一种自动化测试系统的制作方法

1.本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种自动化测试系统。


背景技术：

2.传统的测试方法中，传感器产品的质量检测是依赖测试人员的操作进行判断。以温湿度传感器为例，先用万用表连接待测产品，测量传感器的电流或电压输出值；人工读取万用表电压或电流值，并换算成温度值或湿度值，再与标准表的测试值对比；由测试人员判断测量精度及误差是否在规定范围，以判断产品是否合格；测试过程需要手工记录各测试值，用于后续的cpk的计算与分析。
3.现有的测试方法中的测试结果依赖人员的素质，计算判断的能力，容易产生误测误判，记录的测试数据不便存储、管理和使用，测试数据可靠性较差。
4.因此现有技术还有待于进一步发展。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种自动化测试系统，能够解决现有技术中的技术问题。
6.本发明实施例的第一方面提供一种自动化测试系统，包括：
7.数据采集与转换模块，用于对待测产品的产品数据进行采集，并将采集的产品数据转换预定格式的数据；
8.工程管理模块，用于对待测产品的测试数据进行配置；
9.测试管理模块，用于生成测试工单，根据测试工单对待测产品进行测试，并对测试结果进行记录及分析；
10.品质管理模块，用于已测产品进行抽样测试，对抽样测试结果进行记录；
11.人机界面，用于与用户进行交互，并对测试结果数据进行展示，且对测试过程进行控制。
12.可选地，系统还包括：
13.用户管理模块，用于完成用户认证，提供用户登录功能。
14.可选地，系统还包括：
15.授权管理模块，用于对用户的操作行为进行授权，并对用户的操作行为进行记录。
16.可选地，工程管理模块包括：
17.产品模板管理单元，用于待测产品对应的测试模板数据进行配置；
18.标准模板管理单元，用于对标准产品对应的测试标准数据进行配置；
19.转换单元，用于将采集待测产品的数据的存储地址进行转换；
20.测量模式管理单元，用于对测量模式及对应的测量因子进行配置。
21.可选地，测量模式管理单元包括：
22.测量模式选择子单元，用于根据用户的选择对测量模式进行配置；
23.测量因子配置子单元，用于对测量模式下的产品的测量因子进行配置。
24.可选地，产品模板管理单元包括：
25.产品信息配置子单元，用于对产品的基本信息进行配置，所述产品的基本信息包括模板名称、产品名称、产品型号、产品编号和规格描述；
26.转换公式配置子单元，用于对产品的转换公式进行配置；
27.测量模式配置子单元，用于对测量模式下的多个测量因子对应的寄存器地址、寄存器地址数量、测量范围、测量精度和分辨率进行配置；
28.通讯协议配置子单元，用于对通讯协议进行配置；
29.采集频率配置子单元，用于对采集数据的频率进行配置；
30.输出模式选择子单元，用于对输出模式进行模拟，并输出模拟结果；
31.通讯参数配置子单元，用于对串口的通讯参数进行配置。
32.可选地，测试管理模块包括：
33.新工单测试单元，用于根据新创建的工单，对待测产品进行测试；
34.旧工单测试单元，用于获取已创建的工单进行测试；
35.测试记录单元，用于对测试工单的测试数据进行记录；
36.测试结果分析单元，用于根据产品类型、工单号和因子名称，对测试数据进行分析，生成数据图表和判定结果。
37.可选地，测试结果分析单元包括：
38.数据图表生成子单元，用于根据产品类型、工单号和因子名称，生成测试数据对应的数据图表；
39.判定结果生成子单元，用于计算测试数据对应的数据图表，输出待测产品的测试结果。
40.可选地，判定结果生成子单元具体用于:
41.根据所述数据图表计算待测产品对应的cpk的值，根据cpk的值生成cpk评级结果。
42.可选地，品质管理模块包括：
43.品质测试单元，用于显示所有的测试工单，可根据测试工单进行品质测试；
44.品质记录单元，用于对品质测试过程产生的品质数据进行记录。
45.本发明实施例第二方面提供了一种自动化测试系统，所述系统包括：存储
