电子产品的硬件测试技术研究

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:张鑫杰
[导读] 摘要:电子产品硬件测试技术的有效应用对提升电子产品研发科学性,宝恒电子产品使用质量具有重要作用。
        (天津航联迪克科技有限公司  天津  300384)
        摘要:电子产品硬件测试技术的有效应用对提升电子产品研发科学性,宝恒电子产品使用质量具有重要作用。在当前电子产业高速发展,电子产品市场竞争日渐激烈,人们对电子产品质量要求不断提升的背景下,认知并掌握电子产品硬件测试技术已经成为相关企业与相关工作人员工作的重点。对此,加强电子产品硬件测试技术的研究,促进测试有效性的不断提升,势在必行。
        关键词:电子产品;硬件测试技术;
        测试的目的决定了如何去组织测试。如果测试的目的是为了尽可能多地找出错误,那么测试就应该直接针对设计比较复杂的部分,或是以前出错比较多的位置。如果测试目的是为了给最终用户提供具有一定可信度的质量评价,那么测试就应该直接针对在实际应用中经常用到的商业假设。
        1 电子产品硬件测试的相关概念
        电子产品已经成为当前人们日常生产生活中不可或缺的存在,随着电子产品应用重要性的日渐提升,电子产品质量问题愈发凸显。对此,在电子产品研发与应用过程中加强电子产品测试力度,提升电子产品质量保证电子产品使用稳定与安全至关重要。电子产品的硬件测试主要是指以电子产品为测试对象,采用先进质量检验与测试方法进行问题发现、分析、归纳总结的过程。在电子产品硬件测试过程中,通常情况下,测试工作人员需根据实际情况与需求制定测试规划,保证测试手段、测试资源配置的科学性,并从电子产品硬件开发整个生命周期人手,对电子产品硬件开发个环节,包括硬件开发设计、单板阶段、硬件系统、硬件平台系统等进行综合分析,落实测试规划,探寻硬件设计开发过程中可能存在的问题,并及时发现问题,为设计研发人员提供参考依据,实现电子产品硬件问题的及时处理与改善,提升电子产品硬件性能与质量,保证电子产品使用的稳定性、安全性与可靠性。与此同时,电子产品的硬件测试实现了对电子产品质量等级的评估,便于加深对电子产品硬件及整体结构的认知与了解。因此,掌握电子产品硬件测试技术,实现测试技术科学应用至关重要。测试并不仅仅是为了要找出错误。通过分析错误产生的原闪和错误的分布特征,可以帮助项目管理者发现当前设计过程的缺陷,以便改进。同时,这种分析也能帮助测试人员设计出有针对性的枪测方法,改善测试的有效性。没有发现错误的测试也是有价值的,完整的测试是评定测试质量的一种方法。
        2 电子产品的硬件测试技术
        (1)信号质量测试。基本的信号质量测试是通过测试单板上的各种信号,根据信号种类的不同,用不同的指标来衡量信号的质量,并对信号质量进行分析,发现系统设计中的不足。开发人员根据已有的信号质量、时序调试和测试方面的规范及指导书,在单板调试阶段完成对单板信号质量的全面测试并完整记录结果。
        (2)时序测试。对板内信号时序进行调试,验证信号实际时序关系是否可靠,是否满足器件要求和设计要求;分析设计余量,评价单板工作可靠性。开发人员根据已有的信号质量、时序调试和测试方面的规范和指导书,在单板调试阶段完成对单板时序(包括逻辑外部时序)的全面调试和测试。
        (3)功能测试。功能测试是根据硬件详细设计报告中提及的功能规格进行测试,验证设计是否满足要求。功能测试是系统功能实现的基本,需要严格保证测试通过率。如被测对象与其规格说明、总体/详细设计文档之间存在任何差异,均需要详细描述。功能测试一般包含电源、CPU、逻辑、复位、倒换、监控、时钟、业务等项目。
        (4)性能测试。即容限测试,指使系统正常工作的输入允许变化范围。容限测试的目的是通过测试明确知道设备在什么样的条件范嗣下能够正常T作,薄弱环节在哪里。根据产品设计规格书的要求,通过测试得到元器件的实际降额范围,并找到其临界点(即极限值),从而保证产品设计的可靠性。


