專利名稱：一種用于測試儀控系統(tǒng)采集精度的測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測試系統(tǒng)，尤其是一種用于測試儀控系統(tǒng)采集精度的測試系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前各類儀控系統(tǒng)的采集精度測試裝置為采集后的數(shù)值輸出到專用的顯示裝置 輸出，或者是在儀控系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置一個專用的網(wǎng)絡(luò)端口，采集模塊將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理 后傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)端口，本測試裝置是將采集模塊采集到的機(jī)器碼傳送到主處理模塊，由主處 理模塊再將采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到系統(tǒng)備用的網(wǎng)絡(luò)通信端口，通過專用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行發(fā)送，由 PC機(jī)上安裝的專用網(wǎng)絡(luò)抓包工具接收該數(shù)據(jù)，由測試人員配置測試工具讀取采集值，進(jìn)而 計算采集值與實際輸入值的偏差，驗證采集電路的精度是否滿足要求。采用該方法具有以下幾個缺點(diǎn)1、這種方法需要的測試組態(tài)、驗證設(shè)備和測試步驟都比較復(fù)雜，需要測試人員實 時觀察、手動記錄并進(jìn)行大量計算，對測試人員技術(shù)難度要求很高，且無法進(jìn)行長時間的有 效驗證和記錄，工作效率低下；2、耗時耗力，效率低下，不能滿足現(xiàn)代自動化快速有效測試的需求。3、采集數(shù)據(jù)通過特定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行發(fā)送，協(xié)議復(fù)雜，采集包中協(xié)議信息過多，增 加了判斷被測數(shù)據(jù)的難度；4.系統(tǒng)必需通過主處理模塊向設(shè)計專用的網(wǎng)絡(luò)端口對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，增加了 系統(tǒng)軟硬件復(fù)雜度；5. PC機(jī)上安裝專用的抓包工具，該工具只能顯示16進(jìn)制數(shù)據(jù)，測試人員需要將16 進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成與采集信號對應(yīng)的實數(shù)，再與實際輸入的被測模擬量信號進(jìn)行比較計算， 判斷精度。6.網(wǎng)絡(luò)發(fā)包速率過快，僅僅根據(jù)人眼觀測和手動記錄不能記錄到所有的測試值。事實上，只需知道輸出的采集結(jié)果是否在系統(tǒng)允許的精度范圍內(nèi)即可，而不必知 道每個輸出數(shù)值和被采集數(shù)值相差的具體值。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過系統(tǒng)自身 比較被采集量是否在標(biāo)準(zhǔn)精度范圍內(nèi)，從而得到一個或大或小的數(shù)字量結(jié)果的用于測試儀 控系統(tǒng)采集精度的測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)測試方法簡單，測試效率高。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是一種用于測試儀控系統(tǒng)采集精度的測試系統(tǒng)，包括，模擬量采集模塊，采集模擬量 信號，將采集到的模擬量信號轉(zhuǎn)化為主處理器可讀語言并和通訊協(xié)議信息形成數(shù)據(jù)包傳輸 給所述主處理模塊；主處理模塊，接收數(shù)據(jù)包，解析數(shù)據(jù)包得到模擬量采集值、判斷模擬量采集值是否在標(biāo)準(zhǔn)精度范圍內(nèi)，并根據(jù)在范圍內(nèi)和范圍外得到兩個不同的數(shù)字量輸出結(jié)果，得到的數(shù) 字量和通訊協(xié)議信息組成數(shù)據(jù)包輸出；數(shù)字量輸出模塊，接收數(shù)據(jù)包，解析數(shù)據(jù)包得到數(shù)字量輸出結(jié)果并輸出到結(jié)果顯 示模塊上；結(jié)果顯示模塊，顯示數(shù)字量輸出結(jié)果；所述模擬量采集模塊、主處理模塊和數(shù)字量輸出模塊都是儀控系統(tǒng)自身的模塊， 模擬量采集模塊、主處理模塊和數(shù)字量輸出模塊之間采用網(wǎng)絡(luò)通訊的方式傳輸數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所述模擬量采集模塊包括電源電路、采集電路，采集模擬量信號，A/D轉(zhuǎn)換電路、將采集到的模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；數(shù)據(jù)處理電路，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為主處理器可讀語言并和通訊協(xié)議信息形成數(shù)據(jù) 包傳輸給所述主處理模塊；通訊電路，和主處理模塊進(jìn)行通訊。