The Challenge:
在緊迫的開發期限內，開發一套包括RF通信測試的生產測試儀，用于測試FDA II類醫療血糖儀和胰島素輸送系統的子組件。

The Solution:
使用NI LabVIEW軟件、NI頻譜測量工具包、NI TestStand和NI PXI RF硬件，開發快速、可重復的測試方案。

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。  它為眾多行業的客戶提供服務，內容涉及研發、制造以及質量保證測試。  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軟硬件的經驗，AIT被選定接手此項應用工作，為此項目開發了軟件并協助硬件設計。

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、醫療和能源領域。  憑借之前為合同制造商開發的多種功能性設備以及豐富的LabVIEW使用經驗，TestPro Systems被選定接手此項任務。 TestPro簽訂了合同，幫助部分系統設計和布線。  根據安排需要，TestPro還協助開發基礎LabVIEW代碼和NI TestStand序列。待測設備(DUT)是醫療血糖儀和胰島素輸送系統組成部分。  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上進行測試。

通過專有加密RF在醫療無線頻段范圍內的通訊，儀表和泵之間得以進行無線通訊。  DUT RF信號必須經過輸出功率測試，而且系統必須仿真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，大多數分析必須使用硬件來完成。

大多數測試涉及使用串行外設接口（SPI）通信打開或關閉輸出，然后測量輸出狀態或輸出量。  然而，較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測試數據包，RF頻譜分析必須用于核對發射信號的參數。  當測試DUT的接收功能時，必須由測試儀傳輸RF數據包，查詢單元驗證RF數據包接收成功。  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捕獲系統進行RF測試，并用高端頻率計數器進行關鍵時鐘測試，但較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。  我們還可以參考多個NI提供的重要LabVIEW應用范例，例如RF流盤錄制和回放，使得集成更快更容易。

NI PXIe-1065機箱內有完整測試系統所需的所有儀器。  值得一提的是，3塊NI PXI-6229 M系列數據采集模塊可以提供所有數字I/O，使用硬件定時執行SPI通信，測量并產生模擬電壓。

PXI-5661和NI光譜測量工具共同執行信號分析。 VSA和RF流盤錄制技術用來捕捉黃金DUT傳輸的RF信息并將數據保存至文檔中。  VSA和具有50 ppb精度的時基用來測量關鍵設備鐘。  NI PXIe-5672使用RF流盤回放技術，將捕獲的RF信息從先前保存的文檔傳輸至DUT。

NI VSA/VSG解決方案能夠提供關鍵性幫助。 NI的LabVIEW范例程序和源代碼展示了RF流盤錄制和回放功能，在較終的解決方案中也使用了該功能。  此外，NI工程師還提供關鍵時鐘測量咨詢。

NI的解決方案為此應用帶來了許多益處。 首先，NI VSA/VSG解決方案速度遠遠高于相同的臺式儀器 - 如果使用傳統的臺式儀器，測試時間將會更長。 其二，產品為人熟知且配有可直接運用的完美案例，由此可大大減少開發時間。

其三，我們開發了LabVIEW核心代碼模塊，可在多個NI TestStand測試序列步驟中復用。  此代碼在今后的項目中也可得以復用，帶來更多的好處。  NI TestStand極大地簡化了代碼和測試序列的確認與驗證步驟。  NI TestStand還提供一致的操作界面，從而減少了學習質量控制和兼容型CFR Part 11的時間。

NI工具還幫助我們達到21 CFR 820和11要求，管理系統的創建，測試醫療設備。  此外，NI工具協助我們在ISO 13485和ISO 14971等標準下檢查系統設計，根據這些機制和流程去符合質量和風險管理的規定。

較后，LabVIEW軟件和支持工具包借助其自身創建安裝驗證（IQ）、操作驗證（OQ）和性能驗證（PQ）文檔報告。

AIT和TestPro對于NI提供的產品和服務都非常滿意，項目的成功離不開NI的支持。