46.本发明实施例提供的技术方案中，系统包括：数据采集与转换模块，用于对待测产品的产品数据进行采集，并将采集的产品数据转换预定格式的数据；工程管理模块，用于对待测产品的测试数据进行配置；测试管理模块，用于生成测试工单，根据测试工单对待测产品进行测试，并对测试结果进行记录及分析；品质管理模块，用于已测产品进行抽样测试，对抽样测试结果进行记录；人机界面，用于与用户进行交互，并对测试结果数据进行展示，且对测试过程进行控制。本发明实施例可通过自动化测试系统软件，对待测产品、测试仪器的测试数据实现自动采集，保存测试数据，并对测试数据进行判定。同时以表格的方式呈现测试数据与判定结果，实现数据可追溯性。同时支持对测试数据进行自动的统计分析，实现数据统计过程控制，及最终形成所需的统计报表。
附图说明
47.图1为本发明实施例中一种自动化测试系统的一实施例的功能结构示意图；
48.图2为本发明实施例中一种自动化测试系统的另一实施例的系统拓扑图；
49.图3为本发明实施例中一种自动化测试系统的另一实施例的系统使用流程图；
50.图4为本发明实施例中一种自动化测试系统的另一实施例的数据采集和转换过程示意图；
51.图5为本发明实施例中一种自动化测试系统的另一实施例的产品测试流程图。
具体实施方式
52.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
53.现有技术的人工测试方法中若记录测试结果，浪费工时；不记录没有测试数据可供分析；纸质化测试数据的不便存储、管理和使用，数字化程度较低；测试数据的有效性、可靠性、可追溯性、共享度以及对数据的分析能力较差；生产效率偏低，导致单位生产成本较高，产品质量保证难度加大。为了克服现有技术缺陷，本发明实施例提供了一种自动化测试系统，自动化测试系统替代掉大部分的人工操作，实现自动采集传感器产品的数据，以及保存测试数据和对测试结果的判定和分析。
54.以下结合附图对本发明实施例进行详细的描述。
55.请参阅图1，图1为本发明实施例中一种自动化测试系统的一个实施例的流程示意图。如图1所示，包括：
56.数据采集与转换模块11，用于对待测产品的产品数据进行采集，并将采集的产品数据转换预定格式的数据；
57.工程管理模块12，用于对待测产品的测试数据进行配置；
58.测试管理模块13，用于生成测试工单，根据测试工单对待测产品进行测试，并对测试结果进行记录及分析；
59.品质管理模块14，用于已测产品进行抽样测试，对抽样测试结果进行记录；
60.人机界面15，用于与用户进行交互，并对测试结果数据进行展示，且对测试过程进行控制。
61.具体实施时，本发明实施例的自动化测试系统替代掉大部分的人工操作，实现自动采集传感器产品的数据，以及保存测试数据和对测试结果的判定和分析。
62.可选地，系统还包括：
63.用户管理模块，用于完成用户认证，提供用户登录功能。
64.可选地，系统还包括：
65.授权管理模块，用于对用户的操作行为进行授权，并对用户的操作行为进行记录。
66.具体实施时，本发明实施例通过自动化测试系统对产品进行测试，产品为传感器。其中用户管理模块，完成用户认证功能，提供用户登录功能；
67.授权管理模块，对系统中的用户授权，记录用户的操作；
68.工程管理模块，对产品的配置的统一管理；
69.测试管理模块，可生成测试工单，对产品进行测试以及分析；
70.品质管理模块，针对已测产品的进行抽样测试；
71.人机界面，用于参数配置的输入、数据展示、测试过程的控制；
72.数据采集与转换模块，对产品的数据的采集和将数据转换为可识别的数据。
73.更优选的实施例，所述测试管理模块还包括以下功能：
74.接入第三方的产品信息、产品型号、产品工单的接口，同步产品、工单数据，无需再人为创建产品信息和产品工单；
75.在产品工单内，通过扫描枪扫描设备序列号，自动选择对应的产品模板和标准模板。产品工单的序列号指设备的序列号，其标识了设备的产品类型和编号。通过扫描枪扫描序列号，系统自动识别并选择对应的产品模板和标准模板进行测试。
76.通过自动化测试系统软件，对待测产品、测试仪器的测试数据实现自动采集，保存测试数据，并对测试数据进行判定。同时以表格的方式呈现测试数据与判定结果，实现数据可追溯性。同时支持对测试数据进行自动的统计分析，实现数据统计过程控制(spc)，及最终形成所需的cpk统计报表。
