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使用NI TestStand、LabVIEW 與PXI 開發(fā)植入式助聽器測試系統(tǒng)
概述：使用NI LabVIEW、PXI電腦式儀器與NI TestStand，建立1套自動化測試系統(tǒng)，能以70%的開發(fā)時間提供更多的彈性與功能。

Nucleus 人工電子耳系統(tǒng)，里面包含了1 個內(nèi)部的植入物與1 個外部的語言處理器。語言處理器會將聲音分析并數(shù)位化成編碼訊號，然后透過RF 訊號傳送到植入物中。植入物將訊號轉換成電脈沖，然后直接刺激耳蝸的神經(jīng)纖維，產(chǎn)生聽覺。我們會針對個人的聽覺需求，對語言處理器進行特殊的程式設計，幫助配戴者過著正常的生活。
本公司注重產(chǎn)品的品質(zhì)與安全性，這點幫助了我們在市場上維持的地位。因為測試系統(tǒng)在確保品質(zhì)與安全性上扮演著關鍵的角色，所以我們使用NI 產(chǎn)品，為我們新的聽力技術解決測試方面的問題。我們的植入系統(tǒng)非常復雜，涵蓋了許多不同的部分與子系統(tǒng)。針對所有的元件發(fā)展測試系統(tǒng)的話，會花費我們大量的時間與資源，但是我們的時間非常寶貴。
隨著產(chǎn)品的發(fā)展，它們會越來越復雜，包含越來越多的元件。因為品質(zhì)的標準提高、生產(chǎn)與測試時間減少，所以我們需要新的測試系統(tǒng)。我們習慣使用客制化的硬體與軟體在公司內(nèi)部開發(fā)所有的測試解決方案。對于比較簡單的產(chǎn)品來說，這樣就已足夠，但是我們在發(fā)表新產(chǎn)品時卻遭遇到困難，因為測試系統(tǒng)總是來不及準備好。我們知道對于目前正在研發(fā)的新產(chǎn)品來說，開發(fā)新的測試系統(tǒng)是1 項艱巨的任務，使用傳統(tǒng)的方法根本來不及，所以，我們開始尋找別的方法，嘗試使用商用即時可用的技術。
我們每年賣出數(shù)千個系統(tǒng)，我們所在的市場變化快速，從利基應用變成公認的主流醫(yī)療技術。由公司內(nèi)部自行發(fā)展的測試方法已經(jīng)不再適用，但是我們尚未準備好購買幾百萬元的測試系統(tǒng)。PXI解決方案的價格合理，是彈性測試系統(tǒng)的佳解決方案，它以合理的價位提供了、經(jīng)過驗證的硬體與強大的軟體。
我們針對內(nèi)部研發(fā)使用了新的PXI架構功能測試系統(tǒng)，從電路板到組裝完成的產(chǎn)品，測試了8種不同的應用。我們也使用這套系統(tǒng)在公司內(nèi)部以及不同的代工廠中進行生產(chǎn)測試。系統(tǒng)需要執(zhí)行眾多的動作，包括捕捉、儲存與分析5 MHz訊號的波形，將電力與資料穿越皮膚，傳送到植入物中。我們使用聲音量測、電壓參數(shù)量測、在不同負載情況下的電流、數(shù)位I / O、序列及GPIB，與外部設備溝通。我們使用USB通訊設備來控制客制電路板上的繼電器、開關與其他的硬體。系統(tǒng)也能夠準確調(diào)整共振電路并測試I2C通訊。系統(tǒng)會列印測試報告，但是資料也會儲存在網(wǎng)路上，供日后統(tǒng)計分析之用。CPE Systems公司是本地的1位NI聯(lián)盟伙伴，他們協(xié)助我們發(fā)展LabVIEW與NI TestStand所需的客制介面卡與軟體開發(fā)技術。
這套測試系統(tǒng)包含了1個擁有GPIB介面的PXI式Pentium 4控制器、NI PXI-4070 FlexDMM卡多功能資料擷取(DAQ)卡，以及NI PXI-5112高速數(shù)位器。DAQ卡、FlexDMM卡與高速數(shù)位器會提供量測混合式訊號參數(shù)與訊號開關所需的所有類比與數(shù)位的輸入與輸出。RS232通訊設備控制會1個調(diào)節(jié)放大器，而USB則控制另1個客制介面卡。這套新系統(tǒng)比以前所有的測試系統(tǒng)更輕巧，可以節(jié)省寶貴的產(chǎn)線空間。PXI平臺意味著這套系統(tǒng)具有彈性、維修容易、未來也能輕松更新。
創(chuàng)造具有彈性的軟體架構
我們使用NI LabVIEW 與NI TestStand 開發(fā)具有彈性的軟體架構，以解決目前及未來的測試需求。這套軟體的功能眾多，能夠測試不同版本的產(chǎn)品，以及開放式與封閉式硬體。使用NI TestStand，我們可以利用即時可用的測試執(zhí)行功能來節(jié)省開發(fā)時間。
使用客制化的操作介面，操作員可以登入、載入選出的測試序列，然后監(jiān)控測試過程。介面也會提供即時資料更新給操作員、建立測試報告，然后將所有的測試資訊記錄到資料庫中，供日后分析之用。我們在LabVIEW 中撰寫個別的測試，這也可以節(jié)省開發(fā)時間，因為我們擁有龐大的函式庫可以量測、與硬體介接、分析結果，以及展示資料。藉由模組化操作介面序列控制，并將其與個別測試模組分開，我們便能將開發(fā)的成果使用于數(shù)種擁有類似測試需求的產(chǎn)品上。以統(tǒng)一的格式將所有的資料記錄到磁片中，我們的研發(fā)與生產(chǎn)工程師就能探勘資料以找出趨勢，并制作生產(chǎn)收益的報告。他們也會使用資料分析失敗原因，并在設備制造的過程中找出待改進之處。紀錄中擁有所有的測試資料，包含使用的序列、參數(shù)、測試儀器的校正日期、測試時間，以及產(chǎn)品的通過/ 失敗狀態(tài)。
NI TestStand 成果斐然
新的功能測試系統(tǒng)協(xié)助我們在緊迫的時間壓力下完成工作，將新產(chǎn)品的設計從概念階段推展到制造階段。NI TestStand 為我們的LabVIEW 測試模組制造了1 個模組化、可重復使用的測試架構，NI TestStand 對我們來說真的非常實用。從專案的角度來看，我們現(xiàn)在可以在的短時間內(nèi)就開發(fā)完成測試系統(tǒng)，因為與軟硬體開發(fā)有關的大部分風險都被移除了。我們初期的訓練投資成本也因為開發(fā)這個專案的時間縮短，而回收打平了。在未來的專案中，因為我們的工程師已經(jīng)習慣使用這些工具，所以我們預期開發(fā)的時間會縮短30 %。

