platformjához.
A vezeték nélküli, multimédiás készülék tesztelésére alkalmas rendszereink (RF-képességek vizsgálata és funkcionális végtesztelés) gyors, nagyteljesítményű és rugalmas, tömeggyártásban alkalmazható, kulcsrakész megoldások, amelyeket összetett multimédiás tabletek tesztelésére fejlesztettünk ki. A tesztek maximális hatékonysága érdekében minden rendszerünk automatikusan és ütemezetten működik. Ezzel elértük, hogy az egy termékre jutó tesztelési költség a lehető legalacsonyabb maradjon, miközben a tesztek ismételhetőségét, megbízhatóságát még magasabb szintre emeltük.
National Instruments Hungary Kft.
1117 Budapest
Neumann J. u. 1/E 2. em. (Infopark E ép.)
Tel.: +36 1 481 1400
Fax: +36 1 203 3490
E-mail:
Ingyenesen hívható telefonszám: 06 80 204 704
Technikai kérdések:
