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

　　Advanced Instrument Technologies, Inc.(AIT) 是一家工程技術服務公司，為客戶應對測試工程挑戰(zhàn)提供定制 和交鑰匙解決方案。AIT提供的服務小至工程支持，大至完整的解決方案。它為眾多行業(yè)的客戶提供服務，內(nèi)容涉及研發(fā)、制造以及質(zhì)量保證測試。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，AIT被選定接手此項應用工作，為此項目開發(fā)了軟件并協(xié)助硬件設計。

　　TestPro Systems, Inc.是一家工程技術服務公司，支持工程部門的測試和新產(chǎn)品導入(NPI)。TestPro 提供應用于功能性設備和方案，以及全自動功能性測試平臺的服務和解決方案。TestPro Systems的客戶主要集中在汽車、醫(yī)療和能源領域。憑借之前為合同制造商開發(fā)的多種功能性設備以及豐富的LabVIEW使用經(jīng)驗，TestPro Systems被選定接手此項任務。TestPro簽訂了合同，幫助部分系統(tǒng)設計和布線。根據(jù)安排需要，TestPro 還協(xié)助開發(fā)基礎LabVIEW代碼和NI TestStand序列。待測設備(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器。儀表與激勵器進行通訊，按要求注入胰島素。每個組件單獨在測試系統(tǒng)上進行測試。

　　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行無線通訊。DUT RF信號必須經(jīng)過輸出功率測試，而且系統(tǒng)必須仿真RF信息以驗證DUT能夠正常接收和解密信息。DUT還包含一個需要進行測試的32.768 kHz和16 MHz時鐘。客戶規(guī)格要求32.768 kHz的時鐘精確到60 ppm，16 MHz的時鐘精確到22 ppm。

　　每次DUT RF接收測試時，系統(tǒng)必須使用一個可重復、可追蹤的信號。為了測試DUT RF傳輸，信號分析必須可重復并且準確。為了盡可能地減少測試次數(shù)，大多數(shù)分析必須使用硬件來完成。

　　大多數(shù)測試涉及使用串行外設接口(SPI)通信打開或關閉輸出，然后測量輸出狀態(tài)或輸出量。然而，最高要求測試則是在儀表和激勵器上驗證RF 通信和關鍵時鐘。

　　當測試DUT的傳輸功能時，DUT必須傳輸RF測試數(shù)據(jù)包，RF頻譜分析必須用于核對發(fā)射信號的參數(shù)。 當測試DUT的接收功能時，必須由測試儀傳輸RF數(shù)據(jù)包，查詢單元驗證RF數(shù)據(jù)包接收成功。在進行時鐘測試時，需要啟用和測量時鐘。

　　雖然AIT曾想使用臺式頻譜分析儀和RF捕獲系統(tǒng)進行RF測試，并用高端頻率計數(shù)器進行關鍵時鐘測試，但最終因為以下幾個原因選擇了NI的解決方案。NI PXI-5661矢量信號分析儀(VSA)和NI PXIe-5672矢量信號生成器 (VSG)的組合在與LabVIEW完美集成的同時，可以完成所有測試要求。VSA/VSG組合硬件相比臺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通信測試的生產(chǎn)測試儀，用于測試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頻譜測量工具包、NI TestStand 和NI PXIRF硬件，開發(fā)快速、可重復的測試方 案。

　　系統(tǒng)前部