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：使用NIlabview軟硬件提高了固件測試平臺吞吐量、覆蓋范圍和可靠性
概述：使用NI LabVIEW軟件與NI TestStand構建一個靈活的模塊化自動化測試解決方案，可根據(jù)不同需求、通信總線和協(xié)議測試多個PMIC，而且非計算機背景的工程師也能輕松使用。

流程自動化
大多數(shù)固件測試功能包括使用固件讀/寫設備進行充電/放電仿真、固件參數(shù)檢測以及溫度和通信仿真。
一般來說，電源管理設備包含模擬組件(模擬前端)和可做決策的數(shù)字組件(微處理器)。 這些組件的結合可用于實現(xiàn)多種功能，如保護功能、充電管理、與主機設備進行通信和電池壽命預測。 另外電源管理設備也遵守多種標準規(guī)范，如智能電池系統(tǒng)(SBS)和日本電子信息技術產(chǎn)業(yè)協(xié)(JEITA)標準。 因此我們開發(fā)一個系統(tǒng)來測試所有這些固件功能。
根據(jù)客戶預算、預測演算法的復雜性、功能需求、終應用的不同，有多種PMIC可供選擇。 由于不斷變化的需求、復雜性以及電源管理不同IC選項之間的功能差異，開發(fā)內(nèi)部使用的軟件與序列套件挑戰(zhàn)性。 由于以統(tǒng)一的軟件與序列套件支持所有選項，我們決定使用LabVIEW與NI TestStand來開發(fā)解決方案。 借助NI軟件的靈活性、功能、模塊化特性，我們輕松完成其他軟件工具難以解決的問題。

使用NI labview軟件與PXI硬件，進行、點對多點的無線電系統(tǒng)自動化測試
概述：基于NI PXI平臺、NI LabVIEW、NI TestStand、NI Switch Executive軟件創(chuàng)建測試系統(tǒng)，通過氣動式測試設備連接至被測部件(UUT) - 包括射頻區(qū)域的自定義屏蔽，以實現(xiàn)的射頻測試解決方案。

測試開發(fā)進程
我們記錄了計劃中的測試目標，并需達到下列特性：
? 板卡測試需在5分鐘內(nèi)完成
? 每月需能測試3000組產(chǎn)品
? 測試期間不能有人為干預
? 即使非技術人員也能操作
? 測試針可存取板卡另一邊的所有測試點
? 包含除錯設備
? 可針對未來產(chǎn)品隨時擴充，如更多的射頻頻帶與頻寬
我們將測試分為3大塊：

