第1章 開(kāi)關(guān)電源測(cè)試基礎(chǔ)

1.1 測(cè)試概論及其發(fā)展

1.測(cè)試的定義

根據(jù)GB/T 11457—2006標(biāo)準(zhǔn)中的定義，測(cè)試是“一種活動(dòng)，在此活動(dòng)中，系統(tǒng)或部件在一定的條件下執(zhí)行，觀察或記錄其結(jié)果，對(duì)系統(tǒng)或部件的某些方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。”

Bill Hetzel在《軟件測(cè)試完全指南》（Complete Guide of Software Testing）一書(shū)中指出：測(cè)試是以評(píng)價(jià)一個(gè)程序或者系統(tǒng)屬性為目標(biāo)的任何一種活動(dòng)，測(cè)試是對(duì)軟件質(zhì)量的度量。這個(gè)定義至今仍被測(cè)試界廣泛引用。

2.測(cè)試的釋義

測(cè)試是“驗(yàn)證”和“確認(rèn)”。“驗(yàn)證”是確保產(chǎn)品滿足其預(yù)定的需求、方案、規(guī)范和要求等；“確認(rèn)”是證實(shí)產(chǎn)品或產(chǎn)品部件滿足其在預(yù)期環(huán)境中的預(yù)期使用。“驗(yàn)證”保證工作產(chǎn)品正確地做事，而“確認(rèn)”保證產(chǎn)品或產(chǎn)品部件做了正確的事。

測(cè)試是具有試驗(yàn)研究性質(zhì)的測(cè)量，需要給出產(chǎn)品的測(cè)量數(shù)據(jù)及結(jié)果判定，測(cè)試的目的是發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中存在的問(wèn)題。測(cè)試的范圍十分廣泛，包括定性分析、定量測(cè)定和試驗(yàn)測(cè)試等，測(cè)試可以是單項(xiàng)測(cè)試，也可以是綜合測(cè)試。

測(cè)試和調(diào)試是兩個(gè)不同的概念。測(cè)試的目的是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，而調(diào)試的目的是消除錯(cuò)誤；測(cè)試可以由開(kāi)發(fā)人員做，也可以由測(cè)試人員做，而調(diào)試只能由開(kāi)發(fā)人員做；測(cè)試是系統(tǒng)地進(jìn)行設(shè)計(jì)、執(zhí)行和評(píng)估的工程過(guò)程，而調(diào)試是根據(jù)測(cè)試發(fā)現(xiàn)故障、查找問(wèn)題根源和解決問(wèn)題的過(guò)程；測(cè)試是通過(guò)設(shè)計(jì)測(cè)試規(guī)范來(lái)查找錯(cuò)誤，檢驗(yàn)產(chǎn)品的正確性，而調(diào)試主要是利用開(kāi)發(fā)工具實(shí)現(xiàn)定位問(wèn)題和修正錯(cuò)誤。

3.測(cè)試的原則

測(cè)試人員在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，要嚴(yán)格執(zhí)行測(cè)試規(guī)范，排除測(cè)試的隨意性，對(duì)測(cè)試過(guò)程和測(cè)試結(jié)果應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，確保測(cè)試的有效性。

關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)需進(jìn)行白盒測(cè)試，并確保一定的覆蓋率，測(cè)試既要充分，但又不能過(guò)分測(cè)試，測(cè)試不充分和過(guò)分測(cè)試都是不負(fù)責(zé)任的。

既要進(jìn)行正向測(cè)試，也要進(jìn)行反向測(cè)試，正向測(cè)試指產(chǎn)品做了應(yīng)做的事，反向測(cè)試指產(chǎn)品做了不該做的事，在很多時(shí)候反向測(cè)試常常被忽視。

假設(shè)在開(kāi)發(fā)階段能夠發(fā)現(xiàn)80%的故障，在系統(tǒng)測(cè)試階段能夠找出其余故障的80%，最后4%的故障將會(huì)在用戶大范圍、長(zhǎng)時(shí)間的使用后才能暴露出來(lái)，所以測(cè)試只能保證盡可能多地發(fā)現(xiàn)故障，并不能保證發(fā)現(xiàn)所有的故障。

