自動測試系統（automatic test system）是指在人極少參與或不參與的情況下，自動進行量測，處理數據，並以適當方式顯示或輸出測試結果的系統。與人工測試相比，自動測試省時、省力，能提高勞動生產率和產品質量，它對生產、科研和國防都有重要作用。
基本介紹
- 中文名：自動測試系統
- 外文名：Automatic test system
- 優勢：省時、省力
簡介,發展概況,組成,① 控制器,② 激勵源,③ 測量儀表,④ 開關係統,⑤ 人機接口,⑥ 被測單元機器接口,故障診斷,可靠性,自動測試系統示例,常見測試項目:,電源常見測試項目:,白色家電領域,汽車電子:,
簡介
自動測試系統，ATS, Automatic Test System 自動測試系統
ATE, Automatic Test Equipment 自動測試設備
一種組裝電路板自動測試系統，例如：ICT（In-Circuit Test System），中文慣用名為線上測試儀（這裡指組裝電路板線上測試儀），主要用於組裝電路板（PCBA）的測試。這裡的“線上”是“In-Circuit”的直譯，主要指電子元器件線上路上（或者說在電路上）。線上測試是一種不斷開電路，不拆下元器件管腳的測試技術，“線上”反映了ICT重在通過對線上路上的元器件或開短路狀態的測試來檢測電路板的組裝問題。
全球主要ICT自動測試設備生產廠商主要有Agilent Technologies安捷倫(美國)，Teradyne泰瑞達(美國)、Check Sum（美國）、AEROFLEX（美國）、WINCHY瑩琦、Hioki（日本）、IFR(AEROFLEX併購)、Takaya（日本）、Tescon（日本）, Okano（日本）、系新（台灣）、JET(捷智）、Tr(德泰)、SRC星河、Concord、Rohde & Schwarz、Scorpion 、Shindenski、SPEA、Tecnost-MTI、Testronics、WK Test 、Schuhll、Viper、TTI,NI,APM(全天科技)等等品牌。不同品牌ICT的測試原理相同或相似。上世紀80年代前後，日本將美國同類產品加以簡化和小型化，並改成使用氣動壓床式，代表的有日本TESCON，OKANO，使得ICT簡單易用並低成本，使之成為電子廠不可或缺的必備檢測設備，並迅速推廣普及。80年代台灣由全球令西方頭疼的電子電腦假貨來源地逐漸成為電子代工製造重要基地，於上世紀80年代後期，90年代初期，台灣開始完全仿製TESCON測試儀，並推出眾多品牌的壓床式ICT，其價格更加低廉，迫使曾全球第一市占率的日本TESCON淡出市場，並因台灣電子代工業大發展而大幅提高市占率。從上世紀70年代開始，國內即有開發類似的靜態測試儀，1993年，中國本土品牌更領先日本韓國台灣及香港開發出全亞洲第一台windows版的ICT。時至今日，美國泰瑞達和安捷倫仍是領導品牌，成為事實上的此類技術的標準!
