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现代电子测量仪器的发展趋势

中国电子网?? 2012年09月06日 ?? 收藏0

  下一代的自动测试系统

  下一代测试技术及测试系统的标准

  以美国为首的用户和仪器厂商近一年以来提出了一种新的测试仪器理念和技术以解决COTS仪器带来的问题,并同时满足未来测试系统的发展要求。该技术称之为NxTest,它就是基于LAN的模块化合成仪器(SyntheticInstrument)。安捷伦科技公司和VXITechnology公司于2004年9月为自动测试系统推出基于LAN的下一代模块化平台标准化-LXI。

  LXI(仪器的LAN扩展)不仅提供了机架和堆叠式仪器的嵌入式测量技术和PC标准I/O连接能力,还实现了基于插卡式仪器的系统的模块化特点并减小了体积。对于为航空/国防、汽车、工业、医疗和消费电子市场开发电子产品的研发和制造工程师来说,LXI紧凑灵活的封装、高速输入/输出和可靠的测量功能有效地满足了他们的需求。VXI总线为所有高密度高速度应用提供了理想的标准,LXI则同时融合了VXI和以太网的优势,为用户提供了一个良好的高性能仪器平台,满足VXI通常没有满足的应用需求。LXI基于LAN的结构为例,为在航空和国防行业中长寿命仪器的实现奠定了基础。LXI没有带宽、软件或计算机底板结构限制。它可以利用日益提高的以太网吞吐量,为面临下一代自动测试系统挑战的工程师提供理想的解决方案。

  LXI标准将由LXI协会负责管理。LXI协会是一家由主要测试测量公司组成的非营利机构。该集团的目标是开发、支持和推广LXI标准。安捷伦科技公司和VXITechnology公司利用其拥有悠久历史的模块化仪器设计,推出LXI平台,这是测试系统使用的开放式标准仪器发展中必然的可行一步。由于几乎每台电脑中都内置了以太网(LAN),以太网已经成为业界广泛认同的通信接口。互联网硬件价格正不断下降,速度正不断提高,局域网提供了其它点到点接口标准中没有提供的对等通信。测试和测量工程师日益认识到使用高速局域网替代专有测试测量接口(如GPIB)的好处,业内需要更低成本、更高带宽和更快的数据传送速率,这给专有测试测量接口提出了挑战。

  LXI测试测量模块是为用于设计检验或制造测试系统而优化的。连接局域网的能力使得各模块可以装在世界上任何地方,并从世界上任何地方访问模块。与采用昂贵电源、底板、控制器和MXI卡和电缆的模块化组件不同,LXI模块自带处理器、局域网连接、电源和触发输入。LXI模块可以采用全宽或半宽,高度为一个机架单位或两个机架单位,实现了非常简便的混配功能。信号输入和输出位于正面,局域网和输入交流电源则位于每个LXI模块的背面。LXI模块由计算机控制,不要求传统机架和堆叠式仪器配备的显示器、按钮和拨号装置。LXI模块采用标准网络浏览器诊断问题,使用IVI-COM驱动程序进行通信,简化了系统集成。

  LXI仪器的特点

  LXI仪器具备了以下五大特点:

  (1)开放式工业标准

  LAN和AC电源是业界最稳定和生命周期最长的开放式工业标准,也由于其开发成本低廉,使得各厂商很容易将现有的仪器产品移植到该LAN-Based仪器平台上来。

  (2)向后兼容性

  因为LAN-Based模块只占1/2的标准机柜宽度,体积上比可扩展式(VXI/PXI)仪器更小。同时,升级现有的ATS不需重新配置,并允许扩展为大型卡式仪器(VXI/PXI)系统。

  (3)成本低廉

  在满足军用和民用客户要求的同时,保有现存台式仪器的核心技术,结合最新科技,保证新的LAN-based模块的成本低于相应的台式仪器和VXI/PXI仪器。

  (4)互操作性

  作为合成仪器(SyntheticInstruments)模块,只需30~40种左右的通用模块即可解决军用客户的主要测试需求。如此相对较少的模块种类,可以高效且灵活地组合成面向目标服务的各种测试单元,从而彻底降低ATS系统的体积,提高系统的机动性和灵活性。

  (5)新技术及时方便的引入

  由于这些模块具备完备的I/O定义文档(由军标定义),所以,模块和系统的升级仅需核实新技术是否涵盖其替代产品的全部功能。如此看来,合成仪器(SyntheticSystems)将实现下述五大目标:①非常长的产品和系统支持周期,应用软件将不再依赖于特定的硬件。②很小的系统体积,仪器不包含多余的显示、输入和其它美学设计部分。③应用清晰明确,仪器界面一致,升级快捷方便。④系统生命周期与产品生命周期保持一致。⑤供应商独立,测量硬件与测量技术没有直接联系。

  展望未来

  综上所述,21世纪的电子测量仪器随着芯片技术和DSP技术的发展将达到前所未有的高性能,随着计算机技术与仪器的进一步融合,仪器的易操作性,易升级性,测量能力,数据处理和分析能力,都得到了大幅度提高。与此同时,软件无线电正越来越多地被应用到各个领域,仿真技术将为用户的设计和验证提供了更加强大和方便的工具。自动测试系统经历了从GPIB系统到VXI系统,从VXI系统到VXI与GPIB混合系统的发展历程,越来越多的军工用户希望拥有一种长寿命且高性能的系统标准体系来承担日益复杂的测试压力和维护成本的压力,面对未来的挑战,LXI仪器将在继承现有测试技术的基础之上,为下一代测试技术和测试仪器,特别是ATS测试系统的革新带来新的希望。

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