PS PXIe-3348动态信号采集卡生产测试规范(草稿版).doc

生产测试规范生产测试规范 名名 称 称 PXIe 3348 生产测试规范生产测试规范 版版 本本 V1 0 0 日日 期 期 2014 07 18 受控状态 受控状态 可盖受控章 内部资料 拟制 许春亮 审核 常鹏坤 批准 刘吉彪 生产测试规范 第 1 页 共 18 页 历 次 版 本 情 况 日期撰写人版本备注 2014 07 18许春亮V1 0 0新建 说明 1 此文档用于生产线的动态信号采集卡产品 如 PXIe 3348 等 的生产调测 2 此版本为 V1 0 0 生产测试规范 第 2 页 共 18 页 目目 录录 生产测试规范生产测试规范 1 1引言引言 4 1 1编写目的 4 1 2文档约定 4 1 3预期读者建议 4 1 4参考资料 4 1 5缩写术语 4 2测试环境测试环境 5 2 1环境设备清单 5 2 2测试环境条件 5 2 3测试环境搭建 5 3测试项目和流程测试项目和流程 6 3 1测试项目 6 3 2测试流程 6 4测试方法和步骤测试方法和步骤 8 4 1搭建测试环境 8 4 2上电前测试 8 4 3上电测试 10 4 4固件烧录 10 4 5环境试验 12 4 6功能测试 14 5附录附录 18 5 1常见问题排除方法 18 5 2注意事项 18 生产测试规范 第 3 页 共 18 页 1引言引言 1 1编写目的编写目的 本文详细描述了PXIe 3348动态信号采集卡的测试方法和测试过程 提供生产人员参考 以方便转产使用 各测试项主要根据PXIe 3348动态信号采集卡的研发相关文档确定 测试 环境主要根据一般的生产条件建立 并给出了相应环境下的测试方法 测得的结果可以作 为检验PXIe 3348动态信号采集卡性能的依据之一 测试人员参考此文档 可以对生产线上下线的板卡进行功能与性能测试 使之符合板 卡产品设计技术指标要求 达到出厂合格要求 以便入库 进入销售库存 1 2文档约定文档约定 标题 黑体 五号 正文 宋体 五号 行间距 1 5 倍行间距 1 3预期读者建议预期读者建议 1 测试相关的生产测试和维修人员 质量检验员等 2 测试相关的外协合作单位技术人员 生产测试人员和维修人员等 1 4参考资料参考资料 1 PS PXIe 3348 16通道动态信号采集卡 用户手册 V1 0 2 PS PXIe 3348 16通道动态信号采集卡 安装手册 V1 0 3 PXIe 3348动态信号采集卡测试用例 1 5缩写术语缩写术语 缩写术语缩写术语英文全称英文全称中文全称中文全称 DAQData Acquisition Board数据采集卡 ADC A D Analog to Digital Converter模数转换器 DAC D A Digital to Analog Converter数模转换器 DMADirect Memory Access直接内存存取 DRDynamic Range动态范围 SFDRSpurious freeDynamicRange无杂散动态范围 THD NTotal Harmonic Distortion Noise总谐波失真加噪声 CMRRCommon Mode Rejection Ratio共模抑制比 生产测试规范 第 4 页 共 18 页 2测试环境测试环境 2 1环境环境设备清单设备清单 测试环境使用的仪表 设备和工具 程序如表 2 1 所示 表 2 1 测试用仪表设备清单 NO 设备名称型号规格描叙数量 1 机箱NI PXIe 1082 或 PS PXIe 9108 1 2 控制器NI PXIe 8133 win7 或 PS PXIe 3070 win7 1 3 信号源音频分析仪 SR1 1 4 数字多用表 Agilent 34401A1 5 多功能校准源 Fluke 5522A1 6 测试电缆BNC BNC SMB SMB BNC SMB 线缆 N 7 USB Blaster 下载线XILINX 下载线 1 8 驱动 PS DAQ 1 3 11 9LabVIEWLabVIEW20111 10 隔离变压器无 1 11 高低温试验箱 10 55 高低温箱 1 2 2测试环境条件测试环境条件 环境温度 17 C 25 C 湿度 35 55 2 3测试环境搭建测试环境搭建 