自動測試系統

發展概況 自動測試設備(ATE)的研製工作始於 20世紀50年代。現代測試內容日益複雜, 測試工作量激增，而且要求完成測試的時間越來越短，人工測試很難滿足這些要求，自動測試技術因而得到迅速發展。較完善的自動測試設備是60年代採用電子計算機以後才問世的。自動測試設備的發展經歷了三個階段。①採用專用測試設備：這種系統比較複雜，研製工作量大，造價高，適應性差，在改變測試內容時要重新設計介面（包括儀器與儀器之間的介面和儀器與計算機之間的介面）。專用測試設備僅用來進行大量重複性試驗、快速測試或複雜測試，或用於對測試可靠性要求極高、有礙測試人員健康以及測試人員難以接近的測試場所。②採用標準化通用介面母線(GPIB)連接有關設備，系統中各組成部分均配標準化介面功能，用統一的無源母線電纜連接起來。不需要自行設計介面，可靈活地更改、增刪測試內容。在這兩個階段中，計算機主要承擔系統的控制、計算和數據處理任務，基本上是模擬人工測試的過程，尚不能充分發揮計算機的功能。③將計算機與測試設備融為一體，用計算機軟體代替傳統設備中某些硬體的功能，能用計算機產生激勵，完成測試功能，生成測試程序。

組成 在不同的技術領域裡，測試內容、要求、條件和自動測試系統各不相同，但都是利用計算機代替人的測試活動。一般自動測試系統包括控制器、激勵源、測量儀錶(或感測器)、開關係統、人機介面和被測單元－機器介面等部分(見圖)。

①　控制器　一般是小型計算機、微型計算機或計算器(即專用母線控制器)。控制器應有測試程序軟體，用來管理測試過程，控制數據流，接受測量結果，處理數據，檢驗讀數誤差，完成計算，並將結果送到顯示器或印表機。

②　激勵源　即信號源，它向被測單元提供輸入信號。它可以是電源、函數發生器、數模轉換器、頻率合成器等。

③　測量儀錶　用來測定被測單元的輸出信號。它可以是模數轉換器、頻率計數器、數字萬用表或其他測量裝置。

④　開關係統　用來規定被測單元與自動測試系統中其他部件之間的信號傳輸路線。

⑤　人機介面　用來建立控制器與操作人員之間的聯繫。它可以是控制器的一部分，也可以是控制台上的開關、鍵盤、指示燈、顯示器等。操作人員可通過鍵盤或開關把數據傳輸給控制器，控制器再把數據、結果和操作要求輸向陰極射線管、發光二極體或指示燈組等顯示器。必要時還可將測試結果輸給印表機，製成硬拷貝。

⑥　被測單元－機器介面　用來建立被測單元與控制器之間的聯繫。

故障診斷 先進的測試系統備有故障診斷程序包，可根據測試過程中得到的情報自動判斷故障，故障發生時，能自動查找故障的位置。在測試未通過的情況下，自動測試系統從測試程序自動轉換到診斷程序。自動故障診斷的方法大體上分為兩類。①導引探測法：操作人員根據自動測試系統顯示的探測指令逐點查找故障。②特徵分析法：當被測節點特徵不正確時，操作人員在程序指引下校驗前面電路的特徵。

可靠性 自動測試系統的可靠性是指它對被測對象誤差和故障的檢測能力。由於自動測試速度極快，各測試步驟之間不易分清，難以檢測出故障。又因測試的關鍵部分無人參與，測試程序和被測單元電路圖中的錯誤無人察覺。因此，自動測試系統的硬體和軟體均應有良好的可靠性，方能保證系統的可靠性。

自動測試系統的設計、使用、維護和管理都是極其複雜的課題。先進的元器件、計算機、機器人和人工智慧技術推動自動測試系統向數字化和智能化的方向發展。