值得一提的是，近十餘年來，外商尤其是台商將設備最關鍵最昂貴的測試主機（從數萬到數十萬元）通過超低價（數千元）報關走私進入中國大陸內地，然後在國內加上機械大外殼，即以翻了數倍到數十倍的價格在市場上銷售，這樣的作法偷逃了數以億計的關稅。而國內設備廠商通過正常報關進口零配件生產的設備，其成本甚至會一度遠高於外資廠。所以，境外品牌的這種違法走私使得其測試設備在成本上並不處於多大劣勢，甚至有時還處於優勢。這對誠實的國內測試設備廠商來說無疑是極不公平的。令人欣慰的是，今天，國人崇尚洋貨好面子歧視國貨的心態正有所扭轉，外資企業也已改變只購國外設備的作法，而願意更多的購買性價比更高的國內設備。裝備製造業是提供技術裝備的基礎性產業，涉及一個國家一個地區的核心競爭力，是增強國民自信的源泉。隨著中國軟實力的不斷增強，相信中國本土自動測試設備品牌必將在轉型升級、不斷創新中迎來更大的發展。
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接口（包括儀器與儀器之間的接口和儀器與計算機之間的接口）。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採用標準化通用接口母線(GPIB)連線有關設備，系統中各組成部分均配標準化接口功能，用統一的無源母線電纜連線起來。不需要自行設計接口，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，生成測試程式。
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、測量儀表(或感測器)、開關係統、人機接口和被測單元－機器接口等部分。
① 控制器
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、函式發生器、數模轉換器、頻率合成器等。
③ 測量儀表
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 人機接口
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 被測單元機器接口
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式包，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式自動轉換到診斷程式。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，操作人員在程式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，測試程式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位化和智慧型化的方向發展。
自動測試系統示例
印製電路板所使用到的自動測試技術發展迅速，尤其以印製板線上測試系統（ATE）廣泛套用於印製板光板及各種產品的印製電路板的生產、檢測和維修等為主，如右圖。ATE 的測試方法可分接觸式測試和非接觸式測試兩大類。其中接觸式測試分為線上測試、功能測試、BIST 和邊界掃描測試等；非接觸式測試又可分為非向量測試、自動視覺測試、紅外熱圖象測試、X 射線和雷射測試。隨著計算機技術及VXI 匯流排技術的套用，各種建立在VXI 測試平台上的印製電路板的ATE 和功能測試也得到迅速發展。由之而來對測試過程中所需要的工裝（夾具）不斷提出要求，於是電路板測試儀（又稱電子測試工裝）應運而生。
可以通過調用軟體來控制硬體，可以靈活的升級與二次開發。結合本系統的硬體資源在相應接口接入待測信號，然後調用相應子程式並設定通道，組建成一個機種，軟體運行時便會按照編輯好的步驟依次執行。
常見測試項目:
電源常見測試項目:
1. AC Noise Carry Through Test（AC Noise噪音測試）
2.CombineRegulation（條件連續變動測試）
3.Cross Regulation（條件交叉測試）
4.Cycle DropoutTest（循環擾動測試）
5.Dynamic Test（動態測試）
6.ExtendedMeasurement Test（外接點電壓測試）
7. External Wave Test（外接點波形測試）
8. Extra Timing Test（外接點時序測試）
9. Fin Ramp Test（輸入電壓頻率斜率性測試）
10. Hold On Adjust（調整項目）
11. Hold Up & Sequence Test（關機時序測試）
12. Input/Ouput Test（輸入/輸出性能測試）
13. Line Regulation Test（輸入電壓變動測試）
14. Load Regulation Test（負載變動測試）
