单板硬件测试规范.doc

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书资料大小：8.17M 资料格式：doc 举报版权申诉

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前言

摘要：

关键词：

缩略词解释

一.目的

二.适用范围

三.引用/参考标准或资料

四.名词解释

五.测试基本原则及判定准则

5.1 测试基本原则

5.2 技术指标说明

5.3 不合格测试项目分类准则

5.4 质量判定准则

5.5 测试准备

六.测试仪器、测试工具、测试环境

6.1 测试仪器

6.2 测试工具

6.3 测试环境

七.测试项目、测试说明、测试方法、判定标准

7.1 外观及尺寸审查

7.2 电路原理图审查

7.2.1 基准电路

7.2.2 滤波电路

7.2.3 保护电路

7.2.4 看门狗电路

7.2.5 ID电路

7.2.6 缓冲驱动电路

7.2.7 锁存电路

7.2.8 分压电路

7.2.9 键盘电路

7.2.10模拟量通道选择电路

7.2.11 有效值电路

7.2.12 差分放大电路

7.2.13 压频转换电路

7.2.14 RS485/422电路

7.2.15 RS232电路

7.2.16 CAN电路

7.2.17 CPU基本电路审查

7.2.17.1 MCS51基本电路

7.2.17.2 TI DSP基本电路

7.2.17.3 MPC852基本电路

7.2.17.4 ARM基本电路

7.2.18 继电器电路

7.2.19 交流电压采样电路

7.3 信号测量

7.3.1 基准电路

7.3.2 看门狗电路

7.3.3 时钟电路

7.3.4 ID电路

7.3.5 分压电路

7.3.6 IIC电路

7.3.7 有效值电路

7.3.8 平均值电路

7.3.9 差分放大电路

7.3.10 交流频率采样电路

7.3.11 电池熔丝状态检测电路

7.3.12 压频转换电路

7.3.13 光耦固态继电器

7.3.14 光藕电路

7.3.15 RS485/422电路

7.3.16 RS232电路

7.3.17 CAN电路

7.3.18 CPU电路信号测量

7.3.18.1 MCS51单片机基本电路

7.3.18.2 DSP基本电路

7.3.18.3 MPC852基本电路

7.3.18.4 ARM基本电路

7.4 电路计算

7.4.1 TVS电路

7.4.2 光耦固态继电器

7.4.3 光藕计算

7.4.4 差分放大电路计算

7.4.5 单板电路功耗计算

7.5 研究性测试

7.5.1 近场骚扰测试

八.附录

8.1 测试方案模板

8.2 测试项目手册模板

8.3 单板测试CheckList

8.4 整流模块DSP硬件测试规范

8.5 逻辑电平

页数：第 1 页共 74 页电源单板硬件测试规范修订信息登记表

文档名称: 电源单板硬件测试规范页数: 第 2 页共 74 页目录前言..................................................................................................................................... 5 摘要：................................................................................................................................. 5 关键词：................................................................................................................................. 5 缩略词解释............................................................................................................................. 5 一. 目的................................................................................................................... 5 二. 适用范围................................................................................................................... 5 三. 引用/参考标准或资料............................................................................................. 5 四. 名词解释................................................................................................................... 5 五. 测试基本原则及判定准则....................................................................................... 5 5.1 测试基本原则................................................................................................................ 5 5.2 技术指标说明................................................................................................................ 6 5.3 不合格测试项目分类准则............................................................................................ 6 5.4 质量判定准则................................................................................................................ 6 5.5 测试准备........................................................................................................................ 6 六. 测试仪器、测试工具、测试环境........................................................................... 6 6.1 测试仪器........................................................................................................................ 7 6.2 测试工具........................................................................................................................ 7 6.3 测试环境........................................................................................................................ 7 七. 测试项目、测试说明、测试方法、判定标准....................................................... 7 7.1 外观及尺寸审查............................................................................................................ 7 第 2 页