77.本发明实施例的待测产品是指传感器产品，本发明的自动化测试系统可提供设备测试与数据分析、权限管理、设备信息配置、系统运行维护保障于一体的业务体系功能。
78.如图2所示，为本发明实施例的系统拓扑图，一部分传感器和标准表需要跟采集器相连；采集器和一部分传感器/标准表直接与usb转换接口相连，使用rs485输出接口；usb转换接口与测试的计算机；扫描枪接入到测试的计算机；服务器部署着本系统，是数据的集中存储和管理，为各个计算机提供网页访问、数据共享；各个部门的计算机都可以访问到服务器。
79.如图3所示，通过创建多个角色来清楚描述整个系统的使用流程：
80.管理员：权限的分配者。依次执行添加角色、分配角色权限、添加成员/赋予角色；
81.工程员：对产品的信息进行配置。依次添加测量因子、测试模式、转换公式、标准模板、产品模板。
82.测试员：选择对应产品的配置，进行产品测试。依次是连接产品、填写工单信息、进行产品测试、查看测试结果。
83.品质员：对测试结果的再次验证，抽样测试。测试过程与测试员一样，不过在原有的工单进行测试，查看品质记录和分析报告。
84.人机界面，用于参数配置的输入、数据展示、测试时设备实时情况。相关的产品配置、测试的过程和结果，都需要人机的交互完成功能的实现。
85.可选地，工程管理模块包括：
86.产品模板管理单元，用于待测产品对应的测试模板数据进行配置；
87.标准模板管理单元，用于对标准产品对应的测试标准数据进行配置；
88.转换单元，用于将采集待测产品的数据的存储地址进行转换；
89.测量模式管理单元，用于对测量模式及对应的测量因子进行配置。
90.可选地，测量模式管理单元包括：
91.测量模式选择子单元，用于根据用户的选择对测量模式进行配置；
92.测量因子配置子单元，用于对测量模式下的产品的测量因子进行配置。
93.具体实施时，工程管理模块，是对产品的配置的统一管理。包含产品模板、标准模板、转换公式、测量模式、测量因子。
94.测量因子是对不同类型的传感器监测参数的统一管理，包括因子名称、单位；
95.测量模式是针对传感器型号(不同型号有不同的监测因子)的统一管理，一个测量模式可配置多个测量因子；
96.寄存器转换公式是对寄存器地址数值转换为真实值的统一管理，例：寄存器地址数值是整数，而实际数值是小数，需要将寄存器地址数值除以某个数，得到真实值；
97.产品模板是对测试产品的统一配置和管理。
98.标准模板是对标准产品的统一配置和管理，配置大多与产品模板一样，主要是没有产品模板的采集频率、产品编号和通讯参数配置。标准模板的采集频率和串口的通讯参数配置是由测试过程中的产品模板决定。
99.产品模板和标准模板分别对应测试中测试产品和标准产品的配置，通过比较同类产品，得出测试产品的质量。
100.可选地，产品模板管理单元包括：
101.产品信息配置子单元，用于对产品的基本信息进行配置，所述产品的基本信息包括模板名称、产品名称、产品型号、产品编号和规格描述；
102.转换公式配置子单元，用于对产品的转换公式进行配置；
103.测量模式配置子单元，用于对测量模式下的多个测量因子对应的寄存器地址、寄存器地址数量、测量范围、测量精度和分辨率进行配置；
104.通讯协议配置子单元，用于对通讯协议进行配置；
105.采集频率配置子单元，用于对采集数据的频率进行配置；
106.输出模式选择子单元，用于对输出模式进行模拟，并输出模拟结果；
107.通讯参数配置子单元，用于对串口的通讯参数进行配置。
108.具体实施时，工程管理模块中的产品模板是整个系统的主要操作对象，所有有关的配置都包含在产品模板中。主要配置内容有：
109.产品的基本信息：模板名称、产品名称、产品型号、产品编号、规格描述；
110.寄存器转换公式；
111.测量模式：配置测量模式下多个测量因子对应的寄存器地址、寄存器地址数量、测量范围(待测产品检测参数的监测范围)、测量精度(实际产品的误差范围
±
值)、分辨率(保留几位小数)；
