为什么硬件测试如此重要

硬件测试是电子产品开发过程很重要一环，产品在设计阶段很多潜在的问题只看表面是看不出来的，各模块电路必须有针对性的测试才能将问题扼杀在摇篮里。因此，硬件测试工作显得尤其重要。

硬件测试工作从什么阶段开始?我们一般认为硬件测试是产品研发后期阶段要做的，其实不然，在项目开始阶段，相关测试人员就应该参与到对产品的可测试性、测试方案等等的评估中来。并且产品硬件测试会伴随整个产品研发周期。对于测试，我们一般会进行功能测试、电源测试、信号测试、关键元器件测试、环境测试、EMC测试、机械相关的测试、特殊的设备还会进行盐雾试验、硫化试验。整机结构还会进行：跌落试验、挤压、扭曲等等。本文主要将重点主要放在硬件相关的测试上。测试准备工作硬件测试前期准备工作包括：测试用硬件版本确保测试所用硬件平台为项目最新调整过的版本。测试用软件版本确保测试所用固件为项目最新调整过的版本。测试工具硬件测试一般需要可调电源、示波器、数字万用表、电子负载、电流钳等等。 功能测试功能测试主要是针对产品实现具体功能进行初步的测试。

举个例子，比如产品某些接口具备短路保护功能，那么我们要考虑如何对产品进行短路测试，包括接口上哪些信号需要做短路测试?对电源还是地做短路?

再举个例子，比如某个产品具备扬声器播放功能，那么我们要考虑如何对扬声器驱动电路进行测试?包括产品要求具备的音频分贝值、扬声器驱动电路所用功放的类型及其驱动功率的测试等等。电源测试电源测试是硬件测试中的大头，其测试内容包括输入电压范围及输出电压特性(上升时间、下降时间、是否过冲、回沟等)、多电源系统上下电时序测试、纹波与噪声测试、动态负载特性测试、发热器件温升测试(电源芯片、电感、mosfet等)。除此之外，芯片本身具备的一些功能也要进行测试，过压欠压保护、过流保护等等。需要注意电源模块化测试需要针对不同环境温度进行测试，一般分为低温、常温、高温。

信号测试信号测试是在整机功能测试的基础上进行的，整机在原始固件版本验证完成之后需要对关键信号进行测试。比如晶振信号测试，包括晶振上电到输出信号稳定时间测试，一般需要满足系统和软件需求，此外晶振波形及频率也需要测试，一般要求波形无明显畸变且频率在允许误差之内即可。

再比如复位信号测试、RS485信号测试、CAN信号测试、SPI信号测试、UART信号测试等等，有些信号需要根据datasheet中的时序图测试，严格按照所给的时间要求测试。比如TJA1051芯片手册中对时间的一些要求：

关键元器件特性测试关键元器件的特性测试，比如针对防反二极管流过伏安特性测试，又比如说保险丝过流特性测试。这项测试的目的在于摸清关键元器件的特性，有些大型一些的公司会有专门的器件工程师来做这件事。了解元器件特性越多，我们就能更好的理解和掌控所设计的电路。环境测试环境测试一般包括低温存储、高温存储、低温运行(低温低压/低温高压)、高温运行(高温高压/高温低压)、冷热冲击测试、温湿度循环测试等。EMC测试产品的EMC测试一般包括EMI和EMS，具体可以根据相关产品对应国标进行测试。关于EMC相关的内容可以参考往期文章：电磁可以，兼容不行电磁兼容系列之静电抗扰度(ESD)讲解简单了解下(RS)射频辐射电磁场抗扰度测试 五种等级Class A: 被测件或系统的所有功能在干扰之时和干扰之后正常运转，符合设计要求;Class B：在受干扰时，被测件或系统的所有功能正常运转。但是，一项或多项功能运转会偏离指定误差。所有功能在干扰撤离后能自动恢复至正常状况，但记忆功能应为Class A;Class C：被测件或系统的一项或多项功能在受干扰时不能正常运转，但在干扰撤离后能自动恢复至正常状况，但记忆功能不能受到影响;Class D：在受干扰之时和受干扰之后，设备和系统的功能不能正常运转，但在去除干扰并通过操作者/用户复位启动后，还可以正常运转，但记忆功能不能受到影响;Class E：在受干扰之时和受干扰之后，设备和系统的功能不能正常运转，并且如果不对设备或系统进行维修或替换，则功能不能恢复至正常状况。总结硬件测试是一项复杂综合性的工程，我们都知道，要想测试校准一个东西，那么所用仪器一定要比待校准的要精度高，同样要测试一个硬件产品，也要站在比设计者更高的角度去思考产品设计，以上是编者对于产品开发过程中关于硬件测试的一点感想，不足之处还请补充齐鲁物联网测试中心是一家物联网相关产业的测试测评机构，并通过了中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认可，保证了测试能力成熟度，出具的检测报告具有权威性和法律效力。专业从事软件及电工电子产品测试测评，包括软件产品登记测试、电工电子产品可靠性测试、项目验收测试、软件确认测试、软件性能测试、安全性评估、测试外包咨询服务、网络安全等保测评、信息工程监理服务等。

审核编辑：汤梓红