本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)設(shè)備故障檢測(cè)系統(tǒng)，具體涉及一種通用信號(hào)發(fā)生器故障檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著教學(xué)改革的深入，高等學(xué)校理工科教學(xué)中實(shí)踐環(huán)節(jié)越來(lái)越多，信號(hào)發(fā)生器是理工科，特別是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)中主要的儀器設(shè)備。信號(hào)發(fā)生器在使用過(guò)程中產(chǎn)生故障，有些用戶(hù)可能并不知曉，有些用戶(hù)可能處于某種原因不愿意上報(bào)，造成故障責(zé)任人無(wú)法確定，也無(wú)法及時(shí)維修故障，影響后續(xù)使用。本系統(tǒng)可在用戶(hù)使用信號(hào)發(fā)生器前或后自動(dòng)檢測(cè)信號(hào)發(fā)生器是否工作正常，并上傳PC機(jī)，一方面便于故障責(zé)任人確定；另一方面也可以及時(shí)通知維修人員修理故障信號(hào)發(fā)生器，以保證后續(xù)正常使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供一種通用信號(hào)發(fā)生器故障檢測(cè)系統(tǒng)，本系統(tǒng)可在用戶(hù)結(jié)束使用信號(hào)發(fā)生器前自動(dòng)檢測(cè)信號(hào)發(fā)生器是否工作，并上傳PC機(jī)，一方面便于故障責(zé)任人確定；另一方面也可以及時(shí)通知維修人員修理故障信號(hào)發(fā)生器，以保證后續(xù)正常使用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案。

一種通用信號(hào)發(fā)生器故障檢測(cè)系統(tǒng)，包括信號(hào)發(fā)生器、多路選擇器、信號(hào)輸出模塊、可變?cè)鲆娣糯箅娐?、高速AD轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、按鍵模塊、顯示模塊和計(jì)算機(jī)，信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸出端與多路選擇器的信號(hào)輸入端連接，多路選擇器的選擇輸出端分別與信號(hào)輸出模塊和可變?cè)鲆娣糯箅娐愤B接，可變?cè)鲆娣糯箅娐放c高速AD轉(zhuǎn)換模塊連接，高速AD轉(zhuǎn)換模塊與主控模塊連接，主控模塊與多路選擇器的控制端連接，按鍵模塊和顯示模塊分別與主控模塊連接，主控模塊與計(jì)算機(jī)連接，可變?cè)鲆娣糯箅娐穼⒍嗦愤x擇器輸出的信號(hào)放大為適合高速AD轉(zhuǎn)換模塊的信號(hào)，高速AD轉(zhuǎn)換模塊將可變?cè)鲆娣糯箅娐贩糯蟮哪M信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入主控模塊，按鍵模塊用于向主控模塊輸入控制信號(hào)，顯示模塊用于顯示檢測(cè)信號(hào)，主控模塊將故障信息發(fā)送至計(jì)算機(jī)。

進(jìn)一步的，還包括通過(guò)電力載波耦合的第一電力載波模塊和第二電力載波模塊，第一電力載波模塊和第二電力載波模塊分別通過(guò)市電插座連接于電網(wǎng)，第一電力載波模塊向信號(hào)發(fā)生器和主控模塊供電，第二電力載波模塊向計(jì)算機(jī)供電，主控模塊與第一電力載波模塊連接，第二電力載波模塊與計(jì)算機(jī)連接，主控模塊將故障信息通過(guò)第一電力載波模塊與第二電力載波模塊之間的信號(hào)耦合傳送至計(jì)算機(jī)。

進(jìn)一步的，所述故障檢測(cè)系統(tǒng)還包括分別與主控模塊連接的時(shí)鐘模塊和存儲(chǔ)模塊，時(shí)鐘模塊用于記錄用戶(hù)使用信號(hào)發(fā)生器的時(shí)間以及故障檢測(cè)和上報(bào)時(shí)間，存儲(chǔ)模塊用于本地保存信號(hào)發(fā)生器的使用信息和故障信息。

本實(shí)用新型的有益效果為：本實(shí)用新型適用于學(xué)?；蛘呖蒲性核鶎?shí)驗(yàn)室中信號(hào)發(fā)生器的故障檢測(cè)，由主控模塊將檢測(cè)到的信號(hào)發(fā)生器故障情況通過(guò)第一電力載波模塊和第二電力載波模塊之間的信號(hào)耦合發(fā)送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)上應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)出整個(gè)實(shí)驗(yàn)室中信號(hào)發(fā)生器故障情況，上報(bào)實(shí)驗(yàn)室管理員或通知設(shè)備維修人員維修信號(hào)發(fā)生器。本系統(tǒng)可在用戶(hù)結(jié)束使用信號(hào)發(fā)生器前自動(dòng)檢測(cè)信號(hào)發(fā)生器是否工作，并上傳PC機(jī)，一方面便于故障責(zé)任人確定；另一方面也可以及時(shí)通知維修人員修理故障信號(hào)發(fā)生器，以保證后續(xù)正常使用。