        (5)容错测试。容错测试(FIT)指通过冗余设计等手段避免、减小某些故障对系统造成的影响,以及在外部异常条件恢复后系统能够自动恢复正常的能力。容错测试的目的是要检验系统在异常情况发生时是否有足够的保护,某些异常条件是否会造成故障后不能自动恢复的严重后果。容错测试的一般方法是采用故障插入的方式,模拟一些在产品使用过程中可能会产生的故障闪素,进而考察产品的可靠性及故障处理能力。常用的故障插入测试方法有时钟拉偏、误码插入、电源加扰等,常用测试工具有些是专用的,有些是内部开发的。容错测试项目的来源主要是通过FMEA获得,是验证FMEA分析结果的一种手段。而且某些通过FMEA分析无法准确获得结论的项目也要通过FIT来进行模拟。容错测试的另外一个主要内容是操作方面的,主要模拟在用户使用不当时系统容忍错误的能力。容错测试一般允许出现一些功能异常,但是不能出现功能丧失或故障扩散等严重的安全隐患。通过容错测试,还可以确定在产品的实际应用过程中哪些错是易产生的,哪些错是可以避免的,以尽量减少损失。
        (6)长时间验证测试。由于电子类产品很多是需要长时间运行的,所以进行长时间的验证测试很有必要。某些器件应用不当的设计,更容易在长时间的运行中显露出来。系统的散热能力也只有在长时间的大功率运行中才容易暴露。长时间的运行才容易发生某些被忽略的偶然因素,容易发现某屿潜在问题。长时间测试不仅对于系统而言,在进行单元测试和集成测试时,对于每一个功能模块均需要进行长时间的功能验证。长时间验证具体的时间把握与产品的实际使用情况相关。对于通信产品系统,一般建议测试时间要达到1周。对每个功能模块的测试时间一般要求达到2天。
        (7)一致性测试。一致性测试是指将不同批次的产品分别取样,进行测试验证,考察产品功能和性能方面的一致性。测试至少要包含3次或以上对不同器件批次和生产批次产品的测试。测试项目要包含所有的功能测试项目,以及重要的信号质量和时序等项目。重点需要验证长时间的稳定性是否一致。如果具备条件,需要验证在环境条件变化时(如高温环境)各样品的一致性能。
        3 电子产品的硬件测试中的问题解决
        3.1 测试问题的级别划分。根据硬件测试中出现问题的严重程度,可划分为提示(在操作中出现的问题或者建议),一般性问题(造成硬件系统某一部分功能失效或者可简单恢复),严重问题(使得硬件系统某一部分的功能失效并且不能简单的恢复的问题),致命问题(指可以造成系统崩溃的问题)。
        3.2 问题种类确认。(1) 可重复出现的问题。每次都出现(是指每次测试故障问题总会出现)偶尔出现(不定时出现的问题)(2) 不可重复出现的问题。出现过一次后,在测试中再也没有出现过的问题
        3.3 测试问题跟踪和解决办法。测试工程师把问题反馈给相应处理部门的经理,经过受理部门经理的审批同意后,转发给设计师处理,设计师处理问题,并返还给受理部门审批,返还测试经理审批,测试经理返还测试工程师,工程师重新测试。
        总而言之,电子产品硬件测试技术的创新发展与有效应用对探知电子产品研发过程中存在的问题,辅助相关人员进行产品优化设计,提升电子产品质量具有重要现实意义。对此,全面认知与掌握电子产品硬件测试技术原理与类型,实现测试技术灵活应用,已成为企业现代化建设与发展的必然趋势,对促进电子产品企业长效发展,实现测试技术革新与完善具有重要指导作用。
        参考文献:
        [1] 王志强,任明忠. 现代电子产品硬件测试研究 [J]. 电子时代,2018.2.15
        [2]刘芸,李兴攀. 现代测试技术在电子产品中的应用,[J],现代测试技术的应用.2018.3.14,(1).
        [3]魏华珍. 电子产品测试技术基础与应用[M]. 现代科技展览。2017.09.08.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: