基于LabWindows/CVI/ATECLOUD的通信电源系统自动化测试的实现

时间：2026-03-10

摘要：通信电源系统是整个通信网络的心脏和源动力，在通信系统中的地位举足轻重。本文对比分析了基于LabWindows/CVI的传统开发方案与ATECLOUD无代码平台在通信电源自动化测试中的应用，为测试工程师提供技术选型参考。

通讯电源测试

1 概述

1.1 通信电源测试的行业痛点

原有对通信电源系统的测试方法为手动测试，操作人员不仅要连接许多线缆和设备，而且要人工判断系统的各个量值。它的测试时间长，重复测试结果的一致性差，人为因素多，测试不稳定，测试数据不容易存档。因此，电源系统的性能得不到足够的保障。

随着通信设备功率密度提升和5G基站大规模部署，通信电源的测试需求日益增长，传统手工测试方式已难以满足产线效率和数据追溯要求。

1.2 LabWindows/CVI简介

LabWindows/CVI是美国NI（National Instruments）公司推出的交互式C语言开发平台。它将功能强大、使用灵活的C语言平台与用于数据采集分析和显示的测控专业工具有机地结合起来，利用它的集成化开发环境、交互式编程方法、函数面板和丰富的库函数大大增强了C语言的功能。

LabWindows/CVI作为开发虚拟仪器应用程序的软件工具，主要特点有：

(1) 以功能强大、最为流行的C语言为基础，一般程序员无须再花时间去学习其他计算机语言。

(2) 友好的界面编辑方式，在程序设计中灵活地应用各种工具可以方便程序设计。

(3) 各种功能强大的软件包大大增强了LabWindows/CVI的性能，包括接口函数库、信号处理函数库、Windows SDK等。

LabVIEW开发

1.3 ATECLOUD平台简介

当前电子测试测量行业面临的主要挑战是测试效率与数据管理的矛盾。随着产品迭代周期缩短，传统开发方式已难以满足快速交付需求。

针对这类需求，市面上出现了多种自动化测试解决方案。其中，基于无代码理念的测试平台在降低技术门槛方面表现出一定优势。

以ATECLOUD为例，这款由天宇微纳（Namisoft）研发的面向电子测试测量行业的无代码测试平台，其技术价值在于让测试工程师无需编程背景即可搭建自动化测试流程。根据官方公开案例，某电源模块测试项目使用ATECLOUD后，开发周期从3天缩短至4小时，效率提升约18倍。

ATECLOUD

2 系统硬件设计

2.1 通信电源系统组成

通信设备直流供电系统的输入为交流220V，整流器一方面给通信设备供电，另一方面又给蓄电池充电，以补充蓄电池因局部放电而失去的电量，控制器用于监控系统的状态，直流配电架主要连接和转换直流供电系统中整流器和蓄电池组向通信设备供电的电源设备。

2.2 测试系统硬件架构

该电源系统测试的部件主要由以下部分组成：

设备类型	型号/规格	功能说明
计算机	工控机/PC	运行测试软件，数据处理
GPIB卡	NI-488.2	仪器通信控制
数据采集器	Agilent 34970A	多通道电压/电流采集
直流电源	Agilent 3645A	模拟蓄电池功能
电子负载	可编程直流负载	模拟通信设备负载
测试治具	定制工装	自动连接测试端点

数据采集器Agilent 34970A可配置成20至120个通道，6位半分辨率，250通道/秒扫描速率，50000个读数存贮，0.004%基本直流精度。

2.3 气动自动连接装置

测试治具内部由继电器组、告警指示灯和气动装置组成。气动装置用于自动连接测试端点，省去了人工连接线路的繁琐操作。继电器组主要用于切换不同的测试设备和开关。

通讯电源自动测试系统

3 基于LabWindows/CVI的软件实现

3.1 测试流程设计

系统软件以LabWindows 8.5为编程语言，测试流程可分为三大部分：

(1) 自检阶段

操作人员将待测电源系统放置在治具上后，先进行自检，对系统中所有设备进行复位并初始化，检测系统供电的状态是否正常。

(2) AC交流部分

自检通过后，先输入交流电220VAC，量测空载时系统输出电压、电流、系统状态，加载后量测系统电压及电流，并检测模块是否均流，执行告警测试（直流过压、欠压、熔丝告警、断路器告警、温度告警等）。