優(yōu)選的，主處理模塊包括電源電路、處理電路，接收數(shù)據(jù)包，解析數(shù)據(jù)包得到模擬量采集值、判斷模擬量采集值是否在 標(biāo)準(zhǔn)精度范圍內(nèi)，并根據(jù)在范圍內(nèi)和范圍外得到兩個不同的數(shù)字量輸出結(jié)果，得到的數(shù)字 量和通訊協(xié)議信息組成數(shù)據(jù)包輸出；通訊電路，和模擬量采集模塊以及和數(shù)字量輸出模塊進(jìn)行通訊。優(yōu)選的，數(shù)字量輸出模塊包括電源電路，通訊電路，和主處理模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；數(shù)據(jù)處理電路，接收數(shù)據(jù)包，解析數(shù)據(jù)包得到數(shù)字量輸出結(jié)果并輸出到放大電路 上；放大電路，將信號放大后輸出到結(jié)果顯示模塊上；優(yōu)選的，所述結(jié)果顯示模塊采用波形存儲記錄儀或萬用表。 優(yōu)選的，所述放大電路為三極管或場效應(yīng)管。優(yōu)選的，所述數(shù)字量輸出模塊輸出的數(shù)字量為高低電平。優(yōu)選的，所述標(biāo)準(zhǔn)精度范圍為X-A ( y ( x+A，其中y為實際采集到的模擬量值， χ為實際輸出給模擬量采集模塊的模擬量值，A為模擬量采集模塊所允許的采集精度與滿 量程的乘積。采用上述技術(shù)方案后，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果本測試系 統(tǒng)采用儀控系統(tǒng)自身的數(shù)字量輸出模塊，不需外設(shè)，簡化了結(jié)構(gòu)，而且可在主處理模塊中進(jìn) 行比較，從而只得到范圍內(nèi)和范圍外兩種數(shù)字量值，這樣的數(shù)字量值可以通過儀控系統(tǒng)自 身的數(shù)字量輸出模塊輸出，顯示方式簡單，直觀、清晰。極大的降低了系統(tǒng)測試組態(tài)的設(shè)計 難度和對測試人員的測試難度，尤其適用于長時間測試精度的監(jiān)控和記錄，可廣泛應(yīng)用環(huán) 境、EMC、振動、抗震、老化等型式試驗?？赏瑫r自動測試多個模擬量采集模塊的多個通道，極 大的提高了測試效率。只要為主處理模塊編好程就可自動測試，測試方法簡單，保證了測試 結(jié)果的準(zhǔn)確性。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
圖1是本實用新型第一種實施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實用新型第二種實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，一種用于測試儀控系統(tǒng)采集精度的測試系統(tǒng)，包括模擬量采集 模塊1、主處理模塊2、數(shù)字量輸出模塊3和結(jié)果顯示模塊，所述模擬量采集模塊1、主處理模 塊2、數(shù)字量輸出模塊3都是儀控系統(tǒng)自身的模塊。所述模擬量采集模塊1包括電源電路，采集模塊，采集模擬量信號，A/D轉(zhuǎn)換電路、將采集到的模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；數(shù)據(jù)處理電路，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為主處理器可讀語言并和通訊協(xié)議信息形成數(shù)據(jù) 包傳輸給所述主處理模塊；通訊電路，和主處理模塊2進(jìn)行通訊。主處理模塊2包括電源電路，處理電路，接收數(shù)據(jù)包，解析數(shù)據(jù)包得到模擬量采集值、判斷模擬量采集值是否在 標(biāo)準(zhǔn)精度范圍內(nèi)，并根據(jù)在范圍內(nèi)和范圍外得到兩個不同的數(shù)字量輸出結(jié)果，得到的數(shù)字 量和通訊協(xié)議信息組成數(shù)據(jù)包輸出；通訊電路，和模擬量采集模塊1以及數(shù)字量輸出模塊3進(jìn)行通訊。數(shù)字量輸出模塊3包括電源電路，通訊電路，和主處理模塊2之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；數(shù)據(jù)處理電路，接收數(shù)據(jù)包，解析數(shù)據(jù)包得到數(shù)字量輸出結(jié)果并輸出到放大電路 上；放大電路，將信號放大后輸出到結(jié)果顯示模塊上。