受控生產(chǎn)環(huán)境下使用LabVIEW、NI TestStand和PXI測(cè)試醫(yī)療血糖儀和胰島素輸送系統(tǒng)

　　Advanced Instrument Technologies, Inc.(AIT) 是一家工程技術(shù)服務(wù)公司，為客戶應(yīng)對(duì)測(cè)試工程挑戰(zhàn)提供定制 和交鑰匙解決方案。AIT提供的服務(wù)小至工程支持，大至完整的解決方案。它為眾多行業(yè)的客戶提供服務(wù)，內(nèi)容涉及研發(fā)、制造以及質(zhì)量保證測(cè)試。自2003 年以來，AIT一直是National Instruments Alliance Partner的一員。憑借其先前與合同制造商積極的合作以及和多年使用NI軟硬件的經(jīng)驗(yàn)，AIT被選定接手此項(xiàng)應(yīng)用工作，為此項(xiàng)目開發(fā)了軟件并協(xié)助硬件設(shè)計(jì)。

　　TestPro Systems, Inc.是一家工程技術(shù)服務(wù)公司，支持工程部門的測(cè)試和新產(chǎn)品導(dǎo)入(NPI)。TestPro 提供應(yīng)用于功能性設(shè)備和方案，以及全自動(dòng)功能性測(cè)試平臺(tái)的服務(wù)和解決方案。TestPro Systems的客戶主要集中在汽車、醫(yī)療和能源領(lǐng)域。憑借之前為合同制造商開發(fā)的多種功能性設(shè)備以及豐富的LabVIEW使用經(jīng)驗(yàn)，TestPro Systems被選定接手此項(xiàng)任務(wù)。TestPro簽訂了合同，幫助部分系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布線。根據(jù)安排需要，TestPro 還協(xié)助開發(fā)基礎(chǔ)LabVIEW代碼和NI TestStand序列。待測(cè)設(shè)備(DUT)是醫(yī)療血糖儀和胰島素輸送系統(tǒng)組成部分。它包含用戶面板、用戶面板上的儀表和胰島素輸送激勵(lì)器。儀表與激勵(lì)器進(jìn)行通訊，按要求注入胰島素。每個(gè)組件單獨(dú)在測(cè)試系統(tǒng)上進(jìn)行測(cè)試。

　　通過專有加密RF在醫(yī)療無線頻段范圍內(nèi)的通訊，儀表和泵之間得以進(jìn)行無線通訊。DUT RF信號(hào)必須經(jīng)過輸出功率測(cè)試，而且系統(tǒng)必須仿真RF信息以驗(yàn)證DUT能夠正常接收和解密信息。DUT還包含一個(gè)需要進(jìn)行測(cè)試的32.768 kHz和16 MHz時(shí)鐘。客戶規(guī)格要求32.768 kHz的時(shí)鐘精確到60 ppm，16 MHz的時(shí)鐘精確到22 ppm。

　　每次DUT RF接收測(cè)試時(shí)，系統(tǒng)必須使用一個(gè)可重復(fù)、可追蹤的信號(hào)。為了測(cè)試DUT RF傳輸，信號(hào)分析必須可重復(fù)并且準(zhǔn)確。為了盡可能地減少測(cè)試次數(shù)，大多數(shù)分析必須使用硬件來完成。

　　大多數(shù)測(cè)試涉及使用串行外設(shè)接口(SPI)通信打開或關(guān)閉輸出，然后測(cè)量輸出狀態(tài)或輸出量。然而，最高要求測(cè)試則是在儀表和激勵(lì)器上驗(yàn)證RF 通信和關(guān)鍵時(shí)鐘。

　　當(dāng)測(cè)試DUT的傳輸功能時(shí)，DUT必須傳輸RF測(cè)試數(shù)據(jù)包，RF頻譜分析必須用于核對(duì)發(fā)射信號(hào)的參數(shù)。 當(dāng)測(cè)試DUT的接收功能時(shí)，必須由測(cè)試儀傳輸RF數(shù)據(jù)包，查詢單元驗(yàn)證RF數(shù)據(jù)包接收成功。在進(jìn)行時(shí)鐘測(cè)試時(shí)，需要啟用和測(cè)量時(shí)鐘。

　　雖然AIT曾想使用臺(tái)式頻譜分析儀和RF捕獲系統(tǒng)進(jìn)行RF測(cè)試，并用高端頻率計(jì)數(shù)器進(jìn)行關(guān)鍵時(shí)鐘測(cè)試，但最終因?yàn)橐韵聨讉€(gè)原因選擇了NI的解決方案。NI PXI-5661矢量信號(hào)分析儀(VSA)和NI PXIe-5672矢量信號(hào)生成器 (VSG)的組合在與LabVIEW完美集成的同時(shí)，可以完成所有測(cè)試要求。VSA/VSG組合硬件相比臺(tái)式儀器解決方案更便宜，需要的空間也更少。

　　挑戰(zhàn):

　　在緊迫的開發(fā)期限內(nèi)，開發(fā)一套包括RF通信測(cè)試的生產(chǎn)測(cè)試儀，用于測(cè)試FDA II類醫(yī)療血糖儀和胰島素輸送系統(tǒng)的子組件。

　　解決方案:

　　使用NI LabVIEW軟件、NI頻譜測(cè)量工具包、NI TestStand 和NI PXIRF硬件，開發(fā)快速、可重復(fù)的測(cè)試方 案。

　　系統(tǒng)前部