一般測(cè)試出來(lái)的故障越多，遺漏的故障就越少。但當(dāng)產(chǎn)品研發(fā)能力（開(kāi)發(fā)能力和測(cè)試能力）達(dá)到一定高度后，要注意測(cè)試中的集群現(xiàn)象，測(cè)試后產(chǎn)品殘存的錯(cuò)誤數(shù)量與該產(chǎn)品已發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤數(shù)量成正比，對(duì)產(chǎn)品的錯(cuò)誤集群需進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)試。

4.測(cè)試的價(jià)值

研發(fā)團(tuán)隊(duì)最基本的價(jià)值是交付產(chǎn)品，進(jìn)一步是交付有質(zhì)量的產(chǎn)品，再進(jìn)一步是持續(xù)交付有質(zhì)量的產(chǎn)品。測(cè)試作為研發(fā)團(tuán)隊(duì)的一部分，不僅需要全流程地探索測(cè)試實(shí)踐活動(dòng)，開(kāi)展有效且高效的測(cè)試，堅(jiān)守質(zhì)量底線，還應(yīng)該想盡一切辦法了解客戶實(shí)際使用環(huán)境，無(wú)限逼近最真實(shí)的產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景。通過(guò)測(cè)試，盡快、盡早地對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)評(píng)結(jié)果進(jìn)行反饋，和開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)之間既要開(kāi)展協(xié)作，又要進(jìn)行建設(shè)性對(duì)抗，通過(guò)測(cè)試驅(qū)動(dòng)不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量，共同擔(dān)當(dāng)起持續(xù)高質(zhì)量產(chǎn)品交付的價(jià)值使命。

5.測(cè)試人員的素養(yǎng)

首先，測(cè)試人員要有獨(dú)立的思考能力，不能人云亦云。

其次，測(cè)試人員要理解產(chǎn)品，包括但不限于規(guī)格書(shū)、企業(yè)規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以及器件材料特性、生產(chǎn)工藝要求、工程應(yīng)用場(chǎng)景等，不斷橫向拓展，無(wú)限逼近客戶視角，搭建產(chǎn)品專有的測(cè)試知識(shí)體系。

再次，測(cè)試人員要掌握全面的測(cè)試技能，保證測(cè)試執(zhí)行過(guò)程規(guī)范和測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確。提升測(cè)試的執(zhí)行效率，不能只會(huì)做加法，更要敢于做減法。

測(cè)試人員還需要有敏感、細(xì)致和縝密的觀察能力，時(shí)刻保持一顆好奇心，不斷學(xué)習(xí)，更新已有的測(cè)試知識(shí)體系，在尊重并嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)有測(cè)試規(guī)則和測(cè)試流程的基礎(chǔ)上，不循規(guī)蹈矩，不拘泥于外在形式。

擁有獨(dú)立思考能力且具備敏銳的觀察力，具有規(guī)范、準(zhǔn)確和高效的執(zhí)行能力，是一個(gè)優(yōu)秀測(cè)試人員必備的基本素養(yǎng)。

6.測(cè)試的分類

（1）按測(cè)試粒度分類

測(cè)試按測(cè)試粒度分類可以分為單元測(cè)試、集成測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試和驗(yàn)收測(cè)試。

單元測(cè)試是能夠?qū)崿F(xiàn)需求規(guī)格的最小測(cè)試單元，被測(cè)對(duì)象并不是一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)品，可使用輔助設(shè)備協(xié)助測(cè)試開(kāi)展。

集成測(cè)試是在單元測(cè)試基礎(chǔ)上，將單元集合成小系統(tǒng)，關(guān)注單元之間的連接及相互影響，達(dá)到集成后的預(yù)期要求。

系統(tǒng)測(cè)試目的在于通過(guò)與系統(tǒng)需求定義作比對(duì)，測(cè)試在整個(gè)系統(tǒng)上才呈現(xiàn)出的特性，發(fā)現(xiàn)不符合項(xiàng)，關(guān)注需求的滿足程度。

驗(yàn)收測(cè)試是對(duì)交付產(chǎn)品安裝后的驗(yàn)收，滿足規(guī)格書(shū)現(xiàn)場(chǎng)需求的測(cè)試。

