硬件測試
關注創建者：施遙策 創建時間：2015-07-16
硬件測試的視頻教程
ANSYS SI/PI/EMI 2020 R1新功能介紹
適用人群：si工程師，layout工程師，EMC工程師，硬件設計工程師，硬件測試工程師 ANSYS SI/PI/EMI 2020 R1新功能介紹【已結束】? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?直播時間：2020-02-27 16:00 SI/PI/EMC仿真分析是電子設備電磁性能設計優化非常關鍵的工作內容，ANSYS 2020 R1版本針對該領域對各個軟件模塊進行了各項功能升級
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使用靈活強大的XiL系統克服汽車開發挑戰
使用靈活強大的XiL系統克服汽車開發挑戰（免費）【已結束】 直播時間：2023-06-30 19:30 當今汽車行業所面臨的挑戰是復雜的車輛系統，先進的測試能力以及更短的開發周期。 在本次網絡研討會中，VI-grade的工程師將解釋如何使用離線仿真、硬件在環測試、駕駛模擬器以及車載應用等靈活的XiL系統來克服車輛開發、測試和驗證的挑戰。
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Altair電氣化實用設計策略和仿真技術系列網絡研討會
應用基于模型的開發（MBD）方法可以在開發的早期階段進行測試和驗證，從而減少成本、開發時間和固件缺陷。 能夠在框圖設計、自動生成的固件和硬件在環實驗之間快速迭代，是MBD的一個關鍵生產力推動因素。 本網絡研討會展示了永磁同步電機驅動控制和電池管理系統的自動代碼生成過程，強調了設計迭代的便利性。 還討論了數據收集方法、參數調整、設定點調整和CPU使用。
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硬件測試的實例教程
為什么要寫一篇關于硬件測試的文章？
硬件測試是電子產品開發過程很重要一環，產品在設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？
我們一般認為硬件測試是產品研發后期階段要做的，其實不然，在項目開始階段，相關測試人員就應該參與到對產品的可測試性、測試方案等等的評估中來。并且產品硬件測試會伴隨整個產品研發周期。
對于測試，我們一般會進行功能測試、電源測試、信號測試、關鍵元器件測試、環境測試、EMC測試、機械相關的測試、特殊的設備還會進行鹽霧試驗、硫化試驗。整機結構還會進行：跌落試驗、擠壓、扭曲等等。本文主要將重點主要放在硬件相關的測試上。
測試準備工作
硬件測試前期準備工作包括：
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整過的版本。
測試工具
硬件測試一般需要可調電源、示波器、數字萬用表、電子負載、電流鉗等等。
功能測試
功能測試主要是針對產品實現具體功能進行初步的測試。
舉個例子，比如產品某些接口具備短路保護功能，那么我們要考慮如何對產品進行短路測試，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？
再舉個栗子，比如某個產品具備揚聲器播放功能，那么我們要考慮如何對揚聲器驅動電路進行測試？包括產品要求具備的音頻分貝值、揚聲器驅動電路所用功放的類型及其驅動功率的測試等等。
展開 AR 眼鏡作為集成了光學、電子、傳感器等復雜硬件的智能設備，其硬件可靠性直接影響產品使用壽命和用戶體驗。硬件可靠性測試需針對 AR 眼鏡特殊結構和使用場景，從機械強度、環境適應、電池性能、傳感器精度等方面展開系統性驗證，以下為具體測試方法與要點。
一、機械可靠性測試：抵御日常物理沖擊
（一）跌落測試：模擬意外掉落場景
測試場景設計：
分別從 0.5 米（口袋滑落）、1 米（正常握持掉落）、1.5 米（站立高度掉落）三個高度，將 AR 眼鏡以不同姿態（正面、側面、背面、眼鏡腿朝下）跌落至水泥地、木質地板、瓷磚地面等不同材質表面，每個高度和姿態組合測試 3 次。
