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基于PXI 的金属氧化物(MOX)气体传感器测试方案


  来源: 虹科电子 时间:2019-12-25 编辑:清风
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交付的包中包含用于高级创建I²C总线模式、连接和加载I²C总线序列以及下载捕获的I2C总线流量进行诊断和分析的工具。将数据记录到Excel电子表格中可以方便地使用Excel的所有高级数据分析工具,如图形、过滤器和公式的应用。


与DUT的通信是通过I²C总线完成的。如上所述,每个设备都预先配置了相同的I²C从地址。如果所有DUT都驻留在同一个I²C总线上,那么在进行测试之前,需要用唯一的从地址对每个设备重新编程,以避免总线冲突,然后将从地址重新编程为默认值,以便交付给客户。使用每个设备的专用总线允许发生在该默认地址上的所有通信,节省了时间和金钱,也可以避免潜在的认为错误。一个独立的GX5295有32个I/O通道可以允许8组I²C总线同事进行通讯,而无须考虑地址冲突问题。


I²C测试模式是通过一个用ATEasy编写的简单应用程序生成的(如图6)。总线命令是使用预先定义的总线命令的下拉菜单构造的,用于对设备寄存器进行读/写操作。空闲命令还允许在需要空闲时间的命令之间插入空闲时间,或者作为数据模式中的可视分隔。



基于测试流程的需求,需要对单个设备生成一系列的命令。然后使用用于生成和诊断GX5295数字测试模式的工具DIOEasy(如图7),将单个(四线)总线控制复制到GX5295支持的其余7个总线上。每个测试进程都被写为一系列独立的测试序列,所以可以以任何想要的顺序进行组合。



执行这种组合的ATEasy包含一个离线实用程序,它可以生成一个大型的测试文件,在系统初始化期间快速加载到测试硬件中。为了帮助调试和诊断,也将生成一个文本文件,其中会标识加载测试的顺序、他们的初始向量地址和每个模式序列中的模式大小。



在测试执行期间记录每个引脚的状态。测试完成后,实际的总线流量(命令和DUT响应)可以从硬件上传到DIOEasy,允许用户评估和/或记录I²C总线通信。


测试过程


Continuity 连续性


每个GX5295 I/O通道提供的每引脚PMU功能用于对通过每个DUT的ESD二极管产生一个小电流,测量二极管上产生的电压降,以确定DUT是否正确安装在其插座中。在此之前,需要启用上拉隔离继电器,因此流经I2C上拉电阻的电流不会破坏连续性测量。设备根据PASS/FAIL状态分类。任何具有FAIL容器状态的设备都会绕过未来的测试评估。


Sensor Initialization 传感器初始化


在将DUT暴露于测试气体并测量MOX电阻之前,必须初始化传感器。初始化读取相关的NVM(非易失性存储器)数据并存储它以用于将来的数据关联。它还根据存储的加热器电阻和当前腔室温度动态计算每个DUT的最小和最大允许MOX电阻值。这些值被存储以供将来使用。气体测试将在确定好/坏设备时使用这些值。


Gas Measurement 气体测量


气体测量测试是MOX气体传感器生产测试的核心。一旦初始化,所有室内的所有装置都暴露于“干净/干燥空气”(CDA),“加湿空气”(通过起泡器运行CDA-BBL)和“测试气体”的受控混合物中。使用可编程质量流量控制器MFC精确控制气体混合物(PPM)。三个MFC中每一个都是通过0V-5V的应用程序进行控制,分别表示占额定流量的0%-100%。每个腔室/负载板中包含第四个MFC。MFC控制电压由GX5295s的J3连接器上的辅助PMU通道提供。


在气体测试期间,测试气体的浓度和每个特定浓度的暴露时间由“浸泡列表”定义。浸泡列表包含三种气体的设定点,以及在移动到列表中的下一个设定点之前保持该浓度的持续时间。在规定的时间段结束时,进行MOX测量,与先前计算的MOX最小/最大值进行比较并记录。其它分箱设置类似。


为了简化浸泡参数的应用,在ATEasy中创建了一个表单(图8),允许工程师使用GUI创建浸泡列表。可以添加、插入、修改和删除设置点。在执行过程中,GUI会突出显示测试过程在列表中的位置,为操作人员提供测试运行了多长时间,以及完成测试需要多长时间的指示。



在运行浸泡列表时可以启用的一个可选参数是进行中间MOX测量——在浸泡列表设置点之间进行测量。通过在漫长的测试中记录这些额外的测量值,提供MOX操作的其它特征数据。数据日志记录的“Off”选项,仅在设置点进行测量,每分钟测试“2”、“4”、“6”测量值。中间测量值保存到Excel数据日志文件中,但不用于评估通过/失败状态。


Pre-Initialization预初始化


关键词:传感器 测试方案 MOX气体传感器    浏览量:1662

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