專利名稱：機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基本電參數(shù)和物理參數(shù)的測試裝置，尤其是主要用于小家電產(chǎn)品型式試驗的機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀。
(2)背景技術(shù)由于檢驗檢疫系統(tǒng)機電產(chǎn)品的檢驗業(yè)務(wù)批多量大，涉及安全檢測(國家強制檢測)的商品包括信息技術(shù)設(shè)備、家用或類似用途電器等，商品種類、檢測項目多，檢測手段靠傳統(tǒng)儀器人工操作，步驟多，速度慢，且對實驗原始數(shù)據(jù)處理工作量大，手工處理占的時間比重大，步驟多，在處理的各個環(huán)節(jié)都有出錯的可能，難以保證檢測數(shù)據(jù)的真實性。如何實現(xiàn)方便可靠、智能化測試，對實驗數(shù)據(jù)的自動顯示、自動統(tǒng)計處理，是檢測工作中急需解決的課題。
虛擬儀器的發(fā)展為我們開啟了新的思路。虛擬儀器(virtual instrument，簡稱VI)是計算機技術(shù)同儀器技術(shù)深層次結(jié)合產(chǎn)生的全新概念的儀器。它由通用個人計算機、模塊化功能硬件和控制軟件所組成，操作者可以通過該儀器面板、借助于友好的圖形用戶界面及圖形化編程語言來控制儀器的運行，以完成對被測量的采集、分析、判斷、顯示、存儲及數(shù)據(jù)處理?，F(xiàn)代電測技術(shù)的發(fā)展趨勢正是朝著集成儀器、測試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、測試軟件人工智能測試技術(shù)等方面發(fā)展。
CN00239383號專利公開一種用于家用電器和類似用途電器通用安全性能測試的通用安全性能組合測試裝置。采用模塊化結(jié)構(gòu)，通過外帶公共邏輯控制模塊，可實現(xiàn)對電器絕緣電阻、接地電阻、泄漏電流、直流電壓、交流電壓、電阻、頻率、熱電偶測溫、鉑電阻測溫、低壓啟動性能等多種基本電參數(shù)和物理參數(shù)的手動及自動測試。通過繼電控制模塊，整個裝置只需一次接線，即自動完成所有項目的測試，而不影響裝置測試的準(zhǔn)確度。
(3)發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種將計算機接口和通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理與存儲、圖形顯示等技術(shù)結(jié)合，導(dǎo)入虛擬儀器應(yīng)用技術(shù)，實現(xiàn)基本電參數(shù)和物理參數(shù)的安全、自動化快速檢測，滿足測試特殊要求的智能化機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀。
本實用新型設(shè)有微型計算機(PC機)，作為機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀的控制器，用于控制機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀的動作，對數(shù)據(jù)進行處理和自動作出判斷；
RS-232串口卡，接PC機的標(biāo)準(zhǔn)接口；并行標(biāo)準(zhǔn)接口卡(PCI-GPIB接口卡)，插在PC機端PCI總線上；打印機與顯示器，接于PC機的輸出端口，用于記錄打印顯示測試結(jié)果；前端數(shù)據(jù)處理裝置(DSP)，用于采集前端數(shù)據(jù)并加以處理，其RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口接RS-232串行口；串行口多用戶擴展卡(PCI-GPIB卡)，串行口多用戶擴展卡插入PC機的端口總線擴展槽；通信線，分別連接PC機的通信接口和前端數(shù)據(jù)處理裝置的通信接口。
所說的前端數(shù)據(jù)處理裝置可采用數(shù)據(jù)采集器，例如美國FLUKE公司出品的Hydra 2620A多點數(shù)據(jù)采集器。通信線可采用9針交叉串行口通信線，9針交叉串行口通信線分別與PC機的RS-232串行口以及數(shù)據(jù)采集器的RS-232串行口連接；通信線也可采用IEEE-488總線并行口(GPIB)總線，GPIB總線分別與PC機的并行口(PCI-GPIB)以及數(shù)據(jù)采集器的并行口(GPIB)連接。
在接口選擇上，除了RS-232串行接口COM1和COM2以外，還選用GPIB(IEEE-488總線)接口。通過串行口多用戶擴展卡，串口可多達10個通信端口。實際電路中，在PC機端擴展槽插入PCI-GPIB卡，在儀器端加裝GPIB端口，通過GPIB電纜連接，最高傳輸速率可達到4～8Mbps。IEEE-488總線最多可支持除控制器之外的14臺儀器。
機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀可采用Borland Delphi開發(fā)測試軟件，可組成綜合測試網(wǎng)絡(luò)。機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀以美國FLUKE公司的Hydra2620A多點數(shù)據(jù)采集器為前端數(shù)據(jù)處理設(shè)備(DSP)，通過IEEE-488總線接口或RS232串口(兩者取一)和PC機連接，將計算機接口和通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理和存儲、圖形顯示等技術(shù)結(jié)合起來。在PC機上設(shè)計虛擬面板操作，實現(xiàn)2620A的全部功能操作(包括直流電壓、交流電壓、電阻、頻率、濕度等)，充分利用PC機的數(shù)據(jù)處理功能，并增加測試參數(shù)曲線的自動測量、自定義測試、數(shù)據(jù)存儲、檢測結(jié)果自動統(tǒng)計、打印等功能，實現(xiàn)對基本電參數(shù)和物理參數(shù)的自動化快速檢測和滿足測試特殊要求的智能化測試。主要功能和技術(shù)指標(biāo)如下1、可通過模擬輸入通道(21路)測定直流電壓、交流電壓、電阻、頻率、熱電偶測溫、鉑電阻測溫等多種基本電參數(shù)和物理參數(shù)，并可如實地反映Hydra2620A多點數(shù)據(jù)采集器測量范圍和測量精度。