關鍵檢測點：
外觀檢查：鏡片是否開裂、鏡框是否變形、接縫處是否松動；
功能驗證：光學顯示是否正常（如有無暗斑、圖像偏移）、傳感器功能是否失靈（如陀螺儀數據異常）、按鍵與接口是否卡頓或損壞。
（二）擠壓測試：驗證結構抗壓能力
測試方法：
使用壓力測試機對 AR 眼鏡施加線性壓力，壓力范圍根據產品設計目標設定（如消費級產品通常測試 50-100N 壓力，工業級產品需達 200N 以上），保持壓力 30 秒后緩慢釋放，重復測試 5 次。
重點評估：
鏡框與鏡片的形變程度，是否出現不可逆變形；
內部光學元件（如光波導鏡片、投影模塊）是否因擠壓移位，導致顯示異常。
（三）振動測試：模擬運動中的機械應力
測試參數：
通過振動臺施加 5-2000Hz 頻率范圍的正弦或隨機振動，振幅根據使用場景設定（如跑步場景模擬 5-50Hz 低頻振動，工業場景需覆蓋全頻段），持續測試 4-8 小時。
展開 技術趨勢：從 “被動測試” 到 “主動設計”
隨著智能座艙向 “多域融合”（如座艙域與自動駕駛域的集成）發展，硬件連接的復雜度將進一步提升，對可靠性的要求也將從 “不失效” 向 “可預測、可自愈” 演進。未來，振動與沖擊可靠性測試將呈現兩大趨勢：
數字化孿生測試：通過構建座艙硬件連接的數字模型，在虛擬環境中模擬千萬次振動 / 沖擊循環，快速迭代優化線束走向、固定方式等設計，減少物理測試成本；
閉環驗證體系：將測試數據與車輛實際行駛中的振動反饋（通過車端傳感器采集）聯動，形成 “實驗室測試 - 實車數據 - 模型優化” 的閉環，使測試場景更貼近用戶真實使用習慣。
智能座艙的每一次流暢交互、每一項安全預警，都依賴于看不見的硬件連接在振動與沖擊中保持穩定。而可靠性測試的價值，正是通過科學的驗證方法，讓這些 “隱形連接” 成為用戶感知不到的 “堅實保障”—— 這不僅是技術要求，更是汽車智能化時代對 “安全” 二字的深刻詮釋。
北京沃華慧通測控技術有限公司在測試設備研發與系統集成方面經驗豐富。在智能座艙硬件連接可靠性測試場景中，其能夠提供定制化的測試方案，從精準模擬振動、沖擊環境的試驗設備，到實時監測數據傳輸完整性的專業儀器，一應俱全。通過融合先進的運動控制、傳感器測量、高速數據采集等技術，確保測試數據的準確性與全面性。
展開 SMW200A或SMBV100B都可單臺儀表實現多頻信號產生，如下圖所示，通過SMBV100B實現L1/L2/L5任意頻率組合方式的測試框圖：
圖5：雙頻(L1+L2/L5)接收機或多頻（L1+L2+L5）測試框圖
載波相位實時動態差分接收機RTK測試
載波相位動態實時接收機RTK：Real - Time Kinematic。是實時處理兩個測量站載波相位觀測量的差分方法，將基準站采集的載波相位發給用戶接收機，進行求差解算坐標。
此類接收機，本身就是具備高精度定位功能，大多數都會采用雙頻/多頻接收機的定位方式，目的是提高定位精度。同時，在校正數據的傳輸過程中，有私有網絡和公有網絡，私有網絡主要是通過ASK/FSK/WLAN的通信方式，大多工作在ISM頻段，如433MHz。公有網絡大多是基于運營商的移動通信網絡，如：GSM、LTE等。其測試框圖如下：
圖6：DNSS/RTK接收機測試框圖
汽車導航硬件在環HiL測試
硬件在環是一種測試方法，其中，被測設備或系統（DUT或SUT）被嵌入到模擬器系統中，該模擬器系統主要實時地模擬設備或系統的真實環境，允許在閉環中實時評估其在整個系統中的性能。HIL測試中的一部分是GNSS衛星信號的仿真。為此，使用了GNSS模擬器，例如R&S SMBVB或SMW，如下圖所示：
圖7：GNSS硬件在環HiL測試框圖
所有R＆S GNSS模擬器都可以實時進行遠程控制，可以集成到動態HIL環境中。
展開 五、總結
在該項目中，清華大學智能電網運行與優化實驗室與上海遠寬能源科技有限公司共同合作完成了功率硬件在環平臺的設計工作，實時仿真器采用NI公司的PXI硬件和上海遠寬能源科技有限公司的StarSim電磁暫態仿真軟件加以實現。通過有功實驗和電壓不對稱實驗測試雙饋發電機組接入功率硬件在環平臺的可行性。為后續更多設備的測試和實驗提供了平臺設計基礎。
