案例之灵活且面向未来的ATE系统

得益于Intepro和Pickering公司在开放架构硬件领域的紧密协作及共同愿景，双方成功开发出一系列及时交付、量身定制、适应性高且可扩展的ATE（自动化测试设备）系统，为终端客户带来了显著效益。

自1981年成立以来，Intepro公司一直专注于为电力电子组件制造商提供ATE解决方案，在航空航天、国防、汽车、医疗、电信以及可再生能源等多个关键领域积累了丰富的经验。

尽管公司规模相对较小，仅在爱尔兰、英国和美国设有办事处并拥有25名员工，但其业务覆盖全球，服务对象包括各行业内的领军企业。公司内部汇聚了电气工程、机械工程和软件工程等多学科专业人才。

“Intepro是一家规模虽小但运营高效的公司。我们擅长充分利用内部技能和资源，并坚信通过与其他专家合作，能够为客户打造既满足当前需求又支持未来业务扩展的最优解决方案。”

——Gerard Sheehan

Intepro 公司总经理

Intepro公司在国防领域的客户包括雷神公司(Raytheon)、洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)、欧洲导弹集团(MBDA)、英国BAE系统公司、克瑞航空航天与电子工业公司以及英国国防部。这些客户中的大多数已与Intepro建立了数十年的合作关系，并且正在使用由Intepro设计、制造并安装的多个复杂的自动测试设备。

正在接受测试的关键组件包括电源和转换器、辅助动力装置（APU）、直流电源、电池备份系统、逆变器、充电器以及交流-直流转换器。此外，随着航空航天及其他领域（如汽车和铁路）电气化进程的加速，对电源组件的需求不断增加，这进一步推动了自动测试设备（ATE）系统的需求增长。

Intepro公司为多家传统电源供应制造商（如 Lambda 和 TDK）提供 ATE 系统。

这些制造商通常会从Intepro公司订购多个相同的 ATE 系统。例如，最近一位客户购买了三个系统：一个用于设计实验室，另外两个用于生产车间。如果需要开发新的测试程序，可以在设计实验室进行，而不会影响生产流程。同样，生产过程中出现的异常测试结果也可以在实验室离线分析。

开放与定制的融合

Intepro公司的系统设计融合了开放性和定制化，倾向于采用开放式架构的硬件和软件。这种架构在采购组件和驱动程序时提供了极大的灵活性，并且与现成仪器的集成也更为简便。这不仅有利于 Intepro公司 在开发自动测试设备（ATE）时提高效率，也为客户在其现有系统中添加新设备提供了便利。

Intepro 开放式架构的核心在于使用基于以太网的 LXI、基于 PC 的 PXI 以及多种流行的互连标准，如 CAN 总线、GPIB、USB 和串行总线（包括 RS-232 和 RS-485）。

此外，Intepro 的 ATE 系统还集成了各种可编程电子源、负载和开关矩阵，其中许多组件由知名的电子测试和验证专家 Pickering Interfaces 提供。

这两家公司的合作关系可追溯至30多年前。当时，Intepro自行设计并制造了扫描矩阵卡（开关矩阵），并从Pickering Electronics采购舌簧继电器。随着PXI、 PXIe（基于PCI和PCIe总线）和LXI标准的出现，Pickering Interfaces推出了商用现成模块（COTS），这些模块不仅用于信号切换，还用于模拟电气负载以及提供电压和电流源。

“对我们而言，从Pickering Interfaces采购COTS模块是一个正确的选择，”Sheehan回忆道，“我们很早就认识到Pickering是测试、测量和仿真领域的专家，并且他们完全采用了开放式架构的硬件和软件，这与我们的理念和商业模式完美契合。”

因此，在过去几十年中，Intepro构建的许多自动测试设备（ATE）系统都至少包含一个Pickering机箱（通常是LXI机箱，见图2）和多个模块，例如开关矩阵、高频测试卡、电压和电流源、功率继电器模块和数字I/O卡。

设计过程

大多数客户选择Intepro的主要原因是需要对其设计和制造的电源组件子部件进行测试。例如，该组件可能是一个电源供应单元（PSU），它接收三相交流电作为输入，并输出多种不同电压的直流电，每种电压都有特定的最大允许电流额定值。

PSU通常包含多个电源模块和一个控制器模块，每个模块都需要单独测试。当所有模块均符合规格要求时，PSU将作为一个整体进行组装和最终测试。

Sheehan指出，测试需求通常是Intepro项目的起点，因为这些需求决定了必须提供的电源类型（如交流、直流或两者兼有，以及相应的电压、电流和功率水平）、需施加的负载（如阻抗、电压、电流和功率水平）以及需要测量的参数（如电压、电流、功率和定时测量）。