测试环境搭建方法如图 2 1 所示 控 制 器 KH 4420B SR1 显示器 NI机箱 控制器 PXIe 3348板卡 图 2 1 测试环境搭建图 生产测试规范 第 5 页 共 18 页 3测试测试项目和流程项目和流程 3 1测试项目测试项目 具体测试项和指标如下表所示 表 3 1 测试项和指标清单 NO ItemLimit 1 外观检查无焊接和装配问题 2 静态测试测试点对地阻抗正常 3 上电测试电源部分无短路情况 4 固件烧录成功提示 5 振动筛选振动后无焊接问题发生 6 常温老化老化无异常现象 7 高低温储存恢复到常温功能正常 8 功能测试功能正常 3 2测试流程测试流程 测试流程如图 3 1 所示 测试流程一共分成 6 个工序环节 分别是搭建生产测试环境 上电前测试 上电测试 固件烧录 环境试验和功能测试等 其中上电前测试包括外观检查和静态测试 环境试验包括振动筛选 常温老化和高低温储存 功能测试包括校准精度测试和性能指标测试 生产测试规范 第 6 页 共 18 页 测试环境 搭建 上电前测试 固件和PID烧录 烧录成功 老化测试 自检 基本功能测 试 维修定位或返厂 测试通过 打包测试数据文件 维修定位或返厂 N N Y Y N N Y Y 图 3 1 测试流程图 生产测试规范 第 7 页 共 18 页 4测试方法和步骤测试方法和步骤 4 1搭建测试环境搭建测试环境 4 1 1硬件环境 根据 图 2 1 测试环境搭建图 搭建测试环境 注意仪表的接线顺序和极性 然后 根据动态信号采集卡用户手册的前面板信号接口定义 正确连接信号 4 1 2软件环境 根据相关板卡的安装手册 来安装系统驱动 同时 为了烧录和测试的需要 测试 PC 上还应安装 iMPACT 软件 VISA 驱动 LabVIEW2011 PS DAQ 驱动 安装方法请参考 相应软件的使用说明 或者请测试工程师支持 4 2上电前测试上电前测试 4 2 1外观检查 检查电路板有无因焊接而导致的破皮 鼓包等现象 若有则进一步检查是否带来 短路或虚接 出现短路或虚接现象 进行修复 对照元器件清单检查电路板上元器件是否有漏插 漏焊 焊错 焊反的元件 若 有予以纠正 用肉眼检查板焊接面是否有偏移焊盘 连焊 虚焊等现象 若有予以纠正 4 2 2静态测试 使用万用表电阻档 黑表笔接地 红表笔分别测试以下几个电容测试点 记录测试 数据并分析是否正常 表 4 1 测量值是在未加电时用万用表测得的电阻值 表 4 1 静态特性测试 万用表 FLUKE 17B 母板静态特性测试 测试点参考阻抗 实测值 结论测试点参考阻抗 实测值 结论 25V 100 AI 4V 100 AI 15V 100 3 3V 100 AI 15V 100 1 2V 50 P 12V 100 1 2VA 50 AI 11V 100 CAL 5V 100 AI 11V 100 子板静态特性测试 测试点参考阻抗 实测值 结论测试点参考阻抗 实测值 结论 25V 100 AI 4V 100 生产测试规范 第 8 页 共 18 页 AI 11V 100 CAL 5V 100 AI 11V 100 图 4 1 母板测试参考点 图 4 2 子板测试参考点 生产测试规范 第 9 页 共 18 页 4 3上电测试上电测试 4 3 1加电压测试 将阻抗测试正常的板卡插入背板 给背板加电 测试以下电压值是否在允许的范 围 如果超出 则认为是不合格品 需要返修 测试点见图 4 1 图 4 2 表 4 2 加电电压测试 母板测试点 测试点名称电压值范围 V 实测值 V 结论 合格或不合格 25V25V 5 AI 15V15V 5 AI 15V 15V 5 P 12V12V 5 AI 11V11V 5 AI 11V 11V 5 AI 4V4V 5 3 3V3 3V 5 1 2V1 2V 5 1 2VA1 2V 5 CAL 5V5V 1mV 子板测试点 测试点名称电压值范围 V 实测值 V 结论 合格或不合格 25V25V 5 AI 11V11V 5 AI 11V 11V 5 AI 4V4V 5 CAL 5V5V 1mV 4 4固件烧录固件烧录 4 4 1固件烧录 XILINX 固件烧录过程 a 首先将 USB Blaster 下载线插到 J1 插头上 注意插头方向 严禁插反 b 打开 