112.modbus-rtu协议的slaveid、功能码；由于传感器底层使用modbus-rtu协议进行通讯的，slaveid、功能码是modbus-rtu协议进行连接时，必备的配置。具体地，modbus_rtu协议的报文格式：帧结构＝从机地址+功能码+数据+校验；slaveid是从机地址，每一个从机都有唯一地址，占用一个字节，范围0-255。slaveid从所读的设备得到。功能码是每次通讯信息帧传送的第二个字节。modbus通讯规约可定义的功能码为1到127。例：01表示读开关量输出。
113.配置采集数据的频率；
114.选择输出模式：模拟输出模式，modbus输出模式；模拟输出对应电压/电流/电阻输
出的传感器，modbus对应485输出的传感器；模拟输出模式下有几种类型：0-20ma三线制、4-20ma两/三线制、0-5v电压、1-5v电压、0-10v电压、1-10v电压，模拟输出是根据传感器的输出信号决定的。
115.串口的通讯参数配置：波特率、数据位、检验位、停止位。
116.可选地，测试管理模块包括：
117.新工单测试单元，用于根据新创建的工单，对待测产品进行测试；
118.旧工单测试单元，用于获取已创建的工单进行测试；
119.测试记录单元，用于对测试工单的测试数据进行记录；
120.测试结果分析单元，用于根据产品类型、工单号和因子名称，对测试数据进行分析，生成数据图表和判定结果。
121.具体实施时，测试管理模块包括新工单测试、旧工单测试、测试记录模块，接下来是这些模块的基本介绍。
122.新工单测试：显示所有已添加的产品模板。选中标准模板、创建工单号、设置待测设备数输入设备序列号后，点击测试可对设备进行测试并展示测试结果。当测试数量达到目标数据，且全部合格，测试通过。
123.旧工单测试：显示所有未完结、待测试的工单列表，可对工单继续进行测试。
124.测试记录：该模块可查看测试工单的所有的测试记录和测试记录详情。测试记录总的可以查看每条工单的测试个数、合格率和判定结果等；细分可以看到每一次的测试的记录；一条记录的详情包括了多次测量的详细记录。测试记录是对测试过程的记录与追踪。
125.分析报告：该模块根据模板名称(即产品类型)、工单号、因子名称，生成数据图表和判定结果。判定结果是通过计算得出cpk的值得出。可对当前条件生成的数据报表进行导出，方便人员进行存档与管理。
126.可选地，测试结果分析单元包括：
127.数据图表生成子单元，用于根据产品类型、工单号和因子名称，生成测试数据对应的数据图表；
128.判定结果生成子单元，用于计算测试数据对应的数据图表，输出待测产品的测试结果。
129.可选地，判定结果生成子单元具体用于:
130.根据所述数据图表计算待测产品对应的cpk的值，根据cpk的值生成cpk评级结果。
131.具体实施时，cpk报表的内容包括测试信息：测试人员、测试日期、制表日期、工单号、单位、测试项目、公差、下限值、上限值等；统计描述：样本数据、统计个数、数据总数、平均值、最大值、最小值、标准值、ca、cp、cpk等；统计分析图：样本直方图、正态分布图表。
132.有关cpk的计算公式：cpk＝cp(1-|ca|)，ca＝(x-u)/(t/2)，cp＝t/6σ。(参数：取样数据的标准差(σ)，再计算出规格公差(t)，及规格中心值(u)，规格公差＝规格上限(usl)－规格下限(lsl)；规格中心值＝(规格上限+规格下限)/2；x为所有取样数据的平均值))。产品模板中有设置设备的测量精度(指误差范围
±
值)，规格上限值＝平均值+精度，规格下限值＝平均值-精度。
133.cpk的评级标准：(可据此标准对计算出之制程能力指数做相应对策)
134.a)a++级cpk≥2.0特优可考虑成本的降低；
135.b)a+级2.0》cpk≥1.67优应当保持之；
136.c)a级1.67》cpk≥1.33良能力良好，状态稳定，但应尽力提升为a+级；
137.d)b级1.33》cpk≥1.0一般状态一般，制程因素稍有变异即有产生不良的危险，应利用各种资源及方法将其提升为a级；
138.e)c级1.0》cpk≥0.67差制程不良较多，必须提升其能力；
139.f)d级0.67》cpk不可接受其能力太差，应考虑重新整改设计制程。
140.可选地，品质管理模块包括：
141.品质测试单元，用于显示所有的测试工单，可根据测试工单进行品质测试；
142.品质记录单元，用于对品质测试过程产生的品质数据进行记录。