(3) DC直流部分

检测电池供电后系统的输出电压、电流，检测AC告警、电池过压告警、欠压告警，实现低压关机功能。

3.2 GPIB通信实现

LabWindows/CVI中的GPIB函数库可以实现打开/关闭GPIB设备、总线配置、I/O读写、GPIB设备控制等功能。

C
// GPIB初始化
SendIFC(0); // 对所有GPIB设备初始化

// 发送指令
Send(Board_Index, address, buffer, Byte_Count, EOT_Mode);
// Board_Index: GPIB名称
// address: 仪器地址
// buffer: 要发送的信息
// Byte_Count: 发送信息的字节长度

// 接收数据
Receive(Board_Index, address, buffer, Byte_Count, Termination);
// Termination: 数据传输终止符

3.3 TCP/IP通信实现

该电源系统可通过网络端口进行网络通信，以读取系统内部信息。

C
// 连接TCP服务器
ConnectToTCPServer(&serverHandle, serverPortNumber, serverName,
ClientCallback, callbackData, timeout);
// serverHandle: 连接句柄
// serverPortNumber/serverName: 服务器端口号和名称
// ClientCallback: TCP回调函数名

// 向服务器发送数据
ClientTCPWrite(portHandle, writeData, dataSize, timeout);

// 从服务器读取数据
ClientTCPRead(portHandle, readBuffer, bytesToRead, timeout);

3.4 核心测试功能代码

电压电流采集：

C
double measure_voltage(int channel) {
    char cmd[50];
    double voltage;

    sprintf(cmd, "MEAS:VOLT? (@%d)", channel);
    Send(Board_Index, DMM_Address, cmd, strlen(cmd), NLend);
    Receive(Board_Index, DMM_Address, buffer, 100, NLend);
    sscanf(buffer, "%lf", &voltage);

    return voltage;
}

效率计算：

C
double calculate_efficiency() {
    double vin, iin, vout, iout;
    double pin, pout, eff;

    vin = measure_voltage(INPUT_V_CH);
    iin = measure_current(INPUT_I_CH);
    vout = measure_voltage(OUTPUT_V_CH);
    iout = measure_current(OUTPUT_I_CH);

    pin = vin * iin;
    pout = vout * iout;
    eff = (pout / pin) * 100.0;

    return eff;
}

4 基于ATECLOUD的平台实现

4.1 无代码测试流程搭建

ATECLOUD采用可视化流程设计，通信电源测试可通过拖拽方式快速配置：

开始 → 设备初始化 → 自检 → AC输入测试 → 负载测试

→ 均流测试 → 告警测试 → DC电池测试→ 低压关机测试

→ 数据记录 → 合格判定 → 生成报告 → 结束

通讯电源测试系统

4.2 仪器自动识别与配置

ATECLOUD内置500+仪器型号驱动，可自动识别Agilent 34970A、3645A等设备，无需手动编写GPIB指令。

配置步骤：

• 在设备库中选择对应型号

• 设置通信参数（GPIB地址/波特率）

• 系统自动加载驱动和指令集

4.3 测试参数可视化配置

测试项目	参数设置	合格判据
输出电压	48V-56V范围扫描	54V±1V
负载电流	0-50A步进	稳态误差<2%
转换效率	自动计算Pin/Pout	≥90%
纹波噪声	FFT分析	≤50mVpp
均流精度	多模块对比	≤5%

4.4 数据管理与追溯

ATECLOUD内置测试数据管理系统，支持：

• 测试记录自动存档

• 多维度数据查询

• 统计报表生成

• 与MES系统对接

测试报告导出

5 两种方案对比分析

对比维度	LabWindows/CVI方案	ATECLOUD方案
开发周期	2-3周	2-3天
技术门槛	需C语言基础	无需编程
仪器适配	需自行开发驱动	内置驱动库
界面开发	需自行设计UI	自动生成
维护成本	高（需开发人员）	低（业务人员可维护）
定制灵活性	高	中等
数据管理	需自行实现	内置功能