전자 시험 장비

Electronic test equipment
곡선 추적기 및 시간 영역 반사계 플러그인이 있는 Tektronix 7854 오실로스코프.하부 모듈에는 디지털 전압계, 디지털 카운터, 위상 비교기가 있는 오래된 WWVB 주파수 표준 수신기 및 함수 발생기가 있습니다.

전자 테스트 장비는 신호를 생성하고 테스트 대상 전자 장치(DUT)로부터 응답을 캡처하는 데 사용됩니다.이러한 방법으로 DUT의 올바른 작동을 입증하거나 장치의 결함을 추적할 수 있습니다.전자 시스템에 대한 모든 중요한 작업에 전자 테스트 장비를 사용하는 것은 필수적입니다.

실용적인 전자 공학 및 조립에는 매우 단순하고 저렴한 전자 테스트 장비(전구와 테스트 리드만으로 구성된 테스트 조명 등)부터 자동 테스트 장비(ATE)와 같은 매우 복잡하고 정교한 전자 테스트 장비까지 다양한 종류의 전자 테스트 장비를 사용해야 합니다.ATE는 종종 실제 및 시뮬레이션 형태로 이러한 악기 중 많은 것을 포함합니다.

일반적으로 회로 및 시스템을 개발할 때는 생산 테스트를 수행할 때 또는 현장에서 [citation needed]기존 생산 유닛을 트러블 슈팅할 때 필요한 것보다 더 고급 테스트 기어가 필요합니다.

시험 장비의 종류

기본 장비

시제품 확인용 시판 디지털 전압계

다음 항목은 테스트 대상 회로의 전압, 전류 및 구성 요소의 기본 측정에 사용됩니다.

테스트 대상 회로의 자극에는 다음이 사용됩니다.

Voltcraft M-3850 휴대용 멀티미터

다음은 테스트 대상 회로의 응답을 분석합니다.

이 모든 것을 하나로 연결하면:

고급 기기 또는 덜 일반적으로 사용되는 기기

미터

프로브

클램프 설비가 내장된 멀티미터.하단의 큰 버튼을 누르면 클램프의 아래턱이 열리며 클램프를 도체(와이어) 주위에 배치할 수 있습니다.센서에 따라서는, AC전류와 DC전류를 모두 측정할 수 있는 것도 있습니다.

분석기

신호 발생 장치

리더 계측기 LSG-15 신호 발생기.
케이블 테스터

기타 장치

플랫폼

Keithley Instruments Series 4200-CVU
Keithley Instruments 시리즈 4200 CVU

현재 자동화된 전자 테스트 및 측정 시스템을 구성하기 위해 여러 모듈식 전자 계장 플랫폼이 공통적으로 사용되고 있습니다.이러한 시스템은 전자 장치 및 서브 어셈블리의 유입 검사, 품질 보증 및 생산 테스트에 널리 사용됩니다.업계 표준 통신 인터페이스는 신호 소스를 "랙 앤 스택" 또는 섀시/메인프레임 기반 시스템의 측정 기기와 링크합니다. 대개 외부 PC에서 실행되는 사용자 지정 소프트웨어 애플리케이션의 제어 하에 있습니다.

GPIB/IEEE-488

GPIB(General Purpose Interface Bus)는 센서 및 프로그래밍 가능한 기기를 컴퓨터에 연결하기 위해 사용되는 IEEE-488(전기전자공학연구소가 작성한 표준) 표준 병렬 인터페이스입니다.GPIB는 8MB/s 이상의 데이터 전송이 가능한 디지털 8비트 병렬 통신 인터페이스입니다.24핀 커넥터를 사용하여 최대 14개의 계측기를 시스템 컨트롤러에 데이지 체인으로 연결할 수 있습니다.계측기에 있는 가장 일반적인 I/O 인터페이스 중 하나이며 계측기 제어 응용 프로그램을 위해 특별히 설계되었습니다.IEEE-488 사양은 이 버스를 표준화하고 전기적, 기계적, 기능적 사양을 정의함과 동시에 기본적인 소프트웨어 통신 규칙을 정의했습니다.GPIB는 기기 제어를 위해 견고한 연결이 필요한 산업 환경에서의 응용 프로그램에 가장 적합합니다.