模擬量采集模塊1采集多路模擬量信號，如溫度或壓力信號，將其量化、處理等轉(zhuǎn) 換為主處理器2可讀語言(機(jī)器碼)傳輸給所述主處理模塊2，由于模擬量采集模塊1和主 處理模塊2之間是網(wǎng)絡(luò)通訊的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所以主處理模塊2接收到的是包含通訊 協(xié)議信息和模擬量信號的數(shù)據(jù)包，解析數(shù)據(jù)包得到模擬量采集值、判斷模擬量采集值是否 在標(biāo)準(zhǔn)精度范圍內(nèi)，并根據(jù)在范圍內(nèi)和范圍外得到兩個不同的數(shù)字量輸出結(jié)果，得到的數(shù) 字量和通訊協(xié)議信息組成數(shù)據(jù)包輸出到數(shù)字量輸出模塊3上，主處理模塊2和數(shù)字量輸出 模塊3間也是網(wǎng)絡(luò)通訊的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因此數(shù)字量輸出模塊3先解析數(shù)據(jù)包得到數(shù) 字量輸出結(jié)果，放大，然后輸出到結(jié)果顯示模塊上。數(shù)字量輸出結(jié)果為“0”、“1”的高低電平，結(jié)果顯示模塊可以是圖1的波形存儲記 錄儀4或圖2的萬用表5。波形存儲記錄儀4可實時的將數(shù)字量以波形的方式進(jìn)行記錄保 存，波形清晰直觀，所有測試數(shù)據(jù)自動實時記錄，保證測試有效性，通過查看波形，可迅速地 判斷精度超出誤差范圍的狀況，因為組態(tài)時模擬量采集通道與數(shù)字量輸出通道是一一對應(yīng) 的，所以可直接定位到具體通道，快捷準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)出錯誤點(diǎn)。本測試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)精度范圍為X-A ( y ( x+A，其中y為實際采集到的模擬量 值，χ為實際輸出給模擬量采集模塊的模擬量值，A為模擬量采集模塊所允許的采集精度與
5滿量程的乘積。所述滿量程(可以采集的)給定范圍上、下限值之間的代數(shù)差。下面通過具體實例說明本測試系統(tǒng)模擬量采集模塊具有16路輸入通道，數(shù)字量 輸出模塊具有16路輸出通道。測試時，可直接對該16個通道同時輸入待測的模擬量信號， 系統(tǒng)運(yùn)行時，將此16路采集值送入到主處理模塊，主處理模塊中運(yùn)行對應(yīng)的工程組態(tài)邏 輯，使之與16路輸出通道一一對應(yīng)。舉例來講，對于某DCS儀控系統(tǒng)，模擬量采集信號輸入 范圍為4-20mA，滿量程為20-4 = 16mA,采集精度為滿量程的0. 2%，此處假設(shè)輸入模擬量信 號為X，模擬量采集值為Y，則組態(tài)邏輯中需要判斷，X_16*0. 2%^ Y ( X+16*0. 2%，則對應(yīng) 輸出數(shù)字量高電平信號，如果采集值在此范圍內(nèi)，說明模擬量采集模塊1符合精度要求，否 則輸出低電平，也就是不符合精度要求。本測試系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本測試系統(tǒng)采用儀控系統(tǒng)自身的數(shù)字量輸出模塊，不需外設(shè)，簡化了結(jié)構(gòu)，而且 可在主處理模塊中進(jìn)行比較，從而只得到范圍內(nèi)和范圍外兩種數(shù)字量值，這樣的數(shù)字量值 可以通過儀控系統(tǒng)自身的數(shù)字量輸出模塊輸出，顯示方式簡單，直觀、清晰。極大的降低了 系統(tǒng)測試組態(tài)的設(shè)計難度和對測試人員的測試難度，尤其適用于長時間測試精度的監(jiān)控和 記錄，可廣泛應(yīng)用環(huán)境、EMC、振動、抗震、老化等型式試驗。2、可同時自動測試多個模擬量采集模塊的多個通道，極大的提高了測試效率。3、只要為主處理模塊編好程就可自動測試，測試方法簡單，保證了測試結(jié)果的準(zhǔn) 確性。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和 潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種用于測試儀控系統(tǒng)采集精度的測試系統(tǒng)，其特征在于包括，模擬量采集模塊， 采集模擬量信號，將采集到的模擬量信號轉(zhuǎn)化為主處理器可讀語言并和通訊協(xié)議信息形成 數(shù)據(jù)包傳輸給所述主處理模塊；主處理模塊，接收數(shù)據(jù)包，解析數(shù)據(jù)包得到模擬量采集值、判斷模擬量采集值是否在標(biāo) 準(zhǔn)精度范圍內(nèi)，并根據(jù)在范圍內(nèi)和范圍外得到兩個不同的數(shù)字量輸出結(jié)果，得到的數(shù)字量 