本系統(tǒng)還提供了一種用于檢測(cè)信號(hào)發(fā)生器故障的故障檢測(cè)系統(tǒng)，其中，主控模塊控制多路選擇器輸出信號(hào)的方向，同時(shí)主控模塊通過(guò)顯示模塊提示用戶(hù)按要求設(shè)置信號(hào)發(fā)生器，用戶(hù)完成信號(hào)發(fā)生器設(shè)置后主控模塊根據(jù)既定要求設(shè)置的信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)幅度，從而控制可變?cè)鲆娣糯箅娐返姆糯蟊稊?shù)，使其輸出信號(hào)適合高速AD轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，高速AD轉(zhuǎn)換模塊將可變?cè)鲆娣糯箅娐贩糯蟮哪M信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入主控模塊，主控模塊對(duì)高速AD轉(zhuǎn)換模塊送來(lái)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換，獲取信號(hào)的頻率、幅度等核心參數(shù)，與提示用戶(hù)設(shè)置的信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的頻率、幅度等核心參數(shù)是否一致，若一致則信號(hào)發(fā)生器工作正常，若不一致則信號(hào)發(fā)生器故障。

本系統(tǒng)中還提供了另一種針對(duì)故障檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)的方案，其中，增加時(shí)鐘模塊和儲(chǔ)存模塊，時(shí)間模塊用于記錄用戶(hù)使用信號(hào)發(fā)生器的時(shí)間，以及故障檢測(cè)和上報(bào)時(shí)間。存儲(chǔ)模塊用于本地保存信號(hào)發(fā)生器的使用信息和故障信息，做到信息的兩地保存——上層計(jì)算機(jī)和下層本地，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，以保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步闡釋。

參見(jiàn)圖1所示的一種通用信號(hào)發(fā)生器故障檢測(cè)系統(tǒng)，包括信號(hào)發(fā)生器、多路選擇器、信號(hào)輸出模塊、可變?cè)鲆娣糯箅娐?、高速AD轉(zhuǎn)換模塊、主控模塊、按鍵模塊、顯示模塊和計(jì)算機(jī)，信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)輸出端與多路選擇器的信號(hào)輸入端連接，多路選擇器的選擇輸出端分別與信號(hào)輸出模塊和可變?cè)鲆娣糯箅娐愤B接，可變?cè)鲆娣糯箅娐放c高速AD轉(zhuǎn)換模塊連接，高速AD轉(zhuǎn)換模塊與主控模塊連接，主控模塊與多路選擇器的控制端連接，按鍵模塊和顯示模塊分別與主控模塊連接，主控模塊與計(jì)算機(jī)連接，可變?cè)鲆娣糯箅娐穼⒍嗦愤x擇器輸出的信號(hào)放大為適合高速AD轉(zhuǎn)換模塊的信號(hào)，高速AD轉(zhuǎn)換模塊將可變?cè)鲆娣糯箅娐贩糯蟮哪M信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入主控模塊，按鍵模塊用于向主控模塊輸入控制信號(hào)，顯示模塊用于顯示檢測(cè)信號(hào)，主控模塊將故障信息發(fā)送至計(jì)算機(jī)。

故障檢測(cè)系統(tǒng)還包括通過(guò)電力載波耦合的第一電力載波模塊和第二電力載波模塊，第一電力載波模塊和第二電力載波模塊分別通過(guò)市電插座連接于電網(wǎng)，第一電力載波模塊向信號(hào)發(fā)生器和主控模塊供電，第二電力載波模塊向計(jì)算機(jī)供電，主控模塊與第一電力載波模塊連接，第二電力載波模塊與計(jì)算機(jī)連接，主控模塊將故障信息通過(guò)第一電力載波模塊與第二電力載波模塊之間的信號(hào)耦合傳送至計(jì)算機(jī)。

