為什么硬件測試如此重要

硬件測試是電子產(chǎn)品開發(fā)過程很重要一環(huán)，產(chǎn)品在設(shè)計階段很多潛在的問題只看表面是看不出來的，各模塊電路必須有針對性的測試才能將問題扼殺在搖籃里。因此，硬件測試工作顯得尤其重要。

硬件測試工作從什么階段開始?我們一般認(rèn)為硬件測試是產(chǎn)品研發(fā)后期階段要做的，其實(shí)不然，在項目開始階段，相關(guān)測試人員就應(yīng)該參與到對產(chǎn)品的可測試性、測試方案等等的評估中來。并且產(chǎn)品硬件測試會伴隨整個產(chǎn)品研發(fā)周期。對于測試，我們一般會進(jìn)行功能測試、電源測試、信號測試、關(guān)鍵元器件測試、環(huán)境測試、EMC測試、機(jī)械相關(guān)的測試、特殊的設(shè)備還會進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)、硫化試驗(yàn)。整機(jī)結(jié)構(gòu)還會進(jìn)行：跌落試驗(yàn)、擠壓、扭曲等等。本文主要將重點(diǎn)主要放在硬件相關(guān)的測試上。測試準(zhǔn)備工作硬件測試前期準(zhǔn)備工作包括：測試用硬件版本確保測試所用硬件平臺為項目最新調(diào)整過的版本。測試用軟件版本確保測試所用固件為項目最新調(diào)整過的版本。測試工具硬件測試一般需要可調(diào)電源、示波器、數(shù)字萬用表、電子負(fù)載、電流鉗等等。 功能測試功能測試主要是針對產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)具體功能進(jìn)行初步的測試。

舉個例子，比如產(chǎn)品某些接口具備短路保護(hù)功能，那么我們要考慮如何對產(chǎn)品進(jìn)行短路測試，包括接口上哪些信號需要做短路測試?對電源還是地做短路?

再舉個例子，比如某個產(chǎn)品具備揚(yáng)聲器播放功能，那么我們要考慮如何對揚(yáng)聲器驅(qū)動電路進(jìn)行測試?包括產(chǎn)品要求具備的音頻分貝值、揚(yáng)聲器驅(qū)動電路所用功放的類型及其驅(qū)動功率的測試等等。電源測試電源測試是硬件測試中的大頭，其測試內(nèi)容包括輸入電壓范圍及輸出電壓特性(上升時間、下降時間、是否過沖、回溝等)、多電源系統(tǒng)上下電時序測試、紋波與噪聲測試、動態(tài)負(fù)載特性測試、發(fā)熱器件溫升測試(電源芯片、電感、mosfet等)。除此之外，芯片本身具備的一些功能也要進(jìn)行測試，過壓欠壓保護(hù)、過流保護(hù)等等。需要注意電源模塊化測試需要針對不同環(huán)境溫度進(jìn)行測試，一般分為低溫、常溫、高溫。

信號測試信號測試是在整機(jī)功能測試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，整機(jī)在原始固件版本驗(yàn)證完成之后需要對關(guān)鍵信號進(jìn)行測試。比如晶振信號測試，包括晶振上電到輸出信號穩(wěn)定時間測試，一般需要滿足系統(tǒng)和軟件需求，此外晶振波形及頻率也需要測試，一般要求波形無明顯畸變且頻率在允許誤差之內(nèi)即可。

再比如復(fù)位信號測試、RS485信號測試、CAN信號測試、SPI信號測試、UART信號測試等等，有些信號需要根據(jù)datasheet中的時序圖測試，嚴(yán)格按照所給的時間要求測試。比如TJA1051芯片手冊中對時間的一些要求：

關(guān)鍵元器件特性測試關(guān)鍵元器件的特性測試，比如針對防反二極管流過伏安特性測試，又比如說保險絲過流特性測試。這項測試的目的在于摸清關(guān)鍵元器件的特性，有些大型一些的公司會有專門的器件工程師來做這件事。了解元器件特性越多，我們就能更好的理解和掌控所設(shè)計的電路。環(huán)境測試環(huán)境測試一般包括低溫存儲、高溫存儲、低溫運(yùn)行(低溫低壓/低溫高壓)、高溫運(yùn)行(高溫高壓/高溫低壓)、冷熱沖擊測試、溫濕度循環(huán)測試等。EMC測試產(chǎn)品的EMC測試一般包括EMI和EMS，具體可以根據(jù)相關(guān)產(chǎn)品對應(yīng)國標(biāo)進(jìn)行測試。關(guān)于EMC相關(guān)的內(nèi)容可以參考往期文章：電磁可以，兼容不行電磁兼容系列之靜電抗擾度(ESD)講解簡單了解下(RS)射頻輻射電磁場抗擾度測試 五種等級Class A: 被測件或系統(tǒng)的所有功能在干擾之時和干擾之后正常運(yùn)轉(zhuǎn)，符合設(shè)計要求;Class B：在受干擾時，被測件或系統(tǒng)的所有功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。但是，一項或多項功能運(yùn)轉(zhuǎn)會偏離指定誤差。所有功能在干擾撤離后能自動恢復(fù)至正常狀況，但記憶功能應(yīng)為Class A;Class C：被測件或系統(tǒng)的一項或多項功能在受干擾時不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但在干擾撤離后能自動恢復(fù)至正常狀況，但記憶功能不能受到影響;Class D：在受干擾之時和受干擾之后，設(shè)備和系統(tǒng)的功能不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但在去除干擾并通過操作者/用戶復(fù)位啟動后，還可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但記憶功能不能受到影響;Class E：在受干擾之時和受干擾之后，設(shè)備和系統(tǒng)的功能不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且如果不對設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行維修或替換，則功能不能恢復(fù)至正常狀況?？偨Y(jié)硬件測試是一項復(fù)雜綜合性的工程，我們都知道，要想測試校準(zhǔn)一個東西，那么所用儀器一定要比待校準(zhǔn)的要精度高，同樣要測試一個硬件產(chǎn)品，也要站在比設(shè)計者更高的角度去思考產(chǎn)品設(shè)計，以上是編者對于產(chǎn)品開發(fā)過程中關(guān)于硬件測試的一點(diǎn)感想，不足之處還請補(bǔ)充齊魯物聯(lián)網(wǎng)測試中心是一家物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的測試測評機(jī)構(gòu)，并通過了中國合格評定國家認(rèn)可委員會(CNAS)認(rèn)可，保證了測試能力成熟度，出具的檢測報告具有權(quán)威性和法律效力。專業(yè)從事軟件及電工電子產(chǎn)品測試測評，包括軟件產(chǎn)品登記測試、電工電子產(chǎn)品可靠性測試、項目驗(yàn)收測試、軟件確認(rèn)測試、軟件性能測試、安全性評估、測試外包咨詢服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)安全等保測評、信息工程監(jiān)理服務(wù)等。

審核編輯：湯梓紅