ISE iMPACT 软件 c 点击 Boundary Scan 在右侧点右键 Initialize Chain 生产测试规范 第 10 页 共 18 页 图 4 3 XILINX固件烧录过程示意图 1 d 对接下来弹出的两个对话框点击 Bypass 和 OK 选项 e 右键选择芯片上方的虚线对话框添加 Flash Add SPI BPI Flash 图 4 4 XILINX固件烧录过程示意图 2 f 在弹出的对话框中选择添加 FPGA 程序文件 g 选择芯片的 SPI PROM 和 Data Width 生产测试规范 第 11 页 共 18 页 图 4 5 XILINX固件烧录过程示意图 3 h 在 Flash 上点右键 Program 按钮开始烧录 当 Process 显示 100 后烧写完成 如 4 2 图所示 10min 图 4 6 XILINX固件烧录过程示意图 4 4 5环境试验环境试验 4 5 1振动筛选 振动台使用标准 1 振动频率 5 50Hz 2 加速度 9 8 S2 生产测试规范 第 12 页 共 18 页 3 振动方向 XYZ 4 振幅 2 4mm 5 试验时间 XYZ 方向各 30 分钟 4 5 24h 常温老化试验 将板卡插入老化平台中 PXI PCI 机箱 使用 PS DAQ 面板程序中的 AI 功能空采测试 常温下运行 4h 后 所测功能正常则老化工序 PASS 4 5 3高低温储存 请参考 QPJ JY 2012 03 电工电子产品环境试验规范第 1 部分低温 高温 温度筛选 试验 摘录内容如下 图 4 7 高低温曲线图 生产测试规范 第 13 页 共 18 页 4 6功能测试功能测试 4 6 14 6 1校准与直流耦合精度测试 将板卡插到PXIe机箱上电 校准仪FLUKE 5522A上电 将板卡即将校准通道与校准仪连 接 待校准仪与板卡上电稳定一段时间后 打开ATS V100 自动化测试程序 选择校准精度 测试项 找到需要测试的板卡资源名 填写板卡SN号 勾选对应的项目 如下图所示 点击 Begin 按钮 进行AI的校准和测试 校准时按弹出的对话框提示切换板卡通道 需补充写SN号部分 AI校准完成后 程序会自动切换到板卡直流耦合精度测试 待所有通道测试完成后 程序会提示板卡此项功能测试是否通过 通过为 PASS 未通过为 FAIL 如测试通过 可进行下一项指标测试 如未通过则需重新校准 测试 或找相关技术人员解决问题 图 4 8 校准精度测试程序 4 6 24 6 2性能指标测试 将板卡插到 PXIe 机箱上电 音频分析仪 SR1 上电 使用网线将控制器与 SR1 相连 设 置控制和 SR1 的 IP 地址在同一网段 并关闭控制器防火墙设置 将板卡即将测试的通道 与 SR1 设备连接 待 SR1 与板卡上电稳定一段时间后 打开 ATS V100 自动化测试程序 选择功能测试项 找到需要测试的板卡资源名 填写板卡 SN 号 勾选对应的项目 如下图 生产测试规范 第 14 页 共 18 页 所示 点击 Begin 按钮 选择需要被测试的通道及测试项 如动态范围 THD N 串 扰等 进行功能测试 测试时按弹出的对话框提示切换板卡通道和改变连线 如板卡 16 个通道的所有测试项测试结果为 PASS 请更换其他板卡进行校准精度测 试 更换板卡后注意修改 SN 号 如有测试项测试结果为 FAIL 请检查机箱和 SR1 设备共地情况 详见注意事项 连接线是否牢靠 待确认无问题后在对未通过测试项进行专项测试 测试结论以最终测试 结果为准 如有部分测试项依然不能通过 请联系相关技术人员协助解决问题 图 4 9 自动化测试程序 1 生产测试规范 第 15 页 共 18 页 图 4 10 自动化测试程序 2 图 4 11 自动化测试程序 3 生产测试规范 第 16 页 共 18 页 图 4 12 自动化测试程序 4 生产测试规范 第 17 页 共 18 页 5附录附录 5 1常见问题排除方法常见问题排除方法 主要针对 PXIe 3348 动态信号采集卡在初次测试时经常会遇到的问题提供分析方 式 以快速进行问题的分析与定位 或协助生产人员进行返修 解决问题 使之符合 板卡出厂要求 如果出现下列问题时 相应的分析方式说明 表 5 1 常见故障现象及解决方法 编号故障现象解决方法 1