文档名称: 电源单板硬件测试规范页数: 第 3 页共 74 页 7.2 电路原理图审查............................................................................................................ 8 7.2.1 基准电路 ......................................................................................................................................8 7.2.2 滤波电路 ......................................................................................................................................8 7.2.3 保护电路 ....................................................................................................................................10 7.2.4 看门狗电路................................................................................................................................10 7.2.5 ID 电路 ........................................................................................................................................12 7.2.6 缓冲驱动电路 ............................................................................................................................12 7.2.7 锁存电路 ....................................................................................................................................13 7.2.8 分压电路 ....................................................................................................................................14 7.2.9 键盘电路 ....................................................................................................................................14 7.2.10 模拟量通道选择电路...............................................................................................................15 7.2.11 有效值电路 ..............................................................................................................................17 7.2.12 差分放大电路 ..........................................................................................................................18 7.2.13 压频转换电路 ..........................................................................................................................19 7.2.14 RS485/422 电路 ........................................................................................................................21 7.2.15 RS232 电路...............................................................................................................................26 7.2.16 CAN 电路 ................................................................................................................................. 27 7.2.17 CPU 基本电路审查 ..................................................................................................................29 7.2.17.1 MCS51 基本电路.......................................................................................................... 29 7.2.17.2 TI DSP 基本电路 ...........................................................................................................30 7.2.17.3 MPC852 基本电路 ........................................................................................................ 33 7.2.17.4 ARM 基本电路 ..............................................................................................................34 7.2.18 继电器电路..............................................................................................................................37 7.2.19 交流电压采样电路 ..................................................................................................................39 7.3 信号测量...................................................................................................................... 40 7.3.1 基准电路 ....................................................................................................................................40 7.3.2 看门狗电路................................................................................................................................42 7.3.3 时钟电路 ....................................................................................................................................43 7.3.4 ID 电路 ........................................................................................................................................44 7.3.5 分压电路 ....................................................................................................................................45 7.3.6 IIC 电路 .......................................................................................................................................46 7.3.7 有效值电路................................................................................................................................47 7.3.8 平均值电路................................................................................................................................47 7.3.9 差分放大电路 ............................................................................................................................49 7.3.10 交流频率采样电路 ..................................................................................................................49 7.3.11 电池熔丝状态检测电路 ..........................................................................................................51 7.3.12 压频转换电路 ..........................................................................................................................53 7.3.13 光耦固态继电器......................................................................................................................54 7.3.14 光藕电路 ..................................................................................................................................55 7.3.15 RS485/422 电路 ........................................................................................................................55 7.3.16 RS232 电路...............................................................................................................................56 7.3.17 CAN 电路 ................................................................................................................................. 57 7.3.18 CPU 电路信号测量 ..................................................................................................................59 7.3.18.1 MCS51 单片机基本电路...........................................................................................59 第 3 页

文档名称: 电源单板硬件测试规范页数: 第 4 页共 74 页 7.3.18.2 DSP 基本电路 ............................................................................................................ 59 7.3.18.3 MPC852 基本电路 ..................................................................................................... 61 7.3.18.4 ARM 基本电路 ...........................................................................................................62 7.4 电路计算...................................................................................................................... 63 7.4.1 TVS 电路 .................................................................................................................................... 63 7.4.2 光耦固态继电器........................................................................................................................65 7.4.3 光藕计算 ....................................................................................................................................66 7.4.4 差分放大电路计算 ....................................................................................................................69 7.4.5 单板电路功耗计算 ....................................................................................................................69 7.5 研究性测试.................................................................................................................. 70 7.5.1 近场骚扰测试 ....................................................................................................................70 八. 附录......................................................................................................................... 73 8.1 测试方案模板.............................................................................................................. 73 8.2 测试项目手册模板...................................................................................................... 73 8.3 单板测试 CheckList.....................................................................................................73 8.4 整流模块 DSP 硬件测试规范.....................................................................................73 8.5 逻辑电平...................................................................................................................... 74 第 4 页

文档名称: 电源单板硬件测试规范页数: 第 5 页共 74 页前言摘要：本规范介绍了电源单板硬件测试的项目、测试方法以及测试原理。关键词：电源单板硬件测试原理图波形测量电路计算缩略词解释 LCD: Liquid Crystal Display LED: Light Emitting Diode CPU: Central Processing Unit 一. 目的规范监控单板的白盒、极限测试，包含测试项目、测试说明、测试方法以及判定标准等；规范通信监控单板白盒极限测试的基本原则、不合格问题分类与质量判定标准；二. 适用范围适用于公司所生产的电源系统及环境监控的监控单板。三. 引用/参考标准或资料《产品开发规格书》、《单板详细设计书》返回目录返回目录返回目录四. 名词解释 IEC ：国际电工委员会 EUT ：被测设备 1 2 3 劣化(性能)：任何装置、设备或系统的工作性能与正常性能非期望的偏离。劣化可应用于暂时性或永久性的故障。 4 正常工作：监控单板功能符合设计要求。返回目录五. 测试基本原则及判定准则 5.1 测试基本原则以标准（IEC 标准和其它国际标准、国家标准、部颁标准）、开发规格书、企业标准、测试规范第 5 页