（2）按測(cè)試方法分類

測(cè)試按測(cè)試方法可以分為白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試。

白盒測(cè)試是將被測(cè)對(duì)象看成一個(gè)透明的盒子，它允許測(cè)試人員利用產(chǎn)品的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)和有關(guān)信息，去設(shè)計(jì)或選擇測(cè)試用例，對(duì)產(chǎn)品所有或關(guān)鍵邏輯路徑進(jìn)行覆蓋測(cè)試，通過(guò)檢查產(chǎn)品狀態(tài)，確定是否與預(yù)期一致。

黑盒測(cè)試是將被測(cè)對(duì)象看成一個(gè)黑盒子，測(cè)試人員不考慮產(chǎn)品內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性，只依據(jù)產(chǎn)品的外特性說(shuō)明書(shū)，檢查產(chǎn)品是否符合規(guī)格要求。

（3）按運(yùn)行狀態(tài)分類

測(cè)試按運(yùn)行狀態(tài)可以分為靜態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試。

靜態(tài)測(cè)試又稱穩(wěn)態(tài)測(cè)試，是指當(dāng)開(kāi)關(guān)電源處于恒定輸入、輸出和穩(wěn)定環(huán)境等條件下時(shí)，對(duì)其進(jìn)行相關(guān)功能、性能或可靠性等方面指標(biāo)的測(cè)試。

動(dòng)態(tài)測(cè)試是指開(kāi)關(guān)電源處于單應(yīng)力或復(fù)合應(yīng)力動(dòng)態(tài)變化的條件下，對(duì)其進(jìn)行相關(guān)功能、性能或可靠性等方面指標(biāo)的測(cè)試。

（4）按研發(fā)模型分類

測(cè)試按研發(fā)模型分類可以分為傳統(tǒng)測(cè)試和敏捷測(cè)試。

傳統(tǒng)測(cè)試是基于開(kāi)發(fā)周期V模型的分層串行測(cè)試，需求分析階段對(duì)應(yīng)需求測(cè)試階段，概要設(shè)計(jì)階段對(duì)應(yīng)概要設(shè)計(jì)測(cè)試階段，詳細(xì)設(shè)計(jì)階段對(duì)應(yīng)詳細(xì)設(shè)計(jì)測(cè)試階段，單元設(shè)計(jì)階段對(duì)應(yīng)單元測(cè)試階段，單元模塊集成階段對(duì)應(yīng)集成測(cè)試階段，系統(tǒng)構(gòu)建階段對(duì)應(yīng)系統(tǒng)測(cè)試階段，系統(tǒng)安裝階段對(duì)應(yīng)驗(yàn)收測(cè)試階段。

敏捷測(cè)試是邊開(kāi)發(fā)邊測(cè)試，測(cè)試工作與開(kāi)發(fā)工作并行開(kāi)展，支持迭代、自發(fā)性以及變更調(diào)整，快速響應(yīng)需求變化，加快開(kāi)發(fā)進(jìn)度，縮短開(kāi)發(fā)周期。敏捷測(cè)試模式對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)軟硬件平臺(tái)成熟度和產(chǎn)品測(cè)試自動(dòng)化程度要求較高，尤其適用于開(kāi)發(fā)與測(cè)試工作解耦或產(chǎn)品功能模塊解耦的項(xiàng)目。

（5）按測(cè)試內(nèi)容分類

測(cè)試按測(cè)試內(nèi)容分類可以分為功能測(cè)試、性能測(cè)試、環(huán)境測(cè)試、熱應(yīng)力測(cè)試、工藝測(cè)試、安全性測(cè)試、電磁兼容測(cè)試、可靠性增長(zhǎng)測(cè)試和其他測(cè)試。

其中，環(huán)境測(cè)試包含溫度、濕度、低氣壓、鹽霧、振動(dòng)和防水防塵等測(cè)試；電磁兼容測(cè)試包含傳導(dǎo)、輻射、靜電、騷擾、抗擾和雷擊等測(cè)試；安全性測(cè)試包含結(jié)構(gòu)、材料、溫升、絕緣、接觸電流和單點(diǎn)故障等測(cè)試；可靠性增長(zhǎng)測(cè)試包括溫度沖擊、快速溫變、高加速壽命試驗(yàn)、四角測(cè)試、電解電容老化試驗(yàn)、應(yīng)力加嚴(yán)測(cè)試、極限故障測(cè)試、健壯性測(cè)試等；其他測(cè)試包含老化測(cè)試、長(zhǎng)壽命試驗(yàn)、外場(chǎng)暴露測(cè)試、高溫淋雨試驗(yàn)、雙85試驗(yàn)、硫化試驗(yàn)和火箭引雷試驗(yàn)等。