本系統(tǒng)適用于學(xué)?；蛘呖蒲性核鶎?shí)驗(yàn)室中信號(hào)發(fā)生器的故障檢測(cè)，由主控模塊將檢測(cè)到的信號(hào)發(fā)生器故障情況通過(guò)第一電力載波模塊和第二電力載波模塊之間的信號(hào)耦合發(fā)送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)上應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)出整個(gè)實(shí)驗(yàn)室中信號(hào)發(fā)生器故障情況，上報(bào)實(shí)驗(yàn)室管理員或通知設(shè)備維修人員維修信號(hào)發(fā)生器。本系統(tǒng)可在用戶(hù)結(jié)束使用信號(hào)發(fā)生器前自動(dòng)檢測(cè)信號(hào)發(fā)生器是否工作，并上傳PC機(jī)，一方面便于故障責(zé)任人確定；另一方面也可以及時(shí)通知維修人員修理故障信號(hào)發(fā)生器，以保證后續(xù)正常使用。

若用戶(hù)將系統(tǒng)設(shè)置為使用狀態(tài)，主控模塊控制多路選擇器將信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)切換到信號(hào)輸出模塊，用戶(hù)可以從信號(hào)輸出模塊獲取所需信號(hào)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、測(cè)試或其它工作。

若用戶(hù)通過(guò)按鍵模塊將系統(tǒng)設(shè)置為檢測(cè)狀態(tài)，主控模塊控制多路選擇器將信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)切換到可變?cè)鰤悍糯箅娐?，同時(shí)主控模塊通過(guò)顯示模塊提示用戶(hù)按要求設(shè)置信號(hào)發(fā)生器，用戶(hù)完成信號(hào)發(fā)生器設(shè)置后主控模塊根據(jù)既定的要求設(shè)置的信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的幅度，從而控制可變?cè)鲆娣糯箅娐返姆糯蟊稊?shù)，使其輸出信號(hào)適合高速AD轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，高速AD轉(zhuǎn)換模塊將可變?cè)鲆娣糯箅娐贩糯蟮哪M信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入主控模塊，主控模塊對(duì)高速AD轉(zhuǎn)換模塊送來(lái)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換（FFT），獲取信號(hào)的頻率、幅度等核心參數(shù)，與提示用戶(hù)設(shè)置的信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的頻率、幅度等核心參數(shù)是否一致，若一致則信號(hào)發(fā)生器工作正常，若不一致則信號(hào)發(fā)生器故障。

多路選擇器由主控模塊控制選擇信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的方向，實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)生器工作狀態(tài)——使用狀態(tài)與檢測(cè)轉(zhuǎn)態(tài)的自動(dòng)切換，無(wú)需人工切換以提高系統(tǒng)自動(dòng)化程度。由于信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)幅度可調(diào)，且動(dòng)態(tài)范圍大，而高速AD轉(zhuǎn)換模塊輸入模擬信號(hào)幅度需要一定的值，如5V、3.3V等，才使AD轉(zhuǎn)換具有應(yīng)有的轉(zhuǎn)換精度。主控模塊通過(guò)控制可變?cè)鲆娣糯箅娐贩糯蟊稊?shù)（或者衰減倍數(shù)，因?yàn)樾盘?hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)可能超過(guò)5V，此時(shí)需要可變?cè)鲆娣糯箅娐匪p信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)），以達(dá)到高速AD轉(zhuǎn)換模塊對(duì)信號(hào)幅度的要求。同時(shí)主控模塊通過(guò)這種結(jié)構(gòu)感知信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的幅度，因?yàn)榭勺冊(cè)鲆娣糯箅娐返姆糯蟊稊?shù)由主控模塊控制，主控模塊自知，而高速AD轉(zhuǎn)換模塊的輸出信號(hào)接入主控模塊，AD轉(zhuǎn)換后的信號(hào)幅度主控模塊也知曉，兩者乘積即是信號(hào)發(fā)生器的輸出信號(hào)幅度，這種結(jié)構(gòu)完成兩方面功能：滿(mǎn)足高速AD轉(zhuǎn)換對(duì)信號(hào)幅度需要，同時(shí)感知信號(hào)幅度，簡(jiǎn)化了整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。由于目前微處理器，如目前常用的STM32處理器的運(yùn)算能力越來(lái)越強(qiáng)，高速AD轉(zhuǎn)換模塊輸出信號(hào)直接由主控模塊的微處理器進(jìn)行FFT變化，不采用專(zhuān)用的DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）模塊，以降低成本。

進(jìn)一步的，所述故障檢測(cè)系統(tǒng)還包括分別與主控模塊連接的時(shí)鐘模塊和存儲(chǔ)模塊，時(shí)鐘模塊用于記錄用戶(hù)使用信號(hào)發(fā)生器的時(shí)間以及故障檢測(cè)和上報(bào)時(shí)間，存儲(chǔ)模塊用于本地保存信號(hào)發(fā)生器的使用信息和故障信息，做到信息的兩地保存——上層計(jì)算機(jī)和下層本地，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，以保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。

以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，故凡依本實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)范圍內(nèi)。