功能測(cè)試控制系統(tǒng)的架構(gòu)需根據(jù)被測(cè)對(duì)象的復(fù)雜度(如電子模塊、機(jī)械裝置、智能系統(tǒng)等)設(shè)計(jì),核心組成包括:
需測(cè)試的目標(biāo)產(chǎn)品 / 組件,如汽車 ECU(電子控制單元)、家電控制器、工業(yè)傳感器、醫(yī)療設(shè)備模塊等。
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信號(hào)模擬與采集設(shè)備:模擬 UUT 的工作環(huán)境(如電壓、電流、溫度、壓力信號(hào)),采集 UUT 的輸出信號(hào)(如脈沖、通信數(shù)據(jù))。常見(jiàn)設(shè)備:信號(hào)發(fā)生器、示波器、萬(wàn)用表、DAQ(數(shù)據(jù)采集卡)、傳感器(溫度 / 壓力 / 位移等)。
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執(zhí)行機(jī)構(gòu):控制 UUT 的運(yùn)行狀態(tài)(如開(kāi)關(guān)通斷、電機(jī)啟停、閥門調(diào)節(jié)),如繼電器模組、伺服電機(jī)、氣動(dòng) / 液壓裝置。
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接口適配單元:實(shí)現(xiàn) UUT 與測(cè)試設(shè)備的物理連接(如定制測(cè)試治具、連接器、接線端子),確保信號(hào)傳輸穩(wěn)定。
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控制單元:負(fù)責(zé)測(cè)試邏輯的執(zhí)行、設(shè)備協(xié)同與流程調(diào)度,常見(jiàn)選擇:
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工業(yè) PLC(適用于簡(jiǎn)單邏輯、高可靠性場(chǎng)景,如生產(chǎn)線快速測(cè)試);
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工業(yè)計(jì)算機(jī) / 服務(wù)器(適用于復(fù)雜算法、多設(shè)備協(xié)同,如研發(fā)階段的深度測(cè)試);
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嵌入式控制器(適用于小型化、便攜式測(cè)試系統(tǒng))。
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通信模塊:實(shí)現(xiàn)各設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互,支持的協(xié)議:
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工業(yè)總線(EtherCAT、Profinet、Modbus);
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通用接口(USB、RS232/485、TCP/IP);
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專用協(xié)議(如汽車領(lǐng)域的 CAN/LIN,航空的 ARINC 429)。
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測(cè)試程序(Test Script):定義測(cè)試流程(如初始化→參數(shù)設(shè)置→信號(hào)激勵(lì)→數(shù)據(jù)采集→結(jié)果判斷),支持腳本化編程(如 Python、LabVIEW G 語(yǔ)言、C#),方便靈活調(diào)整測(cè)試邏輯。
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數(shù)據(jù)處理與分析模塊:實(shí)時(shí)解析采集的信號(hào)(如波形分析、數(shù)據(jù)比對(duì)),判斷 UUT 是否符合預(yù)設(shè)閾值(如 “輸出電壓應(yīng)在 12±0.5V 范圍內(nèi)”)。
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人機(jī)交互界面(HMI):操作人員配置參數(shù)、啟動(dòng)測(cè)試、查看結(jié)果的窗口,需直觀展示測(cè)試進(jìn)度、故障信息、歷史數(shù)據(jù)(如通過(guò) / 失敗統(tǒng)計(jì)、波形圖)。
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數(shù)據(jù)管理系統(tǒng):存儲(chǔ)測(cè)試記錄(如 UUT 序列號(hào)、測(cè)試時(shí)間、參數(shù)、結(jié)果),支持追溯與報(bào)表生成(對(duì)接 MES、ERP 系統(tǒng))。
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自動(dòng)化測(cè)試流程:按預(yù)設(shè)邏輯自動(dòng)完成 “激勵(lì)→響應(yīng)→判斷” 閉環(huán),減少人工操作(如一鍵啟動(dòng)測(cè)試,無(wú)需手動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備)。
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多維度信號(hào)交互:既能模擬 UUT 的輸入(如模擬汽車油門信號(hào)給 ECU),又能采集輸出(如 ECU 的噴油控制信號(hào)),驗(yàn)證 “輸入 - 輸出” 邏輯是否正確。
