高加速应力筛选(HASS)测试:将Pickering的PXI 和LXI开关产品应用到对三个并列的航空电子电路板进行自动高加速应力筛选测试的解决方案中

客户

TBG Solutions TBG Solutions 是一家专注于测试测量和控制的英国本土大型企业。TBG致力于与客户合作,了解客户的需求,积极应对各种技术方面的挑战,为客户提供将软硬件相结合的专业有效的解决方案。该企业在过去的15年内已经交付了300多个项目,并且不断追求以最高的技术去满足客户们多变的需求。

“我们的团队决定在这个测试系统中使用Pickering的 PXI和LXI开关产品 ,因为他们的产品具有良好的灵活性和可维护性,能让我们在现在和将来长期地使用。” —— Steve Bale,TBG Solutions

应用

在航空国防工业中,制造缺陷和稳定性问题会导致执行任务改变甚至会造成灾难性的致命的后果,还会受到严重的经济处罚。为了减少这些问题或减轻这些问题带来的后果,原始设备制造商需要进行高加速应力筛选(HASS)测试,通过提前暴露零部件和组件中潜在缺陷的手段来保证持续稳定的产品质量和可靠性。高加速应力筛选(HASS)测试是产品压力测试的一种形式,旨在通过表征故障来提高稳定性并通过测试获得的信息来优化设计或制造。

TBG Solutions需要一个能够同步测试三块航空电子远程输入/输出印刷电路板(PCB)的解决方案。这需要并列执行各个被测单元(UUT)的多个程序,当被置入一个高加速应力筛选(HASS)室内时,每个单元有500个测试点,并且包含了大量不同的信号类型。过去的基于GPIB和VXI的测试系统太慢了,无法及时得到所需的结果,因此无法满足要求。

解决方案

TBG Solutions和Pickering紧密合作,共同设计了一个使用了Pickering的 PXI和LXI开关产品 的全自动测试系统。其中Pickering专门提供用于自动化生产测试和测量解决方案中的模块化开关解决方案。

该测试系统对置于高加速应力筛选(HASS)室内的三个并列的单元执行了5万次电气测试,包括电压、电阻、电流、电容、频率、相位和跳闸。测试系统生成并执行HASS文件,操作员可以去除或加入特定的测试,还可以调整温度、振动水平和斜率。全自动并行测试涉及飞机模拟,一个包含了两部分的固件的下载,高精度电容测量和负载跳闸测试。

TBG Solutions使用CAD和计算机辅助制造设计和构建完整的系统,并通过NI公司的LabVIEW和TestStand进行控制。为了获得极高的精确度和灵活性以及为了方便测量,他们决定使用我们Pickering的一个 18槽LXI机箱(型号60-103B-001),其中包含一整套Pickering的PXI开关模块,包括 大功率矩阵射频开关。并且还用了三个我们Pickering带有 内置开关自检(BIRST)功能的 LXI矩阵模块(60-551 -024 256X4)。TBG为系统中的每个仪器创建了一个接口驱动程序,而 Pickering 软件 API的通用性允许他们将这些驱动程序和其他组件无缝地组合在一起,以创建灵活的测试分块,并且可以在飞行中对这些分块进行排序。TBG利用开关并行技术对三个单元进行批量地测试,并且可以将各个单元开始和结束测试的时间设置成同步。

Using Pickering’s PXI and LXI Switching Products in an Automated, Highly Accelerated Stress Screening Test Solution 图一: Pickering配有PXI开关模块的18槽LXI机箱及其LXI矩阵模块

图一为Pickering为该测试系统设计的PXI和LXI开关产品。下面的图二展示了TBG测试系统的CAD图像,其中PXI机箱和LXI矩阵模块隐藏在置于两面19英寸机架后面的面板之后。

TBG Solutions HASS Test System
图二: 测试设备机架的CAD图像

该测试系统的优点

此测试系统不仅可以并行测试三个单元,还可以将各个单元的测试时间分别从3小时降至45分钟。 测试时间的减少意味着测试吞吐量增加了12倍,大大降低了制造商和终端客户的成本。

操作员可以使用系统软件工具去更改测试顺序、循环和HASS参数,如振动水平、温度水平和相应的斜率。 操作员可以创建特定的测试文件来复现特定组件上的现实故障。 系统在使用方面的灵活性使得操作员可以执行诊断、调试测试和研发等操作。

总结

Pickering提供了一系列具有良好的灵活性和易用性的开关模块,测试系统的开发人员和设计人员可以专注于研究对被测设备进行测试的最佳方式,而不需要设计复杂的连接线束和电路。通过使用Pickering的 PXI和LXI开关产品,TBG团队能够提供一个将高灵活性和可靠性与低维护成本的优点相结合的测试系统,长期地为终端用户提供服务。 而Pickering的内置开关自检(BIRST)诊断能够确保用户信号开关工作正常,以达到精准测试的目的。