15. OLP Test（過載保護）
16. OVP/UVP Test（過壓/欠壓測試）
17. Set Up Function（內部狀態設定）
18. Short Circuit Test（短路測試）
19. Static Test（靜態測試）
20. Sync Dynamic Test（同步動態測試）
21. Sync Dynamic2（同步動態測試2）
22. Total Regulation Test（總效應測試）
23. Turn On & Sequence Test（開機時序測試）
24. Vin Ramp Test（輸入電壓斜率性測試）
25. Communication Test (通訊測試)
26. 總諧波失真
27. 電流諧波測試
28. 最大功率追蹤(MPPT)輸入電壓測試（PV特有）
29. 最大功率追蹤(MPPT)輸入功率測試（PV特有）
30. 過壓保護/欠壓保護跳閘時間測試（PV特有）
31. 過頻率保護/欠頻率保護跳閘時間測試（PV特有）
32. 反孤島跳閘時間測試（PV特有）
33. 過壓保護/欠壓保護
34. 過頻率保護/欠頻率保護
35. 反孤島保護測試(PV特有)
36. 最大功率追蹤(MPPT)精度測試(PV特有)
白色家電領域
電冰櫃主控板功能測試
1. 電壓，電流測量
1. 電壓，電流測量
2. LED點亮檢測
3. 按鍵檢測
4. 通訊介面自動檢測
5. 功率自動檢測
6. 輸出信號檢測
空調主控板功能測試
1. 電壓、電流測量
2. 蜂鳴器自動檢測
3. 指示燈的點亮自動檢測
4. 按鍵自動檢測
5. 電機頻率幅值的自動檢測
6. 數碼管、顯示面板的光顯自動檢測
7. 通訊介面的自動檢測
8. 模擬遙控檢測
洗衣機主控板功能測試
1. 控制板短路保護
2. 顯示面板檢測
3. 電機轉速、方向測試
4. 水位器自動檢測
5. 按鍵和觸控式螢幕自動測試
6. 排放水功能檢測
7. 水溫自動測試
8. 烘乾檢測
9. 蜂鳴器的自動測試
電視機/顯示器主控板測試
1. Flash 程式燒錄
2. 電路短路測試
3. 電壓電流測試
4. CVBS 圖像功能檢測
5. S-Video 圖像功能檢測
6. Y Pb Pr/Y Cb Cr圖像功能檢測
7. 數位電視的圖像和音訊功能檢測
8. HDMI 的圖像和音訊功能檢測
9. USB 的存儲功能檢測
10. 音訊通道的功能檢測
DVD/VCD主控板功能測試
1. 掃條碼
2. 電路短路測試
3. 電壓電流測試
4. CVBS 圖像功能檢測
5. S-Video 圖像功能檢測
6. Y PbPr/Y Cb Cr圖像功能檢測
7. 數位電視的圖像和音訊功能檢測
8. HDMI 的圖像和音訊功能檢測
9. USB 的存儲功能檢測
10. 音訊通道的功能檢測
電磁爐主控板功能測試
1. 關鍵點電壓電流檢測（交流電流選配）
2. 蜂鳴器檢測
3. 按鍵檢測
4. LED點亮檢測
5. 數碼管、顯示面板檢測（選配）
6. 功率檢測（選配）
機頂盒主控板功能測試
1. 條碼掃描
2. 關鍵點電壓電流檢測
3. HDMI輸出檢測
4. CVBS輸出檢測
5. YUV輸出檢測
6. S-Video、SCART檢測
7. 音訊（R/L）功能檢測
數位功放機主控板功能測試
1. 關鍵點電壓電流檢測
2. 功率檢測
3. 輸入類比音訊信號（R/F通道），對信號頻率、信號的失真度、信噪比，信號的幅度、聲道平衡度、高低音等進行檢測
4. 輸入數位音訊信號（COAX通道），同樣對信號頻率、信號的失真度、信噪比，信號的幅度、聲道平衡度、高低音等進行檢測
5. 輸入數位音訊信號（OPT通道），還是同樣地對信號頻率、信號的失真度、信噪比，信號的幅度、聲道平衡度、高低音等進行檢測
豆漿機主控板功能測試
1. 電壓、電流測量（交流電流選配）
2. 按鍵功能自動檢測
3. LED點亮檢測
4. 蜂鳴器自動檢測
5. 加熱管工作檢測，電機工作檢測
6. 防乾燒功能檢測，防脫出功能檢測
熱水器主控板功能測試
1. 條碼掃描功能，線上程式設計
2. 電壓、電流測量（交流電流選配）
3. 二次壓力調整，設定Vmax、Vmin
4. 比例閥電壓檢測，系統水壓檢測，供暖感測器檢測
5. 風壓檢測，意外熄火檢測、過熱保護檢測
6. 衛生水溫度感測器檢測，防凍功能檢測
7. 衛生水優先功能檢測、供暖功能檢測
8. 功率檢測
9. 數碼管、顯示面板檢測
汽車電子:
汽車電子領域控制板測試
1. 汽車車窗控制器測試
2. 制動壓力測試
3. 汽車儀表系統電路板測試
4. 電源電路測試
5. 啟動電路測試
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實際測試項目是完全可以根據實際需要進行客制,只要是人工能測試的項目,都可通過加入自動測試實現;同時,自動測試也從離線型(Off-Line)逐步發展出線上型(On-Line)的自動測試設備;