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：使用NI現(xiàn)成技術的主要優(yōu)勢
以PXI與LabVIEW所構建的MEME生產(chǎn)測試系統(tǒng)，已大幅降低了設備成本、體積、重量與耗電量。
節(jié)約成本：
與PXI新系統(tǒng)的總成本相比，先前ATE系統(tǒng)的基本設置成本即已超出了許多。 PXI系統(tǒng)所占據(jù)的空間也很少。 事實上，整個系統(tǒng)的精巧體積，僅需常見的手推車即可搬運。
減少所占地面積：
基于PXI的ATE新系統(tǒng)，可大幅節(jié)省廠房空間。 系統(tǒng)體積小到我們可以用手推車搬運，可省下更多廠房空間。
更小、更簡單易用的系統(tǒng)：

以模組化的NI labview 硬、軟體執(zhí)行結構安全監(jiān)控(SHM) 應用
概述：使用NI CompactDAQ/CompactRIO平臺搭配NI LabVIEW軟體，因應特性描述需求而設定可調(diào)整的SHM系統(tǒng)，用于如體育場、高樓、橋梁的大型建物。

NI 模組化硬體用于橋梁結構安全監(jiān)控
NI軟硬體工具，均可為客戶提供穩(wěn)定的結構安全解決方案，并協(xié)助強化建物結構。在過去多年來，我們橫跨全美布署NI平臺，以建構橋梁疲勞監(jiān)控作業(yè)。為了確實取得疲勞系數(shù)，我們亦于現(xiàn)場設定了電腦架構的NI CompactDAQ量測系統(tǒng)，以于短時間內(nèi)搜集足夠資料。常見量測系統(tǒng)可能具備多個NI C系列的資料擷取(DAQ)模組，如NI 9237同步橋接模組、NI 9205類比輸入模組、NI 9219通用類比輸入模組、NI 9211熱電偶輸入模組。透過這些模組，即可進行必要的量測作業(yè)(如應變、壓力、位移、傾斜、溫度)，以取得完整的疲勞系數(shù)。
在建構NI平臺之后，僅需跨橋安裝控制負載，即可執(zhí)行負載測試。透過LabVIEW SignalExpress軟體，我們可即時監(jiān)控所搜集的資料、依需要調(diào)整監(jiān)控程式，并在布署長期系統(tǒng)之前，微調(diào)量測與儀控位置。若要開發(fā)更強大的長期監(jiān)控方案，則即時監(jiān)控短期資料將為基本功能。
在使用NI CompactDAQ系統(tǒng)建構基本的量測作業(yè)之后，即可將C系列模組用于CompactRIO系統(tǒng)，進而達到更長期的監(jiān)控作業(yè)。由于這些系統(tǒng)具備模組化與可調(diào)整的特性，因此特別適用于結構安全監(jiān)控。此外，CompactRIO系統(tǒng)亦具備穩(wěn)定的通訊功能，讓我們可安心放任系統(tǒng)自行運作1個月，并將搜集的資料儲存至32 GB的隨身碟內(nèi)或定期下載之，再透過行動資料數(shù)據(jù)機，定期將資料下載至WJE或客戶的主系統(tǒng)中。


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由NI LabVIEW 與PXI 建置LGA 晶片模組接觸點網(wǎng)格的自動化電阻地圖
概述：以NI LabVIEW軟體與PXI硬體為架構的量測，可以自動循環(huán)1組電阻測試點，進行2線式與4線式電阻量測；將結果對應至相等的資料結構，可以重建LGA的陳列，并展示資訊豐富的2D及3D圖形。

積體電路晶片的輸入/輸出終止計數(shù)(Terminal count) 與密度不斷提高，使得連結晶片至印刷電路板(PCB) 的過程變得挑戰(zhàn)性。若要更換焊接的晶片，將整個電路板送回供應商，才能移除、更換，再連結。使用LGA 作為晶片模組與電路板之間的連結器，就能讓連結不需經(jīng)過焊接，故能解除連結狀況。而且，LGA 可以讓技術人員在現(xiàn)場直接更換，故能為使用者節(jié)省大量的時間與金錢。能的電腦與伺服器中的高密度晶片組，正是LGA 常見的應用實例。
為了確保電力連結與效能的穩(wěn)定度，整個LGA 有均勻的力量分布。接觸壓力可能會有變化的現(xiàn)象，原因包含接觸不良、晶片基板形貌(Topography)、防焊綠漆(Solder mask) 偏位、PCB 形貌、焊接點(Pad) 污染，以及類似的原因等。為了確認力量的分布情形在可接受的范圍內(nèi)，技術人員量測每個接觸點的電阻。量測電阻資料的統(tǒng)計分布結果可以確認LGA 互連系統(tǒng)的有效度，糟的情況是，在遇到某些操作狀況時，可以藉由找出開放電路來確認有效度。
確認LGA 互連系統(tǒng)的方法包含量測所有的接觸點電阻，并以目視及數(shù)字分析一致性。使用者除了會遇到實際操作的困難之外(要為一小片晶片中的眾多接觸點量測電阻)，還以有意義的格式來收集資料，才能進行完整快速的分析。