硬件测试的定义

硬件测试是指通过工具、仪器或自动化手段，验证硬件产品（如机器人芯片、ECU、车机主板、电源模块等）的性能、功能、可靠性、兼容性、安全性等指标是否符合设计规格和行业标准的过程，核心目的是发现硬件缺陷（如电气故障、机械损耗、信号异常等），确保产品在实际环境中稳定、安全运行。

测试的原则

1、严格执行测试规范，避免随意测试

测试文档规定范围：误差范围内都算合格，误差范围外的都算不合格

2、除了测试正向场景，还需要测试异常的反向场景

过压保护、过流保护、过温保护

过压保护 OVP（Over Voltage Protection）

定义当电路或设备的输入 / 输出电压超过其额定工作电压的安全阈值时，自动触发的保护措施

充电器 / 电源适配器：输入电压过高时，切断输出避免烧毁终端设备；

过温保护 OTP（Over Temperature Protection）

当设备或元器件的温度超过其额定工作温度的安全上限时，启动的保护机制。

过流保护 OCP（Over Current Protection）

作用：回路电流超过阈值，切断 / 限流，防止导线、MOS、负载过流发热起火。

人体最大支持的电压和电流大小：36v 50mA

测试方法

黑盒

不用关注原理图是如何实现的，只需要根据功能 进行功能验证就可以了。

黑盒测试，顾名思义，就是把被测试的硬件设备看作一个不透明的、无法看到内部的“黑盒子”。测试者不需要了解其内部的具体电路结构、元器件组成或设计细节

关注点在于：

• 输入：对硬件施加特定的信号、电源

• 输出：观察硬件的响应、行为或最终结果。

• 规格说明：将“输出”与预先定义的规格说明书或需求文档进行比对，判断其是否符合预期。

白盒测试

硬件白盒测试的核心逻辑是完全了解硬件的内部结构（包括原理图、PCB 布局、元件型号、电路拓扑），通过直接检测内部元件状态、电路信号，验证硬件的 “内部设计是否合规” “是否存在隐性缺陷”，本质是对硬件 “设计和制造过程” 的深度校验。

需要掌握一些基本电路原理图，能够看懂原理图并能够在原理图设计相关的测试点以及能够独立编写测试计划和测试用例。

静态测试和动态测试

静态测试

当电路板没有进行上电的时候，进行电路的检查，检查板子上的器件是否连接正常。

不给被测硬件上电，在不运行的状态下进行检查。

动态测试

电路板上电，正常运行功能的时候 进行的测试

给被测硬件上电，在运行的状态下进行功能和性能验证。

主要测试内容

1. 功能测试：验证硬件是否满足设计需求，保证功能正常使用；

2. 性能测试：考核硬件极限能力，满负荷的情况下能否正常使用（如 CPU/GPU 运算速度、传感器响应延迟、电源续航稳定性、高温 / 低温下的性能衰减）；

   1. 满载、负载、带载、空载

   2. 1. 负载
      定义：消耗电能、承接电源输出的用电设备 / 电路都叫负载。简单说：耗电的东西就是负载。例：灯泡、电机、主板、电阻、都是电源的负载。
      
      2. 空载
      定义：电源输出端不接任何负载，没有电流流出，只空接电压。特点：有电压、几乎无电流、功耗极低。场景：适配器插市电，但没接设备，就是空载
      
      
      3. 带载=存在负载
      定义：电源接上负载正常工作，处于有电流输出的工作状态。通俗：接上用电设备，正在干活，就叫带载。可以是轻载、半载、重载都统称带载。
      
      4. 满载
      定义：设备 / 电源工作在额定最大负载，达到标称最大电流、最大功率输出。
      特点：极限工况，发热最大、功耗最高，硬件测试必测满载稳定性、温升、纹波。

   3. 响应时间

   4. 稳定性测试 （长时间运行稳定性）

   5. 高低温测试极限

   6. 可靠性测试：模拟长期使用场景（如振动测试、高低温循环、盐雾测试，对应车载硬件的道路颠簸、极端天气适应需求）；苹果手机低温关机

   7. 工艺测试

      1. 焊接质量

      2. 贴片精度

   8. 兼容性测试：确保硬件与其他部件协同工作（如传感器与 ECU 的信号兼容、车机与外设的接口适配）；

   9. 安全性测试：针对车载场景的核心要求（如电源过压 / 过流保护、漏电、硬件防短路）

   10. 可靠性测试这类的测试一般都是在实验室里面进行的测试

   11. 