7.測(cè)試的發(fā)展歷程

（1）手工測(cè)試時(shí)代

在手工測(cè)試時(shí)代，測(cè)試就是調(diào)試，測(cè)試人員邊測(cè)邊想測(cè)試內(nèi)容，沒(méi)有詳細(xì)的測(cè)試計(jì)劃和測(cè)試項(xiàng)目清單，也沒(méi)有測(cè)試過(guò)程記錄和測(cè)試報(bào)告，這些測(cè)試不能準(zhǔn)確地進(jìn)行重復(fù)，測(cè)試過(guò)程和測(cè)試結(jié)果無(wú)法回溯。

（2）測(cè)試模型時(shí)代

引入集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)（Integrated Product Development, IPD）流程和軟件能力成熟度模型集成（Capability Maturity Model Integration, CMMI）理念，產(chǎn)生IPD-CMMI流程，測(cè)試與質(zhì)量保證（Quality Assurance, QA）分離，行業(yè)產(chǎn)品測(cè)試方法、測(cè)量方法和試驗(yàn)規(guī)范逐漸建立，形成各種測(cè)試能力成熟度模型（Testing Capability Maturity Model, TCMM）、測(cè)試支持模型（Testability Support Model, TSM）、測(cè)試成熟度模型（Testing Maturity Model, TMM）等。

（3）測(cè)試管理時(shí)代

在集成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生產(chǎn)品測(cè)試管理（Product Test Management, PTM）并逐漸趨于完善，測(cè)試工具在質(zhì)量上不斷提高，在數(shù)量上不斷增多，關(guān)注測(cè)試過(guò)程管理，注重工具對(duì)測(cè)試執(zhí)行效率的提升，自動(dòng)化測(cè)試開(kāi)始規(guī)模開(kāi)展，行業(yè)測(cè)試方法、測(cè)量方法和試驗(yàn)規(guī)范進(jìn)一步豐富，國(guó)外先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)不斷被引進(jìn)和推廣，測(cè)試向規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。

（4）全面測(cè)試時(shí)代

測(cè)試逐漸向微觀和宏觀兩極方向發(fā)展，微觀方向體現(xiàn)在白盒深度，宏觀方向體現(xiàn)在黑盒廣度。復(fù)雜的測(cè)試工具和裝備進(jìn)一步豐富，頻率響應(yīng)分析儀、高性能可編程交直流源、復(fù)合應(yīng)力試驗(yàn)裝備和外場(chǎng)試驗(yàn)場(chǎng)地等為復(fù)雜試驗(yàn)開(kāi)展提供了便利條件，環(huán)路穩(wěn)定性白盒測(cè)試和軟件代碼白盒測(cè)試越來(lái)越受到重視，高加速應(yīng)力測(cè)試、應(yīng)力極限測(cè)試、輸入輸出及環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試等復(fù)合應(yīng)力試驗(yàn)得到廣泛應(yīng)用，典型應(yīng)用場(chǎng)景及高加速應(yīng)用場(chǎng)景測(cè)試逐漸開(kāi)展，測(cè)試可視化、自動(dòng)化測(cè)試程度更高，敏捷測(cè)試得到廣泛推廣，探索式測(cè)試和云測(cè)試開(kāi)始在項(xiàng)目運(yùn)作中得到應(yīng)用。

在5G通信技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)的帶動(dòng)下，遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)電源測(cè)試系統(tǒng)出現(xiàn)了，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)人非接觸操作，或在助理工程師簡(jiǎn)單介入下就能開(kāi)展測(cè)試工作，測(cè)試過(guò)程數(shù)據(jù)和測(cè)試報(bào)告自動(dòng)生成與發(fā)送，開(kāi)啟了在家辦公、異地協(xié)同、全天候、晝夜不停息的開(kāi)關(guān)電源測(cè)試新時(shí)代。