2、可對檢測項目進行標(biāo)準(zhǔn)程式測量或自定義測量，自定義測量可包括對各通道掃描間隔進行選擇(便于瞬態(tài)量的測試)、對不同通道輸入物理量的參數(shù)設(shè)定等；
3、可顯示各種時域直角坐標(biāo)曲線，數(shù)據(jù)存儲，自動統(tǒng)計檢測結(jié)果并選擇打印。
預(yù)期本系統(tǒng)研制后可方便地運用于進出口機電產(chǎn)品多個項目的檢測，并為各有關(guān)科研單位所借鑒運用。儀器有IEEE-488接口或RS-232串口，只要有微機，就可大面積推廣使用，從而產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益，推廣前景看好。
(4)
圖1為機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀的結(jié)構(gòu)組成框圖。
圖2為機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀的實施例的結(jié)構(gòu)組成框圖。
(5)具體實施方式
如圖1所示，機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀由PC機1、打印機2、顯示器3、RS-232串口卡4、PCI-GPIB接口卡5、美國FLUKE公司產(chǎn)的2620A多點數(shù)據(jù)采集器6、串行口多用戶擴展卡7和通信線組成。PC機作為機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀的控制器，PC機的RS-232串口COM1由9針交叉串行口通信線接至數(shù)據(jù)采集器6的RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口46。PC機的并行口由PCI-GPIB卡52接至數(shù)據(jù)采集器6的GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口。PC機的I/O端口接輸出設(shè)備打印機2和顯示器3。串行口多用戶擴展卡7插入PC機的端口總線擴展槽，與PC機的串口COM2連接。
美國FLUKE公司出品的2620A型多點數(shù)據(jù)采集器4主要由傳感器41、輸入電路42、A/D電路43、微處理器44、顯示器45、RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口46、GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口47和350字節(jié)緩沖器48等組成，其傳感器的輸出接輸入電路的輸入端，輸入電路的輸出端接A/D電路的輸入端，A/D電路的輸出端接微處理器，微處理的RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口、GPIB標(biāo)準(zhǔn)接口經(jīng)通信線及350字節(jié)緩沖器分別與RS-232串口卡、PCI-GPIB接口卡、RS-232多用戶擴展卡連接。
美國FLUKE 2620A數(shù)據(jù)采集器功能特性如下●21個模擬輸入通道(前面板一個，背板20個)●直接測量Vdc，Vac，TC(9種)，RTDs，R，f●每個通道兩個報警限●尺度變換Mx+B●每通道有最大/最小/最后值保持●實時時鐘，日期標(biāo)記測量數(shù)據(jù)●掃描速度4通道/秒或17通道/秒●掃描時間間隔0-99999●無內(nèi)部存儲器，數(shù)據(jù)直接傳至PC機或打印機
●高度集成的雙斜A/D轉(zhuǎn)換，相當(dāng)于17位的分辨率●最低測量精度--Vdc0.15％--Vac0.75％ --TC0.51℃--R0.04％ --RTDs0.11℃--f0.32％●電壓直至300V(2個通道)，其它至150V●RS-232為標(biāo)準(zhǔn)接口連接PC或打印數(shù)據(jù)●GPIB(IEEE488)接口為選配接口參見圖2給出的實施例，其中PCI-GPIB接口卡5為插在PC機1端PCI總線上的8位并行標(biāo)準(zhǔn)接口卡，它的傳輸速率達到1.5Mbps，用IEEE488.1握手，可調(diào)解紛解，解決GPIB硬件和軟件問題。其驅(qū)動軟件為NI-488.2M for Windows for PCI-GPIB。而Hydra 2620A-05k為儀器端IEEE-488接口，其作用是將多點數(shù)據(jù)采集器(FLUKE 2620A)成為完全可編程控制的儀器，可通過編程使多點數(shù)據(jù)采集器(FLUKE 2620A)變成自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一部分。
PCI-GPIB接口卡5通過GPIB電纜分別由Hydra 2620A-05k接口卡71、72……714接入14臺采集器子系統(tǒng)401，402……414。RS-232 COM1串行接口接采集器A，RS-232 COM2串行接口由RS-232多用戶擴展卡7接9臺采集器B……J。