和通訊協(xié)議信息組成數(shù)據(jù)包輸出；數(shù)字量輸出模塊，接收數(shù)據(jù)包，解析數(shù)據(jù)包得到數(shù)字量輸出結(jié)果并輸出到結(jié)果顯示模 塊上；結(jié)果顯示模塊，顯示數(shù)字量輸出結(jié)果；所述模擬量采集模塊、主處理模塊和數(shù)字量輸出模塊都是儀控系統(tǒng)自身的模塊，模擬 量采集模塊、主處理模塊和數(shù)字量輸出模塊之間采用網(wǎng)絡(luò)通訊的方式傳輸數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測試儀控系統(tǒng)采集精度的測試系統(tǒng)，其特征在于所述 模擬量采集模塊包括電源電路、采集電路，采集模擬量信號，A/D轉(zhuǎn)換電路，將采集到的模擬量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；數(shù)據(jù)處理電路，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為主處理器可讀語言并和通訊協(xié)議信息形成數(shù)據(jù)包傳 輸給所述主處理模塊；通訊電路，和主處理模塊進(jìn)行通訊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測試儀控系統(tǒng)采集精度的測試系統(tǒng)，其特征在于主處 理模塊包括電源電路、處理電路，接收數(shù)據(jù)包，解析數(shù)據(jù)包得到模擬量采集值、判斷模擬量 采集值是否在標(biāo)準(zhǔn)精度范圍內(nèi)，并根據(jù)在范圍內(nèi)和范圍外得到兩個不同的數(shù)字量輸出結(jié) 果，得到的數(shù)字量和通訊協(xié)議信息組成數(shù)據(jù)包輸出；通訊電路，和模擬量采集模塊以及和數(shù)字量輸出模塊進(jìn)行通訊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測試儀控系統(tǒng)采集精度的測試系統(tǒng)，其特征在于數(shù)字 量輸出模塊包括電源電路，通訊電路，和主處理模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；數(shù)據(jù)處理電路，接收數(shù)據(jù)包，解析數(shù)據(jù)包得到數(shù)字量輸出結(jié)果并輸出到放大電路上；放大電路，將信號放大后輸出到結(jié)果顯示模塊上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測試儀控系統(tǒng)采集精度的測試系統(tǒng)，其特征在于所述 結(jié)果顯示模塊采用波形存儲記錄儀或萬用表。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于測試儀控系統(tǒng)采集精度的測試系統(tǒng)，其特征在于所述 放大電路為三極管或場效應(yīng)管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測試儀控系統(tǒng)采集精度的測試系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字量輸出模塊輸出的數(shù)字量為高低電平。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測試儀控系統(tǒng)采集精度的測試系統(tǒng)，其特征在于所述 標(biāo)準(zhǔn)精度范圍為x-A ( y ( x+A，其中y為實際采集到的模擬量值，χ為實際輸出給模擬 量采集模塊的模擬量值，A為模擬量采集模塊所允許的采集精度與滿量程的乘積。
專利摘要一種用于測試儀控系統(tǒng)采集精度的測試系統(tǒng)，包括，模擬量采集模塊，主處理模塊；數(shù)字量輸出結(jié)果和結(jié)果顯示模塊上；模擬量采集模塊采集數(shù)據(jù)，在主處理模塊判斷采集數(shù)據(jù)在精度范圍內(nèi)還是精度范圍外，并輸出不同的數(shù)字量輸出結(jié)果到結(jié)果顯示模塊上。本測試系統(tǒng)采用儀控系統(tǒng)自身的數(shù)字量輸出模塊，在主處理模塊中進(jìn)行比較，從而只得到范圍內(nèi)和范圍外兩種數(shù)字量值，這樣的數(shù)字量值可以通過儀控系統(tǒng)自身的數(shù)字量輸出模塊輸出，顯示方式簡單，直觀、清晰，節(jié)省人力和測試人員的難度。
文檔編號G05B23/02GK201867649SQ20102064900
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者孟廣國, 宋立新, 曹延芝 申請人:中國廣東核電集團(tuán)有限公司, 北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司