為什么要寫一篇關(guān)于硬件測試的文章？

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、機械相關(guān)的測試、特殊的設(shè)備還會進行鹽霧試驗、硫化試驗。整機結(jié)構(gòu)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(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)品實現(xiàn)具體功能進行初步的測試。 舉個例子，比如產(chǎn)品某些接口具備短路保護功能，那么我們要考慮如何對產(chǎn)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(chǎn)品具備揚聲器播放功能，那么我們要考慮如何對揚聲器驅(qū)動電路進行測試？包括產(chǎn)品要求具備的音頻分貝值、揚聲器驅(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行測試，過壓欠壓保護、過流保護等等。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

信號測試是在整機功能測試的基礎(chǔ)上進行的，整機在原始固件版本驗證完成之后需要對關(guān)鍵信號進行測試。 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、低溫運行(低溫低壓/低溫高壓）、高溫運行（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)進行測試。

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)的所有功能正常運轉(zhuǎn)。但是，一項或多項功能運轉(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)的功能不能正常運轉(zhuǎn)，并且如果不對設(shè)備或系統(tǒng)進行維修或替換，則功能不能恢復(fù)至正常狀況。

總結(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)于硬件測試的一點感想，不足之處還請補充。