基于PXI平台的光电通信转换器自动测试系统设计
作者何劲松上海电子信息职业技术学院（上海201411)
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何劲松（1985-），女，硕士，讲师，研究方向：智能算法与测试测量。
摘要：光电通信转换器自动测试系统是根据光纤模块产品的外部接口规范设计的，并且该设计是将基于PXI平台的模块化产品与离散测试仪器结合在一起进行设计的。接口通讯功能和性能指标测试功能可以完成不同产品的自动测试。
简介
在国防，军工，核电等领域，为了保证通信的稳定性和可靠性，并要求兼具较高的EMC电磁兼容性能，通常选择抗干扰性高的光纤通信方式。电磁干扰性能，因此设计了一种光电通信转换器，它是将RS-422 / 485子卡的电信号转换为光信号的转换模块。当前，设计有两种主要类型。第一种是光电转换器-A，它支持4个发送和4个接收信号转换。第二种是光电转换器-B，它支持4发送到8发送，即4个发电信号。它被转换成8个发光信号，以实现信号的多重分配。为了测试这两种产品的功能和性能指标，有必要设计一套自动化测试设备分别对它们进行自动化测试。
本文介绍的光电通信转换器自动测试系统是根据“光纤模块测试要求”文档设计的，结合了基于PXI平台的模块化产品和分立的测试仪器，包括电气设计和硬件设备选择。模型和软件设计的三个部分确保了产品在开发和生产过程中功能和性能的正确性，并为产品开发提供反馈。
1个测试要求
光电通信转换器模块需要测试的技术指标包括：
1)输入电压测试
电源接口连接到24V电压源。开机后，观察8个光导下方的LED灯；用万用表测试电源的两端是否短路。如果没有短路，请加载24V输入电压，输入电压范围为0〜24V，误差为±10％。测试每个边缘电压值，以查看模块是否可以正常工作。
2)输出信号环路测试
从连接器输入RS422信号。传输速率分别为1M和5M时，分别测试模块光纤头的收发是否正常。
3)光功率测试
光功率指数：-15.2dbm（20MbD d2d2十六进制数据，如果开，峰值为60mA，则为峰值）。
4)接收器灵敏度测试
接收头灵敏度指标：-34.4dbm（20MbD d2d2十六进制数据2km 62.5 / 125um光纤，误码率BER = 10-1 2)。
5)在线产品测试
有必要对产品进行在线测试，以测试1M和5M速度下的通信功能是否正常，并检测误码率等技术指标。
2电气设计
根据测试要求，设计一个自动化测试系统。该系统是通过结合基于PXI平台的模块化产品和离散测试仪器而设计的。通过GPIB总线连接和控制PXI测试平台和离散测试仪器，以实现测试资源的统一调度。
测试系统的电气结构如图1所示。
该系统的测试资源包括两部分：PXI测试资源，离散测试仪器和程控摄像机。其中，主控制器通过GPIB接口控制每台离散仪器，通过以太网控制摄像机，从而实现测试资源的统一调度和控制。
1) PXI测试资源。该部分的主要测试功能包括：被测产品的电源控制功能，被测产品的引脚开-关测试功能，422通信测试功能，关断控制功能以及被测产品的输出功率测试功能。
2)离散测试仪器。这部分的主要测试功能包括：为被测产品提供电源，测试被测产品的光功率，以及测试被测产品的光信号衰减。
3)程控摄像机，该部分主要为DUT上的LED指示灯拍照，并将图像分析与测试软件相结合，以实现DUT的LED指示灯的测试功能。
3硬件设备选择
根据测试要求，进行硬件选择。该系统的硬件测试资源主要包括表1中所示的模块。
4软件设计
该系统采用NI公司的LabVIEW软件进行开发。主控制程序软件采用“基于队列的动态多功能生产者和消费者”设计模式。 “生产者”线程是人机交互界面，它拦截用户操作并将相应的命令发送到“消费者”线程。 “消息管理机构”负责将命令分发到各个功能模块或在其自己的线程中完成相应的处理。
系统软件包括软件模块，例如主控制程序，系统管理模块，资源管理模块和信号管理模块。软件架构如图2所示。
该软件基于测试引擎+测试线程的设计结构。每个引擎独立运行并负责自己的功能线程，从而实现测试的并行操作。该软件的模块介绍如下：
1)人机界面，主要提供用户操作菜单和按钮，并显示测试执行状态； </ p>
2)系统管理引擎，包括系统配置线程，用户管理线程，测试数据管理线程和故障处理线程；
3)资源管理引擎，主要包括硬件设备管理线程，测试资源分配线程和RS422通信测试线程；
4)测试管理引擎，它是测试软件的核心引擎自动测量设备，主要包括测试序列编辑线程，测试序列执行线程和测试报告管理线程。
软件界面如图3所示。
5结论
本文设计的基于PXI平台的光电通信转换器自动测试系统具有高性能，可扩展性强，开发时间短的特点。它可以实现实时数据采集，处理，显示，记录回放以及完整的多通道同步。任务。自动化集成度高，成本低，人机交互性好，改进和升级非常方便，在国防和核电安全通信领域具有广阔的应用前景。
参考：
[1]姚远。基于PXI的自动化测试系统设计[J]。电子测量技术，2012，35（6)：25-28.
[2]王冬月，陈思文。基于PXI总线的波控设备自动测试系统设计[J]。情报探索自动测量设备，2016（1)：31-34.
[3]李义君。彭建华，彭建华。基于PXI和GPIB总线的电路测试系统的开发与设计[J]。现代电子技术，2010,33（2 2)：35--37.
本文摘自2017年第12期“电子产品世界”的第64页。欢迎在撰写论文时引用该文章并注明出处。
