硬件单板测试模板.doc

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1 目的和范围 4
2 设备 5
2.1 测试设备 5
2.2 测试平台 5
2.3 被测部件 5
3 测试程序 6
3.1 黑盒测试 6
3.1.1 接口电气特性测试 6
3.1.2 外部电源适用性测试 6
3.1.3 通讯协议测试 6
3.1.4 容错与异常输入测试 6
3.1.5 其他规格符合性测试 6
3.2 白盒测试 7
3.2.1 电源质量测试 7
3.2.2 支路电流电压测试 7
3.2.3 器件电流/电压应力测试 7
3.2.4 信号完整性 7
3.2.5 接口电平测试 7
3.2.6 时序测试 7
3.2.7 上电初始化可靠性测试 7
3.2.8 噪声测试 7
3.2.9 漂移测试 7
3.2.10 精度测试 7
3.2.11 频率特性测试 7
3.2.12 电路稳定性测试 7
3.2.13 其他单元电路功能/性能测试 7
3.3 环境/可靠性测试 7
3.3.1 温湿度环境测试 7
3.3.2 机械环境测试 7
3.3.3 功率循环测试 7
3.3.4 关键器件温升测试 7
3.3.5 HALT试验 8
3.4 EMC测试 8
3.4.1 CE测试 8
3.4.2 RE测试 8
3.43 ESD测试 8
3.4.4 EFT测试 8
3.4.5 电刀抗扰测试 8
3.5 安全测试 8
3.5.1 电介质强度测试 8
3.5.2 单一故障试验 8
4 记录表格 9

1 目的和范围
本测试的目的是验证IBP 模块单板的电气特性满足设计要求，以及硬件性能指标满足专标方面的要求。
本验证实用与本公司自开发IBP模块。
2 设备
2.1 测试设备
名称
描述
序列号
下一次校准日期
数字万用表
17B ,FLUKE
24070163WS
?
示波器
DPO3054 Tektronix
C026041
2014.8.4
信号发生器

交互式生物医学万用信号源 Ibuss-B 迪美泰
20130101S2376
2014.2.24 ？
高频电刀
DD-2 北京东方神健

安全分析仪
ESA615 FLUKE

医用耐压测试仪
CS2670Y

IBP模拟衰减器
自制工装

2.2 测试平台
名称
描述
数量
串口调试助手

监护仪
兼容本IBP模块的软件

2.3 被测部件
名称
描述
数量
IBP 模块

1

3 测试程序
3.1 黑盒测试

3.1.1 接口电气特性测试
主要是用示波器验证TTL接口电平是否符合接口电平标准。如下：
5V TTL 电平高低电平测试

高电平
低电平
Pass/Fail
通过标准
≥3.5V
≤0.2V

实测值

3.1.2 外部电源适用性测试
验证外部供电电压在最高和最低两种状态下，模块是否工作正常。

最高工作电压
最低工作电压
Pass/Fail
通过标准
5.25V
4.75V

实测值

3.1.3 通讯协议测试
按通讯协议测试每一项接收命令 ，以及往主机发送数据包是否正常。

3.1.4 容错与异常输入测试
模拟输入电源短路 ，应能不烧坏模块；
模拟压力传感器输入部分短路，应能不烧坏模块。

3.1.5 其他规格符合性测试

3.2 白盒测试

3.2.1 电源质量测试
测试各个电压点的电压是否在误差允许范围内；
测试各个电压的纹波，是否在规定的范围内。

3.2.2 支路电流电压测试
测试每个电压的电流，是否在允许范围之内。

3.2.3 器件电流/电压应力测试
N/A.
3.2.4 信号完整性
测试各关键信号的完整性。

3.2.5 接口电平测试

3.2.6 时序测试
这里主要测试隔离变压器和A/D部分的时序，是否满足设计需求。

3.2.7 上电初始化可靠性测试

3.2.8 噪声测试
这里主要测试压力传感器在零压力输入状态下的噪声，看其是否在允许范围内，要结合模块的规格书综合衡量。
目的是测试压力通道的噪声大小。测试时将一个静态压力作用于监护仪，IBP压力标尺设置为最大分辨率，通过屏幕IBP波形测量噪声大小。噪声的测量可以通过数像素点换算。测量整个显示屏幕的高度L1(mm)和IBP波形通道高度L2(mm)以及IBP显示范围（mmHg），则噪声的像素点个数应满足
像素点个数≤
1. 连接BP-600 或BP-28模拟器到IBP通道1；
2. 调节被测监护仪的显示标尺为-10~10mmHg；
3. 对IBP通道1校零；
4. 验证基线噪声的峰峰值不超过规格值；
5. 对IBP其他通道重复上述所有步骤。
3.2.9 漂移测试