可以理解的是，在某些行业中，客户除了提供一个大致的需求清单外，无法提供更多具体信息。然而，Intepro始终与客户合作，共同确定解决方案，包括提供机箱、硬件、控制软件和机械测试夹具，以实现与被测单元的物理接口。

整体解决方案通常还包括各种完全集成的仪器，如示波器、数字电压表和函数发生器。数据收集和解释也被纳入设计中，Intepro与客户合作，就所需测量的参数及任何给定测试中的通过或失败标准达成一致。在大多数情况下，Intepro会编写软件以实现自动测试设备（ATE）的完全自动化。

尽管某些项目规模较大，但客户通常期望项目周转时间在三到九个月之间。较长的时间跨度往往是因为确认技术规格、创建原理图等前期工作可能需要额外几个月的时间。

机箱与模块

在Intepro产品线中，Pickering的18槽3U LXI/USB模块化机箱是一款备受欢迎的产品（见图3）。该机箱严格遵循LXI1.4标准，能够容纳最多18个3U PXI模块。每个模块均配备标准化的以太网或USB接口，支持独立寻址与控制，符合LXI标准设备的要求。此外，这些模块还支持通过内核驱动程序进行控制。

在模块选择方面，40-320A-101（见图4）是一款备受青睐的产品。该模块为单24通道复用器，属于Pickering公司40-310/320A系列高压开关模块的一部分。此系列产品兼容PXI和LXI机箱，并采用Pickering自主研发的高品质舌簧继电器。这些继电器的操作响应时间不超过0.5毫秒，支持热切换最高达750伏直流或交流峰值电压（最大功率为10瓦），以及冷切换最高达1000伏直流或交流峰值电压。

继电器测试、半导体击穿监测

及电缆绝缘测试等应用场景

Pickering 的另一款热门产品是 40-755-110（见图 5），这是一款高密度射频多路复用器。该产系列中的多路复用器提供 50Ω 和 75Ω 两种特征阻抗版本。此外，该系列产品均配备两种连接器选项：SMB 连接器（见图 5），其频率范围为 1.8 GHz（50Ω）/ 1.3 GHz（75Ω）；以及多路连接器，后者将带宽限制在 1.3 GHz，但提供了占用单个 PXI 插槽的高密度解决方案。这些模块兼容 PXI 或 LXI 机箱。

低插入损耗和低信号驻波比的特性，

并且每个多路复用器均设计为具有路径独立损耗

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“我们致力于对Pickering 模块进行标准化以使之在多平台通用”Sheehan指出，“在构建新系统时，这些模块将成为我们的首选，因为我们已经编写了控制软件。这不仅最大限度地减少了开发时间，还为客户保持了较低的成本。”

具有前瞻性的解决方案

Intepro的系统采用开放式架构，确保广泛的通用性，从而实现高度的硬件抽象化。具体而言，该公司的软件设计方式使得硬件更换变得极为简便：例如，当需要更换直流电源时，只需更新配置文件，控制软件即可继续正常运行。从工程和质量保证的角度来看，客户通常无需重新验证整个系统。这种强大的适应性是Intepro系统的一大优势。

此外，具有前瞻性的另一重要方面是避免了技术淘汰的风险。Sheehan指出，与Pickering合作并使用其商用现货产品的一个显著好处在于，组件淘汰问题得到了有效管理。

“这为我们省去了许多麻烦，”Sheehan表示，“我们愿意对Pickering的模块进行标准化，因为我们确信即使原组件被淘汰，Pickering也能提供替代方案，确保我们的系统不受影响。归根结底，我们购买的是功能，这也是我们的客户所期望的。”

多功能性同样至关重要。经过深入的技术和商业目标讨论后，我们最近为一位客户设计了一个能够测试31种不同产品的测试站，客户仅需更换测试夹具即可完成对不同产品的测试。

结语

通过采用开放式架构的硬件和软件，Pickering与Intepro紧密合作，提供易于集成、可扩展、适应性强且面向未来的ATE系统，以满足各行业领域终端用户的复杂且多样的测试需求。尽管某些系统的复杂性较高，客户仍能在较短时间内受益于经济高效且功能强大的解决方案，这些解决方案不仅满足其当前需求，还支持未来的修改和扩展。