虚拟仪器技术在光模块自动测试系统中的应用摘要：研究了虚拟仪器.PDF

虚拟仪器技术在光模块自动测试系统中的应用 摘 要： 研究了虚拟仪器技术在光通信产品参数测量过程中的应用。光模 块是光纤通讯收发端光电转换器和电路控制器的组合，其作用是实现 光/电信号的转换。采用虚拟仪 器技术组建光模块测试系统具有开发 周期短、成本低的特点，同时又具有很强的兼容性和扩展性，能够大 大缩短光模块主要参数的测试时间、简化测试过程以及实现 测试过 程的自动化。 关键词：虚拟仪器;光模块;自动测试系统 1. 虚拟仪器介绍 目前，国内企业在光通信产品的参数测试 过程中主要还是使用 国内外的先进测试设备，各种测试仪器之间大多是孤立的，而且主要 是用手调仪器控制面板上的各种旋钮、按钮，用人眼观看仪器上的波 形或数 据 ;这样不仅测试过程操作繁杂，容易出错，而且重要的是测 试效率太低。而且现在国内光通信产业不是很景气，因此提高生产率、 降低成本、实现光通信模块测试 自动化成为提高光电企业市场竞争 力的关键之一。 本文研究利用虚拟仪器技术实现光模块各项性能参数的自动测 试过程。 1.1 虚拟仪器及 VISA （虚拟仪器软件体系） 虚拟仪器是传统仪器与计算机技术深层次结合的产物，它由计算 机、软件包、仪器硬件组成。采用虚拟仪器软件技术，可以解决自动 测试系统彼此间不兼容，达到 共享硬件和软件的目的，利用通用硬 件模块，可以快速、方便地组建各种自动测试系统，利用计算机的强 大功能，可方便地进行信号分析、数据处理、存储、传输以 及显示 等。 VISA 是虚拟仪器软件体系结构的简称。 VISA 标准的提出统一了仪器工业的软件接口标准，使得仪器驱 动程序兼容性强，二次开发变得很容易，并且可适应未来软硬件的发 展需要。 2. 光模块测试系统结构与实现原理 本测试系统使用的测试仪器设备有 Agilent 公司的数字通信分 析仪 86100B、E8403A VXI 机箱、VXI 81250 误码仪模块、中国电子 科技集团第 41 研究所 AV2495 光功率计、AV6381 可编程光衰减器等。 其中 86100B、AV2495 光功率计、 AV6381 可编程光衰减器都带有 GPIB 接口，可通过 Agilent 公司的 GPIB 卡把这些带有 GPIB 接口的测试仪 器连接起来整合到一套完整的系统 中，使用 Agilent VISA 库编写测 试应用程序控制仪器操作。Agilent VXI 81250 误码仪模块在使用时 插入 Agilent E8403A VXI 机箱中，计算机中需要插入美国旭电公司 的PCI IEEE1394 卡，VXI 机箱 0 槽模块 E8491B 与计算机中的 1394 卡通过 IEEE 1394 PC Link to VXI 电缆连接。对于 Agilent 81250 模块，也是在 Agilent VISA 库的基础上编写应用程序实现对它的控 制操作。 3. 光模块测试系统的构成 本测试系统主要由测试电路板部分、测试控制中心 （计算机）两 个部分组成。 本测试系统组成原理图如图 1 所示。 图 1 光模块通用测试系统组成原理 3.1 测试板电路部分主要实现的功能有： a.实现高低告警信号的俘获。 b.光模块发射端、接收端工作电流的采集。 c.由Atmel 公司的 89C51 单片机端口控制光开关、电开关切换电 通路和光通路。本系统采用了中国电子科技集团第 34 研究所的 2x2 光开关。 3.2 测试控制中心 （计算机）部分主要实现的功能有: a.控制 Agilent81250 VXI 模块化仪器。在实现的软件中可以设 置误码仪测量二进制误码的模式 （1 误码/0 误码/全误码）等参数。 以及控制误码仪开始和停止发送电信号。最后可以显示误码率计算结 果值。 b.控制 AV2495 光功率计、AV6381 光衰减器及 Agilent DCA 86100B。对这些仪器可以通过发送 GPIB 命令设置测量仪器的各项初 始参数及读取测量结果。 c.通过计算机 RS232 串口，计算机与 Atmel 公司的 AT89C51 单片 机通信，实现计算机采集光模块发射端与接收端的工作电流、高低