BS IEC 61671——自动测试标记语言(ATML)系列标准

Standard for Automatic Test Markup Language (ATML)(IEC 61671 / IEEE 1671 系列)

💻 BS IEC 61671 系列标准由英国标准学会(BSI)采纳国际电工委员会(IEC)与 IEEE 联合发布的标准而成,是自动测试领域基于 XML 的信息交换规范。该系列定义了用于在自动测试设备(ATE)与测试信息之间进行数据交换的自动测试标记语言(ATML),涵盖总体架构、仪器描述、测试配置、测试适配器与测试站等组件标准,被国防电子、航空航天、汽车电子与工业电子产品测试系统的研制与维护广泛采用。

在现代装备与电子产品研制中,测试系统往往由多个厂商的硬件与软件组合而成,测试程序、仪器描述与测试结果分散在不同系统中,数据格式五花八门。ATML 正是为破解这一”信息孤岛”问题而诞生:它将测试信息统一表达为机器可读、可校验的 XML 文档,使不同系统之间能够真正实现互操作与数据复用。

💡 ATML 的核心价值在于互操作性:通过标准化的 XML 模式描述被测单元(UUT)、仪器、测试程序与测试结果,使不同厂商的测试工具与系统能够交换和复用测试信息,降低测试系统开发与维护成本。

一、标准系列构成与适用范围 📌

本系列标准在 ICS 25.040(工业自动化系统)与 35.060(信息技术应用)分类下建立,由英国技术委员会 EPL/501(电子组装技术)与 GEL/93(设计自动化)负责制修订。系列构成如下:

标准分部中文主题主要规定内容
BS IEC 61671:2012ATML 总体架构规定 ATML 用于 ATE 与测试信息 XML 交换的总体架构与概念(对应 IEEE Std 1671-2010)
BS IEC 61671-2:2016仪器描述规定测试仪器能力与接口的 XML 描述(对应 IEEE 1671.2)
BS IEC 61671-4:2016测试配置规定测试系统配置与连接关系的 XML 表示(对应 IEEE 1671.4)
BS IEC 61671-5:2016测试适配器规定测试适配器(Test Adapter)信息的 XML 表示
BS IEC 61671-6:2016测试站规定测试站(Test Station)能力描述的 XML 表示

从适用范围看,本系列适用于对自动测试系统及其组成要素进行信息建模的场景,包括测试需求分析、测试程序集(TPS)开发、测试资源分配、测试执行与结果归档。凡涉及 ATE、仪器、适配器、测试站之间信息交换的工程,均可依据本系列建立统一的数据表达。

⚠️ 本系列各分部分别定义 ATML 体系中的一种信息模型,配合总体架构共同使用。实际应用时应根据信息交换需求选用相应分部,并保持与整体架构的一致性。

二、ATML 架构与信息模型 🔧

ATML 采用模块化的组件标准体系,各组件通过 XML 模式定义(XSD)固化信息结构:

  • 总体架构(Part 1):定义 ATML 的概念模型、组件间关系与通用机制,是其它分部的技术基础。
  • 仪器描述(Part 2):描述测试仪器的能力、接口、量程与精度等信息,支持测试程序与仪器资源的自动匹配。
  • 测试配置与测试站(Part 4/6):描述测试系统的硬件配置、仪器连接与测试站能力,支持测试系统互连与资源共享。
  • 测试适配器(Part 5):描述适配器的通道映射、连接关系与信号路径,连接被测单元与测试站。

总体架构规定了 ATML 数据模型在概念层的组织方式,而各分部则以独立 schema 给出某一类信息的具体结构。例如,仪器描述分部(Part 2)在架构的通用定义基础上,进一步定义了仪器接口、通道、触发、量程与校准信息的 XML 模式,使测试程序能够依据这些描述自动完成资源分配与测量配置。

✅ ATML 将测试信息从具体的软件实现中解耦,使测试程序、仪器描述与测试结果均以标准 XML 表达,支持测试资产的重用、迁移与信息集成,显著提升测试系统的开放性与可维护性。

三、关键技术要点 🔬

  • XML 模式化:各分部均提供正式的 XML Schema,确保数据交换的语法与语义可验证。
  • 被测单元描述:ATML 支持对被测单元(UUT)的能力、接口与测试需求进行结构化描述。
  • 测试结果表达:测试结果信息模型支持自动生成测试报告与统计分析,便于质量追溯。
  • 与 IEEE 1671 对应:IEC 61671 系列与 IEEE 1671 系列在技术上对应,便于国际范围的标准协调与互认。

以仪器描述为例,ATML 通过分层结构描述仪器的物理与逻辑资源:物理层描述硬件通道与接口,逻辑层描述测量功能、量程与不确定度。这种分层使测试程序只依赖逻辑能力描述,从而在更换具体仪器型号时无需重写测试程序,显著提升测试系统的灵活性与可维护性。

⚠️ 实施 ATML 时应对所属的 XML 版本与模式引用进行严格控制,避免因版本不一致导致数据交换失败;同时建立信息模型的版本管理与配置管理体系。

四、工程实践与应用 🛠️

  • 测试程序开发:利用仪器描述与测试站模型自动配置测试资源,提高测试程序开发效率。
  • 系统集成:不同厂商的 ATE 与测试工具基于统一 XML 交换信息,实现系统级互操作。
  • 数据交换与迁移:在测试系统升级换代时,通过标准模型实现测试数据与资料的平滑迁移。
  • 智能制造:工厂级测试数据采集与分析平台利用 ATML 实现测试信息的标准化集成。

在工程实施中,建议分三步推进:首先梳理现有测试信息资产并映射到 ATML 数据模型;其次建立统一的 XML 模式与版本管理机制;最后在试点项目上验证数据交换与互操作,再逐步推广到全测试体系。

🚨 扫描版本说明:本系列中的 BS IEC 61671-5(测试适配器)与 BS IEC 61671-6(测试站)为扫描版文件,本文依据公开领域知识对该两部分内容进行概括性阐述,具体技术要求以 BSI 官方发布版本为准。

五、常见问题解答 ❓

❓ 问:ATML 的主要目的是什么?
答:ATML 的主要目的是通过标准化的 XML 信息模型,实现自动测试设备与测试信息在不同系统、不同厂商之间的交换与互通,支持测试资产的复用和测试系统的互操作。
❓ 问:ATML 与 IEEE 1671 是什么关系?
答:IEC 61671 系列与 IEEE 1671 系列在技术上对应,两个系列的主题内容基本一致,只是由不同的标准化机构发布,便于全球范围内的应用与互认。
❓ 问:仪器描述(Part 2)包括哪些信息?
答:仪器描述信息主要包括仪器的能力与接口、测量范围与精度、通道与控制特性等,供测试程序自动匹配与选用测试资源。
❓ 问:测试配置(Part 4)与测试站(Part 6)有何区别?
答:测试配置描述一次具体测试中系统资源的连接与配置关系;测试站描述测试站本身的硬件能力与资源。前者是”这一次如何连”,后者是”这个站能做什么”。
🔍 问:实施 ATML 最常见的挑战是什么?
答:最常见的挑战是信息模型版本管理、XML 模式一致性以及既有测试数据的转换迁移。建议建立统一的模型管理机制,并在实施前开展数据映射与验证。
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