원래 GPIB 표준은 1960년대 후반 Hewlett-Packard가 제조한 프로그래밍 가능한 계측기를 연결하고 제어하기 위해 개발했습니다.디지털 컨트롤러와 프로그램 가능한 테스트 장비의 도입으로 다양한 벤더의 기기와 컨트롤러 간의 통신을 위한 표준 고속 인터페이스가 필요하게 되었습니다.1975년 IEEE는 ANSI/IEEE 표준 488–1975, IEEE 표준 디지털 인터페이스 for Programmable Instrumentation을 발표했습니다.이 규격에는 인터페이스 시스템의 전기적, 기계적 및 기능적 사양이 포함되어 있습니다.이 표준은 이후 1978년(IEEE-488.1)과 1990년(IEEE-488.2)에 개정되었다.IEEE 488.2 규격에는 각 계측기 클래스가 준수해야 하는 특정 명령을 정의하는 SCPI(Standard Commands for Programmable Instrumentation)가 포함되어 있습니다.SCPI는 이러한 기기 간의 호환성과 구성성을 보장합니다.

IEEE-488 버스는 사용이 간편하고 프로그래밍 가능한 기기와 자극을 많이 활용하기 때문에 오랫동안 인기가 있었습니다.그러나 대형 시스템에는 다음과 같은 제한이 있습니다.

  • 드라이버의 팬아웃 용량은 시스템을 14대의 디바이스와 컨트롤러로 제한합니다.
  • 케이블 길이에 따라 컨트롤러와 디바이스의 거리는 디바이스당2 미터 또는 합계 20 미터로 제한됩니다.이로 인해 실내에 분산된 시스템 또는 원격 측정이 필요한 시스템에 전송 문제가 발생합니다.
  • 프라이머리 주소는 프라이머리 주소를 가진 30대의 디바이스로 시스템을 제한합니다.최신 기기에서는 보조 주소를 거의 사용하지 않으므로 시스템 [2]크기에 30개의 장치 제한이 있습니다.

계장용 LAN eXtensions

LXI(LXI) 표준은 이더넷을 사용하는 계측 및 데이터 수집 시스템에 대한 통신 프로토콜을 정의합니다.이러한 시스템은 저비용 개방형 표준 LAN(이더넷)을 사용하여 소형 모듈식 계측기를 기반으로 합니다.LXI 호환 계측기는 카드 케이지 아키텍처의 비용 및 폼 팩터 제약 없이 모듈식 계측기의 크기와 통합 이점을 제공합니다.이더넷 통신을 사용함으로써 LXI 표준은 유연한 패키징, 고속 I/O 및 광범위한 상업, 산업, 항공우주 및 군사 애플리케이션에서 LAN 연결을 표준화할 수 있습니다.모든 LXI 호환 기기에는 비 LXI 기기와의 통신을 단순화하는 IVI(Interchangeable Virtual Instrument) 드라이버가 포함되어 있으므로 LXI 호환 장치 자체가 LXI 호환 장치가 아닌 장치(예: GPIB, VXI, PXI 등을 사용하는 기기)와 통신할 수 있습니다.따라서 계측기의 하이브리드 구성 구축 및 작동이 단순해집니다.

LXI 계측기는 테스트 및 측정 응용 프로그램을 구성하기 위해 내장된 테스트 스크립트 프로세서를 사용한 스크립팅을 사용하는 경우가 있습니다.스크립트 기반 계측기는 많은 애플리케이션에서 아키텍처의 유연성, 성능 향상 및 비용 절감을 제공합니다.스크립팅은 LXI 계측기의 장점을 강화하며, LXI는 스크립팅을 활성화하고 강화하는 기능을 제공합니다.현재 계측용 LXI 표준은 계측기를 프로그래밍하거나 스크립팅을 구현할 필요가 없지만 LXI 사양의 여러 기능은 프로그래밍 가능한 계측기를 예측하고 LXI 호환 [3]계측기에서 스크립팅 기능을 향상시키는 유용한 기능을 제공합니다.

