一种基于数字孪生行为模型建模的PCBA动态功能检测方法和装置与流程

本发明属于pcba动态功能，具体涉及一种基于数字孪生行为模型建模的pcba动态功能检测方法和装置。

背景技术：

1、数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。数字孪生是个普遍适应的理论技术体系。长期以来，仿真已在许多行业中用于在构建和测试物理设备和系统之前分析其运行和/或性能。这样做的优点是众所周知的，包括改进或改进设计的能力，确定一旦实际体现后可能无法满足性能目标的区域，以及在发现确实有必要进行重建时减少或消除大量浪费的成本的能力。直到最近，这种开发概念仍主要限于数据分析或功能评估。但是，如今，随着数字孪生的使用，数字孪生是由数字或软件生成的物理设备或过程的副本，利用的机会正在迅速打开。这包括物联网系统和工业生产，其中从传感器获取输入或对其进行仿真以分析信号传播和/或过程流。

2、一旦由工程师或开发人员定义，pcba制造的目标就是生产符合基础或设计意图的电路板，此意图通常通过以下方式中的规范传达给合同制造商(cm)：设计文件或包装；然而在实际的制造和/或组装过程中，经常发现需要对文件内容进行修改或添加，通常是为了使电路板设计可制造，对于高级pcba开发，实现了在制造之前查看最终电路板的孪晶的方法；让我们探究如何利用数字双胞胎技术的优势来避免由于需要进行电路板重新设计和重新设计而导致的周转时间延长和成本增加，为此我们提出一种基于数字孪生行为模型建模的pcba动态功能检测方法和装置来解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于数字孪生行为模型建模的pcba动态功能检测方法和装置，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基于数字孪生行为模型建模的pcba动态功能检测方法，包括：

4、获取pcba数据制造仿真，在仿真中创建pcba电路板的理想3d数字图像，并将理想3d数字图像和pcba设计文件进行比较，获取数据信息差，将所述数据信息差用于生成所需电路板设计的图像和数据；

5、基于数字孪生手段进行pcba的模型建模，并根据建模的结果对pcba的功能部分进行划分，包括电源部分、端口和接口部分、集成电路模块部分，根据pcba的功能部分明确测试数据的分类，并根据数据的分类进行各部分的测试操作；

6、进行电源部分测试，检测电源是否工作正常，测试各个点电压与使用比较器；端口和接口测试，是否存在短路和断路情况导致异常；集成电路模块ic和i/o读写功能测试，测试内容包括flash测试、eeprom测试、cpu测试、sdram测试、logic ic测试；特殊功能测试，对pcba的红外线元件和外置接收器进行检测。

7、优选的，获取pcba数据制造仿真中，在生成所需电路板设计的图像和数据后还包括：检查设计是否符合dfm和dfa，设计错误以及任何可能对电路板构建产生不利影响的问题。

8、优选的，pcba功能测试操作的测试内容包括电压、电流、功率、功率因素、频率、占空比、位置。

9、优选的，pcba功能测试涉及模拟、数字、存储器、rf和电源电路，通常要用不同的测试策略，测试包括大量实际重要功能通路及结构验证，确定没有硬件错误，以弥补前面测试过程遗漏的部分；这需要将大量模拟/数字激励不断加到pcba上，同时监测同样多数量的模拟/数字响应，并完全控制其执行过程，pcba功能测试系统和设备有多种形式，这些形式在成本、时间、效果和维护性方面各有优缺点。

10、本发明还提供一种基于数字孪生行为模型建模的pcba动态功能检测装置，pcba动态功能检测装置包括模型测试系统、测试台、专用测试设备以及自动测试设备。

11、优选的，模型测试系统从理论上说检验一个设备功能最简单的方法就是把它放在和真的环境一样的模型系统或子系统中，然后看它工作是否正常；如果正常我们可以有很大把握认为它是好的，如果不正常，技术人员将进行检测希望找出失效的原因以指导维修，但实际上这种插入上电方式有很多缺点而且很少有效，虽然它有时可作为其它测试方案的补充。

12、优选的，测试台是常规测试环境，包括与被测设备之间的激励/响应接口、专门测试规程规定的测试序列与控制，激励与响应通常由标准电源及实验仪器、专用开关、负载以及终端自定义电子设备提供，在这里夹具是非常重要的一个部分，可提供到被测设备正确的信号路径和连通；夹具基本上是针对每个应用而定制的，需要结合手工操作进行设置，测试过程和控制通常手动进行，有时靠pc协助，通过书面的协议或规程进行规定，测试台连接到具体的产品，优点是成本相对较低，设备比较简单，但在应对多种产品时灵活性较差。

13、优选的，专用测试设备就是使测试台操作自动化的系统，通过专用总线和可编程仪器进行控制，速度、性能、适用情况、成本及其它因素影响着仪器总线和结构的选择；各种仪器和通用设备堆叠在一个或多个垂直机箱里，然后再连到被测设备上，有自动化处理，设置时间、测试时间以及整体操作都比手工测试台更加快速而容易，ste可以扩展为满足多种性能需要，通常用于生产或维修中心，ste最明显的是总体成本：设备投资成本、操作成本以及程序开发成本。

14、优选的，通用自动测试设备作为非常先进灵活的方案，可以满足多种产品与程序测试要求，系统集成、信号连通灵活性、增值软硬件、面向测试的语言、图形用户界面是ate和ste之间的主要区别。

15、优选的，除了仪器全面集成带来的优点之外，ate还能为信号路由和连接提供更好方案，ate专用背板大多数情况下包括一个模拟总线，可以让仪器直接连到任何引脚，而不会使内外引线变得复杂；这种灵活性通常可扩展到将模拟和数字通道合在一起，使用户在任何时候连接数字或模拟激励，并测量接收器任意引脚，其结果是不仅使成本大大简化降低，同时测试程序也更易于实现，依据控制模式的不同，可以分为：手动控制pcba功能测试、半自动控制pcba功能测试、全自动控制pcba功能测试。

16、本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种基于数字孪生行为模型建模的pcba动态功能检测方法和装置，与现有技术相比，具有以下优点：

17、本发明结合数字孪生行为模型建模进行pcba动态功能检测，进行电源部分测试，检测电源是否工作正常，测试各个点电压与使用比较器；端口和接口测试，是否存在短路和断路情况导致异常；集成电路模块ic和i/o读写功能测试，测试内容包括flash测试、eeprom测试、cpu测试、sdram测试、logic ic测试；特殊功能测试，对pcba的红外线元件和外置接收器进行检测，同时结合包括模型测试系统、测试台、专用测试设备以及自动测试设备的pcba动态功能检测装置，利用数字双胞胎技术的优势来避免由于需要进行电路板重新设计和重新设计而导致的周转时间延长和成本增加，提高pcba动态功能检测过程的效率。

18、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。