美國FLUKE公司的2620A型多點數(shù)據(jù)采集器的不足之處在于1)在DOS操作系統(tǒng)下運行的應(yīng)用軟件，界面呆板，操作不夠方便，不能實時地觀察數(shù)據(jù)動態(tài)變化過程及變化趨勢；2)對數(shù)據(jù)文件中數(shù)據(jù)的處理需退出系統(tǒng)，再轉(zhuǎn)換文件格式為excel格式，去除數(shù)據(jù)間的分隔符，再啟動excel電子數(shù)據(jù)表格處理數(shù)據(jù)。整個數(shù)據(jù)處理分析花費時間較長，人工操作處理的環(huán)節(jié)較多，易出錯。因此，對處理后結(jié)果的可信度和準(zhǔn)確度帶來影響；3)通信參數(shù)、參數(shù)初始化、參數(shù)選擇、掃描狀態(tài)、修正系統(tǒng)偏差和通道功能選擇顯得較為繁雜，且易出錯，操作費時；4)數(shù)據(jù)存儲不方便，易出現(xiàn)未保存成功，數(shù)據(jù)丟失。
本實用新型避免了2620A型多點數(shù)據(jù)采集器的上述不足，具體如下1)可使用PC機windows操作系統(tǒng)下界面友好的虛擬儀器面板操作，實現(xiàn)2620A型多點數(shù)據(jù)采集器的全部參量測試操作；2)具有數(shù)據(jù)實時曲線描繪顯示，生動地展現(xiàn)被測參量的動態(tài)過程和發(fā)展趨勢，為數(shù)據(jù)分析，提供最直觀的參考；3)各種參數(shù)設(shè)置方便，既可以批處理方式也可以獨立方式進行設(shè)置；通道名可由使用者自己命名，還可直接調(diào)用模塊參數(shù)表；4)數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理自動完成(包括最大、最小、極差、方差)；數(shù)據(jù)文件命名、存儲方便，避免被覆蓋或丟失；5)2620A型多點數(shù)據(jù)采集器與計算機間通信，除了RS-232串行口之外，還有速度更快的GPIB并行口；6)所組成的系統(tǒng)為進一步擴容預(yù)留端口，可共享測試資源，組建自己獨特且規(guī)范的測試網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；7)系統(tǒng)簡潔、實用、可靠、完備，具有較高的性能價格比；8)系統(tǒng)維護和更新?lián)Q代快，計算機技術(shù)的發(fā)展為系統(tǒng)更新帶來新的活力。
權(quán)利要求1.機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀，其特征在于設(shè)有PC機，作為機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀的控制器，用于控制機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀的動作，對數(shù)據(jù)進行處理和自動作出判斷；RS-232串口卡，接PC機的標(biāo)準(zhǔn)接口；并行標(biāo)準(zhǔn)接口卡，插在PC機端PCI總線上；打印機與顯示器，接于PC機的輸出端口，用于記錄打印顯示測試結(jié)果；前端數(shù)據(jù)處理裝置，用于采集前端數(shù)據(jù)并加以處理，其RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口接RS-232串口行；串行口多用戶擴展卡，串行口多用戶擴展卡插入PC機的端口總線擴展槽；通信線，分別連接PC機的通信接口和前端數(shù)據(jù)處理裝置的通信接口。
2.如權(quán)利要求1所述的機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀，其特征在于所說的前端數(shù)據(jù)處理裝置采用數(shù)據(jù)采集器。
3.如權(quán)利要求2所述的機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀，其特征在于所說的數(shù)據(jù)采集器采用美國FLUKE公司出品的Hydra 2620A多點數(shù)據(jù)采集器。
4.如權(quán)利要求1所述的機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀，其特征在于通信線采用9針交叉串行口通信線，9針交叉串行口通信線分別與PC機的RS-232串行口以及數(shù)據(jù)采集器的RS-232串行口連接。
5.如權(quán)利要求1所述的機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀，其特征在于通信線采用IEEE-488總線并行口總線，GPIB總線分別與PC機的并行口以及數(shù)據(jù)采集器的并行口連接。
專利摘要涉及一種基本電參數(shù)和物理參數(shù)的測試裝置，尤其是主要用于小家電產(chǎn)品型式試驗的機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀。設(shè)有PC機、RS－232串口卡、并行標(biāo)準(zhǔn)接口卡、前端數(shù)據(jù)處理裝置，用于采集前端數(shù)據(jù)并加以處理，其RS－232標(biāo)準(zhǔn)接口接RS－232串行口；還設(shè)有串行口多用戶擴展卡，串行口多用戶擴展卡插入PC機的端口總線擴展槽；提供一種將計算機接口和通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理與存儲、圖形顯示等技術(shù)結(jié)合，導(dǎo)入虛擬儀器應(yīng)用技術(shù)，實現(xiàn)基本電參數(shù)和物理參數(shù)的安全、自動化快速檢測，滿足測試特殊要求的智能化機電多點數(shù)據(jù)綜合測試儀?？煞奖愕剡\用于進出口機電產(chǎn)品多個項目的檢測。
文檔編號G01R15/12GK2586164SQ0229442
公開日2003年11月12日 申請日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月19日
發(fā)明者樓潤瑜 申請人:中華人民共和國廈門出入境檢驗檢疫局