文档名称: 电源单板硬件测试规范页数: 第 6 页共 74 页为依据，以测试数据为准绳，站在用户的角度上对监控单板进行评测，将功能缺陷与故障隐患暴露在测试阶段。系统指标判据以开发规格书和企业标准为准，当测试项目在开发规格书和企业标准中未明确界定时，以测试规范中系统指标的默认参考指标或相关行业标准为准。测试工作不受项目开发组态度与思路及其他干扰测试过程因素的影响，独立按照测试流程进行。样机测试中，如果因测试问题较严重，已影响系统测试工作的顺利进行，需停止测试，方允许在受测系统上进行修改，项目开发组对问题进行修改并完成自测后，重新提交测试申请，转入下一循环的测试。其余情况下，测试问题只能在第二套样机上进行修改及自测，并进行记录。在下一测试阶段，对改正后的测试问题进行系统验证并进行其它项目的测试。中试测试着重测试设计产品的复制效果——复制品性能、指标的达标情况。返回目录 5.2 技术指标说明开发规格书或企业标准规定的指标低于业界相关标准的规定时，需修改开发规格书或企业标准，否则依据业界标准判定开发规格书或企业标准不合格，并提请总体办重新对开发规格书或企业标准进行评审。  指标界定部标为最低标准，当开发规格书优于部标、国标或国际标准时，以开发规格书和企业标准为准：未做特殊说明的指标为开发规格书、项目任务书及相关标准中界定的指标要求，是产品必须具备的基本指标。 5.3 不合格测试项目分类准则请参考测试部制定的《测试问题分类标准》。 5.4 质量判定准则  合格判定：无 A、B 类不合格项，C 类不合格项小于 3 项，判定系统合格。  不合格判定： ◆A、B 类问题，一项不合格，既判定系统不合格； ◆C 类问题，三项（不含三项）以上不合格，既判定系统不合格；  D 类问题判定：返回目录返回目录由总体组和专家组，参照技术、市场、生产、成本等等限制条件确定其对系统合格与否的影响。对 D 类问题的判定结果，由总体组和专家组负责，不计入测试部的评定指标范围。 对本规范，如果没有特别说明，不合格的为严重问题。返回目录 5.5 测试准备单板测试前需要先进行上下电切换 20 次及快速上下电 20 次，人为以最快的速度进行上下电，（考察 CPU 及 SDRAM 和 Flash 是否因掉电时间缓慢引起异常），不能有损坏，监控不能出现重启及其它异常情况，才开始测试。返回目录六. 测试仪器、测试工具、测试环境第 6 页

文档名称: 电源单板硬件测试规范页数: 第 7 页共 74 页 6.1 测试仪器序号仪器仪表精度及级别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名称数字万用表数字万用表模拟示波器数字示波器数示示波器参考型号 FLUKE-45 FLUKE-187 Tek TDS510A Tek TD340A 100MHZ 100MHZ 或 20MHZ 500MHZ，500MS/S 100MHZ，500MS/S 可调稳压电源 WYK100-10 输出电压：0 ~ 100V 双路跟踪稳压 DH1718D-4 输出电流：0~ 10A 0-32V，0-3A 稳流电源计算机信号源函数发生器 PIII800 以上带网口，串口，WIN98/2K/XP CA100 HP33120A 6.2 测试工具 POWERSTAR 后台测试软件；监控系统内、外通信协议测试平台。 6.3 测试环境测试实验室七. 测试项目、测试说明、测试方法、判定标准 7.1 外观及尺寸审查  测试说明：返回目录返回目录 1) 初样样机单板飞线不能超过 3 处，不能存在飞器件；其他版本样机不能存在飞线和飞器件现象； 2) 插座应该有防插错功能；（详见保护电路测试） 3) 建议有电源指示灯或电源指示灯接口 4）样机尺寸应符合规格书要求  测试方法：外观：目测。尺寸：使用长度量具测量。  判定标准：符合测试说明，合格；否则，则判定不合格。  参考案例：第 7 页

文档名称: 电源单板硬件测试规范页数: 第 8 页共 74 页案例 1 【现象描述】SM模块的电源输入口与RS485通讯口的插座相同，无防插座处理，导致测试时，将 RS485通讯线与电源输入口差错，从而将连接在RS485总线的所有SM模块端口损坏。返回目录 7.2 电路原理图审查 7.2.1 基准电路  测试说明：模拟量在采样时需要有基准电路，当基准发生变化时，将导致模拟量采样发生漂移或严重偏离实际输入。电压基准源分为并联型和串联稳压型。并联型基准主要是利用半导体结的正负温度特性，通过设计一定的间隙电压下，其温度系数最小。一般的间隙电压有 2.5V, 1.24V，1.225V 等。2.5V 我司主要推荐使用 AZ431，HA17431H。1.24V 主要使用 AZ431L，LMV431。1.225V 主要采用 LM4041，TS4041。串联稳压型，其结构同电压调整器类似，其内部一般也需要一个基准源，外部有高精度的反馈网络。由于一般要采用特殊的工艺，制程较复杂，价格较贵。此基准能做到高精度，低温度系数。主要用于高精度和低温漂的场合。串联型基准主要采用 2.5V，2.048V 基准。 SOT-23 封装是以后主要封装，3~5 年内基本不会淘汰。我司推荐 ADR380，MAX6021 。基准电路的基准源的选取应该使用公司推荐的芯片。同时基准只用于电压参考，不允许直接用于作电源供电或输出较大的电流。  测试方法： 1. 基准电路的基准源的选取应该满足测试说明，否则提一建议问题。 2. 检查电路原理图，基准是否只用于电压参考，不允许直接用于作电源供电或输出较大的电流。  判定标准：符合测试说明为合格，否则不合格。  参考案例：无 7.2.2 滤波电路  测试说明：返回目录在单板的电源输入侧，出于对电源质量，上电特性及热插拔的需要，需要加电源滤波电路。电源滤波电路的形式有多种，可以是单电容型、单电感型、L 型、π型滤波器，其中比较通用，效果较好的是π形电源滤波器，它的基本电路形式为图 1 所示。 L 1 Uin C1 C2 Uout C3 C4 图1 П形电源滤波器第 8 页

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