高低温测试：

实验室有温箱，然后引出线测试是否能正常使用

高低温测试是硬件环境测试中核心的气候类测试，核心目的是验证硬件在极端温度环境下的可靠性、稳定性和耐受性，模拟产品在实际使用（或运输、存储）中可能遇到的高温、低温及温度循环场景。

• 低温测试：模拟高纬度、冬季、冷藏运输等低温环境（常见测试温度如 - 40℃、-20℃、0℃等），验证硬件是否出现元器件失效（如电池容量骤降、液晶屏失灵）、材料脆化开裂、接口接触不良、电路板焊点脱落等问题。

• 高温测试：模拟夏季暴晒、密闭空间（如车载座舱、机房）等高温环境（常见测试温度如 40℃、60℃、85℃等），验证硬件是否出现元器件过热老化、塑料件变形、绝缘性能下降、性能参数漂移（如传感器精度降低）等问题。

https://www.bilibili.com/video/BV1b94y1M7kh/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=8464edfc04e519e820a7ef30c922a04c

盐雾测试

盐雾测试是硬件的腐蚀类环境测试，用于验证硬件（尤其是金属部件、镀层 / 涂层结构）的抗盐雾腐蚀能力，模拟沿海地区、高湿度含盐环境（如海洋运输、车载底盘 / 外饰件）下的使用场景。

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跌落测试

跌落测试是硬件的机械类环境测试，核心验证硬件的抗冲击能力和结构完整性，模拟产品在运输、搬运、使用过程中可能发生的跌落、碰撞场景。

https://www.bilibili.com/video/BV1z64y1j73J/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=8464edfc04e519e820a7ef30c922a04c

振动测试

主要就是模拟在产品运输过程中一些对应的振动，要求也是产品能够完好无损使用。

【捷东振动试验台操作视频】 https://www.bilibili.com/video/BV1Kj2jB6Eo2/?share_source=copy_web&vd_source=7076db4254a006c989d28ce846cf42fc

静电测试

的是验证硬件抵御静电放电（Electrostatic Discharge）干扰和损坏的能力，模拟产品在生产、运输、使用过程中人体 / 物体接触硬件时产生的静电释放场景

浪涌测试

浪涌测试（也叫雷击浪涌测试）是验证硬件抵御电网 / 线路中突发高能量电压 / 电流浪涌的能力，模拟雷击、电网开关操作、负载突变等场景下产生的瞬态过电压 / 过电流冲击（比如车载电源系统遭遇雷击感应、充电桩供电瞬间电压突升）。

浪涌测试 = 浪涌（冲击）抗扰度试验，用浪涌发生器模拟高能量瞬时高压脉冲，注入被测设备的电源 / 通信端口，验证设备能否承受冲击，不永久损坏、功能可恢复。

https://www.bilibili.com/video/BV1sF97BREZe/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=8464edfc04e519e820a7ef30c922a04c

EMC测试-了解

EMC 测试（电磁兼容测试） 是验证电子设备在电磁环境中既能正常工作，又不干扰其他设备的核心检测，是全球电子产品市场准入的强制门槛。

EMC（Electromagnetic Compatibility）包含两大核心能力，对应两类测试：

• EMI（电磁干扰）：设备自身产生的电磁噪声，不能超标（不干扰他人）。

• EMS（电磁抗扰度）：设备抵抗外部电磁干扰的能力，必须达标（不被干扰）。

单元测试、集成测试、系统测试

单元测试是针对电路板上最小独立电路单元（如某路电源、某个接口、单个器件）进行的验证，只关注单元自身功能、电气指标是否正常；

集成测试是将多个已验证的单元或模块组合在一起，测试模块间的接口通信、电气联动、协同工作是否正常，排除配合问题；

系统测试是在硬件、软件、结构全部集成后，对整机产品在真实使用场景下的完整功能、性能、可靠性、稳定性等进行全面验证，确认产品是否满足整体设计要求。

硬件调试

硬件调试是指识别、定位和修复电子硬件系统中缺陷或故障的过程。 它不仅仅是“修理”，而是一套系统性的工程方法，旨在确保硬件设备能够按照设计预期正常工作。

开发设计电路图完成后，会找测试人员调试功能，换不同阻值的电阻、电容等，找到最优方案

工具

封装

封装的核心作用：

1. 保护内部芯片 / 核心部件，隔绝灰尘、湿气、静电等外部损害；

2. 提供引脚用于电路连接，传递电信号和电源；

3. 标准化尺寸，适配自动化生产（贴片、焊接）

常见元器件封装：0805，0603,0402,0201

芯片封装：BGA、QFN

游标卡尺：

测量尺寸

仿真工具

在线仿真工具：https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html