계측용 VME eXtensions

VME eXtensions for Instrumentation(VXI)은 주로 자동 테스트 장비(ATE)에 사용되는 전기 및 기계 표준입니다.VXI를 사용하면 여러 벤더의 기기를 공통의 제어 및 패키징 환경에서 함께 사용할 수 있습니다.VPX(일명 VITA 46)는 VMEbus에 기초한 ANSI 규격으로 고속 커넥터를 사용하여 스위치 패브릭을 지원합니다.VXI는 VMEbus 사양과 General-Purpose Interface Bus(GPIB; 범용 인터페이스 버스)의 기능을 결합하여 계측 애플리케이션의 요구를 충족시킵니다.VME, VPX 및 VXI 컨트롤러와 프로세서의 다른 테크놀로지도 이용할 수 있습니다.

VME, VPX 및 VXI 버스 인터페이스 및 어댑터를 선택하려면 사용 가능한 기술을 분석해야 합니다.Original VME Bus(VMEbus)는 내구성을 위해 엣지 커넥터 대신 96핀 플러그를 제공하는 견고한 회로 기판인 Eurocard를 사용합니다.VME64는 64비트 데이터 전송 및 주소 지정을 제공하는 VMEbus 확장 버전입니다.VME64 기능에는 비동기 데이터 전송, 16~40비트 주소 범위, 8~64비트 데이터 경로 폭 및 80Mbps 대역폭이 포함됩니다.VME64 확장(VME64x)은 160핀 커넥터 패밀리, 3.3V 전원장치 핀, 최대 160Mbps 대역폭, 인젝터/이젝터 잠금 핸들 및 핫 스왑 기능을 갖춘 오리지널 VMEbus의 개량형 버전입니다.VME160은 160 Mbps의 속도로 데이터를 전송합니다.VME320은 320 Mbps의 속도로 데이터를 전송합니다.VXI는 VMEbus 사양과 General-Purpose Interface Bus(GPIB; 범용 인터페이스 버스)의 기능을 결합하여 계측 애플리케이션의 요구를 충족시킵니다.VPX 애플리케이션용 VME, VPX 및 VXI 버스 인터페이스 및 어댑터도 사용할 [4]수 있습니다.

계장용 PCI eXtensions

PCI eXtensions for Instrumentation(PXI)은 데이터 수집 및 실시간 제어 시스템에 특화된 주변기기 버스입니다.1997년에 도입된 PXI는 컴팩트를 사용합니다.PCI 3U 및 6U 폼 팩터 및 측정 애플리케이션에 적합한 트리거 라인, 로컬 버스 및 기타 기능을 추가합니다.PXI 하드웨어 및 소프트웨어 사양은 PXI Systems [5]Alliance에 의해 개발 및 유지관리됩니다.전 세계 50개 이상의 제조업체가 PXI 하드웨어를 [6]생산하고 있습니다.

유니버설 시리얼 버스

USB(Universal Serial Bus)는 키보드나 마우스 등의 주변기기를 PC에 연결합니다.USB는 1개의 포트로 최대 127개의 디바이스를 처리할 수 있는 플러그 앤 플레이 버스이며 이론상 최대 스루풋은 480 Mbit/s(USB 2.0 사양으로 정의된 고속 USB)입니다.USB 포트는 PC의 표준 기능이기 때문에 기존의 시리얼 포트 테크놀로지가 자연스럽게 진화한 것입니다.그러나 여러 가지 이유로 인해 산업용 테스트 및 측정 시스템을 구축하는 데 널리 사용되지 않는다(예: USB 케이블은 산업용 등급은 거의 없고 소음 민감성이 높으며 확실하게 부착되지 않아 오히려 쉽게 분리할 수 있으며 컨트롤러와 장치 사이의 최대 거리는 수 미터로 제한된다).다른 연결과 마찬가지로 USB는 주로 견고한 버스 연결이 필요하지 않은 실험실 환경에서 응용 프로그램에 사용됩니다.