143.具体实施时，品质管理模块，是对已测工单中产品进行抽样测试，模块包括品质测试、品质记录。
144.品质测试：显示所有的测试工单，可根据测试工单进行品质测试。测试过程与测试管理中的新工单测试的过程一样。与产品测试不同的是，当抽样比(抽样数量/批量个数(原工单设备数))达到所设值且合格，代表目标达标。
145.品质记录：该模块可查看所有的品质记录和品质记录详情。品质记录总的可以查看每条工单的样本个数(即原来测试工单的测试产品数)、抽样比和合格率等；品质测试记录和品质测试记录详情与上述测试记录一样，记录着品质测试的过程。
146.数据采集与转换模块具体用于对产品的数据的采集和将数据转换为可识别的数据。请参阅图4，本实施例的数据采集与转换过程。
147.s801、计算机先配置好串口信息；
148.s802、计算机通过串口下发读取指令，串口会下发到到对应的传感器和采集器；
149.s803、传感器(485输出)将数据通过modbus_rtu协议，流向usb转串口；传感器(电压/电流/电阻输出)与智能i/o采集器连接，由智能i/o采集器将数据通过modbus_rtu协议，流向usb转串口；
150.s804、usb转串口则将数据流向计算机；
151.s805、计算机将usb转串口流入指令转成可以识别的数据；
152.s806、根据设定好的寄存器转换公式，将数据转成实际读取的数据；
153.s807、传感器(485输出)直接输出，按照设置的分辨率(保留小数)输出；
154.s808、传感器(电压/电流/电阻输出)，需要按照设定的测量范围转换真实的数据；按照(y2-y1)/(x2-x1)＝(y-y1)/(x-x1)公式计算，其中y2、y1表是模拟输出范围的上限和下限值，x2,x1是测量范围的上限和下限值，y是从传感器经过以上步骤读取到的值，x是经过映射得到的，反应真实情况的数据，最后按照设置的分辨率(保留小数)输出；
155.s809、计算机将计算得到的真实数据进行测试产品和标准产品的对比(通过测量精度)。
156.s810、计算机将采集到的数据和对比结果上传到服务器上。
157.请参阅图5，本发明改善现有技术的产品测试流程如下：
158.s901、选择产品模板创建工单；
159.s902、计算机与产品相连，包括待测产品和标准产品；
160.s903、测试通讯是否正确,进行连接测试；
161.s904、使用扫描枪扫描待测产品的序列号；
162.s905、测试人员测试产品，使操作计算机使其自动读取待测产品和标准产品的数据，并记录数据；
163.s906、产品测试不合格(规则：待测产品与标准产品的误差超过设定的测量精度，视为不合格)，将维修重测；
164.s907、待一批工单的测试完成之后，结束工单。
165.通过上述实施例，测试人员只要连接产品，扫描序列号，再通过计算机点击测试，即能快速测试产品，无需手工记录和计算，提高生产效率。
166.作为本发明更优选的实施例，所述测试管理还包括以下功能：
167.接入第三方的产品信息、产品型号、产品工单的接口，同步产品、工单数据，无需再人为创建产品信息和产品工单；
168.在工单内，根据序列号扫描的结果，自动选择对应的产品模板和标准模板。
169.通过自动化测试系统软件，对待测产品、测试仪器的测试数据实现自动采集，保存测试数据，并对测试数据进行判定。同时以表格的方式呈现测试数据与判定结果，实现数据可追溯性。同时支持对测试数据进行自动的统计分析，实现数据统计过程控制(spc)，及最终形成所需的cpk统计报表。
170.另一种变更方案，兼容不同通信协议的传感器产品进行测试，甚至是无线通信协议的传感器产品。
171.另一种变更方案，支持控制器类产品的测试，例：开关量的控制器。
172.需要说明的是，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本发明实施例的描述可以理解，不同实施例中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，亦可以交换执行等等。
173.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。