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二、更強大的測試工具
本次更新帶來了完整的 HiL 硬件在環測試工具鏈，通過 Direct Camera Injection PCIe 卡將仿真或預先錄制的攝像頭數據直接注入目標 ECU，實現對車載攝像頭管線的真實驗證。同時，FMU 工具鏈可將最小化的 aiSim 客戶端打包為 FMU 3.0 CoSimulation 模型。
aiSim Web 的傳感器編輯能力大幅增強。
智能化的控制系統與軟件
軟件是測試平臺的“大腦”，負責協調硬件、執行復雜測試流程并處理海量數據。
多模式協同控制：系統通常兼容手動與自動操作模式，采用PLC（可編程邏輯控制器）與高性能工業計算機協同工作，對PID（比例-積分-微分）參數等進行精和密閉環控制。
全和面測試與分析：專業軟件能自動完成從數據采集、實時繪制（如效率MAP圖、諧波分析圖）到報告生成的全過程。
新思科技 HAV 產品組合支持全新的、業內首創的硬件輔助測試解決方案——測試自動化功能，讓團隊能夠在芯片就緒前，在仿真環境中針對處理器、內存和 I/O 子系統的邊界條件下進行壓力測試，執行全系統一致性驗證，并觀察系統在真實工作負載下的行為。對于混合信號和系統級設計，實數模型（RNM）仿真可在以數字驗證為中心的流程中快速、可擴展地抽象模擬行為，從而加速軟件啟動。
核心測試維度拆解：一套系統，覆蓋車載屏全場景性能驗證
一套成熟的車載屏性能檢測系統，并非單一設備的堆砌，而是硬件測試、自動化控制、數據分析、場景模擬深度融合的智能化方案，核心涵蓋四大類測試模塊，全方位排查屏幕性能短板。
1. 基礎顯示性能精準檢測
這是車載屏的核心硬件底線，系統會對屏幕亮度、色域、對比度、可視角度、色彩還原度、反光率、殘影等指標進行量化檢測。
環境可靠性測試設備：模擬極端工況，筑牢硬件根基
配備高低溫、振動、鹽霧等全套設備，模擬-40℃~85℃溫變、顛簸振動、鹽霧侵蝕等真實車載工況，通過嚴苛測試驗證硬件穩定性，杜絕黑屏、硬件松動等問題，適配各類行駛場景。
2.
隨著可穿戴設備市場升溫，智能眼鏡已從消費級場景滲透至工業巡檢等專業領域。其集成顯示模組、傳感器等精密硬件，日常跌落、通勤振動、溫濕度波動易導致故障，因此跌落、振動、溫濕度環境測試成為產品上市的必經之路，更是保障用戶體驗與品牌口碑的關鍵。
智能眼鏡的硬件可靠性，是其在預期場景中抵御環境應力、維持正常功能的能力。因其體積小、結構特殊、重心不均，傳統電子設備測試標準無法套用，需制定專項方案確保測試貼合實際
本文原刊登于Ansys.com：《Ansys AVxcelerate Sensors Software Leverages NI-RDMA for Hardware-in-the-loop (HiL) Testing》
作者：Lionel Bennes | Ansys高級產品經理
編輯整理：劉宏鯤 | Ansys高級應用工程師
原始設備制造商（OEM）和供應商正在潛心研究、不懈努力地推進自動駕駛技術
隨著智能駕駛向 L3/L4 高階演進，傳感器配置密度激增、場景復雜度指數級提升，HIL（硬件在環）測試面臨核心痛點，如傳統方案仿真保真度不足難以匹配高階智駕感知需求、鏈路復雜導致升級成本高、邊緣場景覆蓋不全與低延遲傳輸矛盾凸顯、無法支撐高階系統全生命周期測試驗證。
例如，對于依賴硬件接口的函數，可以創建模擬函數返回固定值，避免實際硬件不可用對測試的影響。
現代測試工具如WinAMS、VectorCAST等則實現了質的飛躍：
?專業化程度提升?：工具針對汽車電子、航空航天等特定行業需求深度優化，內置合規性檢查模塊
?AI技術賦能?：具備AI生成測試用例、自修復腳本和缺陷預測能力
?全流程支持?：提供從單元測試到系統測試的一體化解決方案
?硬件在環測試?：能夠精準模擬真實硬件環境，時序精度達納秒級
1.2 測試方法的根本性變革