RS-232

RS-232는 분석 및 과학 기기 및 프린터 등의 주변기기 제어에 널리 사용되는 시리얼 통신 규격입니다.GPIB와 달리 RS-232 인터페이스에서는 한 번에 하나의 장치만 연결하고 제어할 수 있습니다.RS-232는 표준 데이터 레이트가 20KB/s 미만인 비교적 느린 인터페이스이기도 합니다.RS-232는 저속하고 견고하지 않은 연결로 호환되는 실험실 애플리케이션에 가장 적합합니다.

테스트 스크립트 프로세서 및 채널 확장 버스

가장 최근에 개발된 테스트 시스템 플랫폼 중 하나는 고속 버스와 결합된 온보드 테스트 스크립트 프로세서를 갖춘 계측기를 사용합니다.이 접근법에서는 하나의 "마스터" 계측기가 테스트 시스템에서 다양한 "슬레이브" 계측기의 작동을 제어하는 테스트 스크립트(작은 프로그램)를 실행하며, 고속 LAN 기반 트리거 동기화 및 장치 간 통신 버스를 통해 연결됩니다.스크립팅은 일련의 작업을 조정하는 스크립트 언어로 프로그램을 작성하는 것입니다.

이 접근방식은 테스트 및 측정 어플리케이션의 특징인 작은 메시지 전송에 최적화되어 있습니다.네트워크 오버헤드가 매우 적고 데이터 속도가 100Mbit/s이므로 실제 애플리케이션에서 GPIB 및 100BaseT 이더넷보다 훨씬 빠릅니다.

이 플랫폼의 장점은 연결된 모든 계측기가 긴밀하게 통합된 하나의 멀티 채널 시스템으로 작동하므로 사용자는 테스트 시스템을 비용 효율적으로 필요한 채널 수에 맞게 확장할 수 있습니다.이런 유형의 플랫폼으로 구성된 시스템은 완전한 측정 및 자동화 솔루션으로 단독으로 사용할 수 있으며 마스터 유닛은 소싱, 측정, 합격/불합격 결정, 테스트 시퀀스 흐름 제어, 비닝 및 컴포넌트 핸들러 또는 프로버를 제어합니다.전용 트리거 라인을 지원한다는 것은 이 고속 버스로 연결된 온보드 테스트 스크립트 프로세서가 장착된 여러 기기 간의 동기 작업을 추가 트리거 [7]연결 없이도 수행할 수 있음을 의미합니다.

테스트 기기 전환

테스트 시스템 구성에 고속 스위칭 시스템을 추가하면 여러 디바이스를 보다 빠르고 비용 효율적으로 테스트할 수 있으며 테스트 오류와 비용을 모두 줄일 수 있습니다.테스트 시스템의 스위칭 구성을 설계하려면 스위칭되는 신호와 실행하는 테스트 및 사용 가능한 스위칭하드웨어 폼 팩터를 이해해야 합니다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 전기전자계측장비 목록
  • 부하 풀(Load pull)은 테스트 대상 장치에 표시되는 임피던스를 체계적으로 변경하는 프로세스에 적용되는 구어체 용어입니다.

레퍼런스

  1. ^ "Signal Injector Circuit". Retrieved 2018-06-03.
  2. ^ ICS 일렉트로닉스2009년 12월 29일 검색된 GPIB 버스 연장
  3. ^ 프랭클린, 폴, 토드 A.헤이스, LXI 커넥션입니다LXI와 스크립팅의 이점2008년 7월2010년 1월 5일 취득.
  4. ^ "VME, VPX, and VXI Bus Interfaces and Adapters Information". Retrieved 2021-06-03.
  5. ^ PXI 시스템 얼라이언스사양 2010-09-02 Wayback Machine에 보관된 것입니다.2009년 12월 30일 취득.
  6. ^ PXI 시스템 얼라이언스사양 2009년 12월 30일 취득한 웨이백 머신에서 2010-09-05년에 아카이브.
  7. ^ 시고이, 데일R&D 매거진변화하는 RD 요구에 부응하는 스마트 기기 2009년 1월 4일.

외부 링크