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實(shí)時(shí)監(jiān)控與異常處理:測(cè)試中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)(如電壓過(guò)載、通信中斷),觸發(fā)保護(hù)機(jī)制(如緊急停機(jī)、報(bào)警),避免 UUT 或測(cè)試設(shè)備損壞。
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測(cè)試參數(shù)可配置:支持自定義測(cè)試項(xiàng)(如調(diào)整電壓范圍、測(cè)試次數(shù)),適配不同型號(hào) UUT(通過(guò) “配置文件” 切換,無(wú)需重寫程序)。
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結(jié)果判定與追溯:自動(dòng)生成 “合格 / 不合格” 結(jié)論,標(biāo)記故障點(diǎn)(如 “某引腳輸出電壓異常”),并記錄全量數(shù)據(jù)(支持后期復(fù)盤)。
功能測(cè)試控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需結(jié)合行業(yè)特性,以下是幾個(gè)典型領(lǐng)域:
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汽車電子:測(cè)試車載 ECU(發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身控制),模擬怠速、加速、制動(dòng)等工況,驗(yàn)證 ECU 對(duì)傳感器信號(hào)的處理是否正確(如水溫過(guò)高時(shí)是否觸發(fā)報(bào)警)。
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消費(fèi)電子:測(cè)試手機(jī)主板、家電控制器(如空調(diào)主板),驗(yàn)證按鍵響應(yīng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、通信功能(如 WiFi / 藍(lán)牙連接)是否正常。
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工業(yè)自動(dòng)化:測(cè)試 PLC、伺服驅(qū)動(dòng)器,模擬負(fù)載變化(如電機(jī)堵轉(zhuǎn)),驗(yàn)證設(shè)備的保護(hù)邏輯(如過(guò)流停機(jī))和控制精度(如轉(zhuǎn)速誤差是否≤1%)。
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醫(yī)療設(shè)備:測(cè)試監(jiān)護(hù)儀、輸液泵等,模擬人體生理信號(hào)(如心率、血壓),驗(yàn)證設(shè)備的測(cè)量精度和報(bào)警閾值(如血壓超上限時(shí)是否聲光報(bào)警)。
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測(cè)試覆蓋率:需覆蓋 UUT 的所有核心功能(如不僅測(cè) “正常工作”,還要測(cè) “極限工況”“故障容錯(cuò)”,如電壓波動(dòng)、通信中斷時(shí)的表現(xiàn))。
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可靠性與穩(wěn)定性:測(cè)試設(shè)備需抗干擾(如電磁兼容設(shè)計(jì)),避免因自身誤差導(dǎo)致誤判;接口連接需牢固(如防呆設(shè)計(jì),避免插錯(cuò)燒損 UUT)。
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可擴(kuò)展性:采用模塊化設(shè)計(jì)(如測(cè)試設(shè)備通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化接口接入),方便后期增加測(cè)試項(xiàng)或更換 UUT 型號(hào)(如從測(cè)試 “1.5kW 電機(jī)控制器” 擴(kuò)展到 “3kW”)。
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易用性與安全性:HMI 操作簡(jiǎn)單(減少培訓(xùn)成本);設(shè)置權(quán)限管理(如操作人員僅能啟動(dòng)測(cè)試,工程師可修改參數(shù));配備急停按鈕、過(guò)載保護(hù)等安全裝置。
功能測(cè)試控制系統(tǒng)的核心價(jià)值是通過(guò) “自動(dòng)化 + 標(biāo)準(zhǔn)化” 替代人工測(cè)試,解決傳統(tǒng)測(cè)試中效率低、誤差大、追溯難的問(wèn)題。其設(shè)計(jì)需緊扣被測(cè)對(duì)象的功能需求,平衡測(cè)試深度與成本(如量產(chǎn)線側(cè)重 “快速篩查”,研發(fā)階段側(cè)重 “深度驗(yàn)證”),最終實(shí)現(xiàn) “產(chǎn)品功能零缺陷” 的目標(biāo)
多功能測(cè)試系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)控制柜、低壓開(kāi)關(guān)柜、低壓抽屜柜、高壓軟起柜、PLC控制柜、西門子控制柜、自控系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)集成,鍋爐控制系統(tǒng),暖通自控、暖通自動(dòng)化控制、暖通PLC柜
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