3.2.10 精度测试
测试压力和脉率的精度。压力测试方案如下：
6. 使用标准的IBP电缆，连接被测监护仪的IBP通道1和BP-600 或BP-28压力传感器；
7. 设置压力传感器输出+0mmHg的静态压力；
8. 设置监护仪IBP的CH1和CH2通道的压力名称为P1和P2，对IBP通道进行校零，验证显示压力值为0±1mmHg；
9. 再设置压力传感器输出+200mmHg的静态压力，对IBP通道进行校准；
10. 在测试范围内按照4.1.1表格调节压力传感器的静态压力值, 验证被测监护仪的显示压力值与设置值一致，并在允许的误差范围内。
脉率精度的测试方案如下：

3.2.11 频率特性测试
目的是验证压力通道的频率响应。参考1Hz压力信号显示值或波形，改变输入信号频率,测试当显示值或波形幅度衰减-3dB时输入信号的频率值，验证此时信号频率满足规格要求。
频率响应测试通过IBP衰减器测试工装（0010-17-1）配合信号发生器进行。压力信号通过IBP衰减器测试工装来模拟，工装通过300Ω的电桥输出电压信号，等价于压力信号。此测试工装具有400:1的衰减功能，假设被模拟的压力传感器的激励电压为5V，输出灵敏度为5μV/mmHg/V，则测试工装的输出电压信号10mV等价于1mmHg（5×5×400=10000μV=10mV）。加在测试工装输出端的共模电压正好是激励电压的一半，参见图1。
被测监护仪输出的激励电压可能不是准确的5.000V。实际传感器的输出正比于激励电压。因此，必须准确的测试出激励电压，并对测试应用电压进行相应的调整。当激励电压正好为5V时，衰减器的传递函数为1olt/100mmHg。实际的测试电压由下式计算：

V：衰减器的输入电压
P：模拟的压力值
500：5.000V/（1V/100mmHg）
Ex：测得的实际激励电压值
11. 设置IBP通道带宽为DC~12Hz 。
12. 连接测试工装（400:1输出端到IBP通道1，调节信号发生器的输出为零；
13. 对IBP通道1校零；
14. 调节信号发生器，调节信号幅度（幅度大小利用上面的公式计算可得）模拟大小为100mmHg（峰峰值）、失调为＋50mmHg（调节信号的直流偏置电压），频率为1Hz的压力信号（正弦波），调节被测监护仪的显示标尺以便波形完整显示；
15. 测量显示波形的高度，计算出幅度为70.7%（-3dB）的值；
16. 增加信号发生器的输出频率，直到幅度下降为-3dB值，验证此时信号频率为规格值，误差±1Hz。
17. 对IBP其他通道重复上述测试步骤。
18. 设置IBP通道带宽为DC~40Hz，重复测试步骤2～7。

3.2.12 电路稳定性测试

3.2.13 其他单元电路功能/性能测试

3.3 环境/可靠性测试
3.3.1 温湿度环境测试
3.3.2 机械环境测试
3.3.3 功率循环测试
3.3.4 关键器件温升测试

3.3.5 HALT试验

3.4 EMC测试
N/A
3.4.1 CE测试
N/A
3.4.2 RE测试
N/A
3.4.3 ESD测试
N/A
3.4.4 EFT测试
N/A
3.4.5 电刀抗扰测试

If the EQUIPMENT has been used together with HIGH-FREQUENCY SURGICAL EQUIPMENT it shall return to the previous operating mode within 10 s after exposure to the field produced by a HIGH-FREQUENCY SURGICAL EQUIPMENT without loss of any stored data.
Compliance shall be tested according to figures 109, 110 and 111. If the TYPE CF isolation is in the TRANSDUCER, the compliance test shall be according to figures 110 and 111.
The HIGH-FREQUENCY SURGICAL EQUIPMENT which is used shall comply with IEC 60601-2-2, shall have 300 W of minimum power cut mode capability, 100 W of minimum power coagulating mode capability, and a working frequency of 450 kHz ± 100 kHz.

按以上两图所示制作测试工装。并按如下的测试步骤进行：

a) Test in cut mode
Set the blood pressure monitor to a range of 120 mm Hg to 150 mm Hg and the output power of the HIGH-FREQUENCY SURGICAL EQUIPMENT to the 300 W setting. The monitor shall be calibrated with the zero line visible. Any filter shall be in a wideband position
Touch the metal contact/block in the test set-up (see figures 109 and 110) with the active electrode and remove the electrode slowly to get a spark.
Repeat the procedure as described five times. Immediately after the operation S1 shall be opened. The test signal shall be recorded/displayed within 10 s.
b) Test in the coagulation mode
Repeat the test in item a) except with a maximum output power of 100 W.
Test of the spray coagulation mode is excluded.

3.5 安全测试
测试漏电流是否符合标准要求。

3.5.1 电介质强度测试
测试电解质强度是否符合标准要求。

3.5.2 单一故障试验

4 记录表格

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