專利名稱：機電多點數據綜合測試儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種基本電參數和物理參數的測試裝置，尤其是主要用于小家電產品型式試驗的機電多點數據綜合測試儀。
(2)背景技術由于檢驗檢疫系統機電產品的檢驗業務批多量大，涉及安全檢測(國家強制檢測)的商品包括信息技術設備、家用或類似用途電器等，商品種類、檢測項目多，檢測手段靠傳統儀器人工操作，步驟多，速度慢，且對實驗原始數據處理工作量大，手工處理占的時間比重大，步驟多，在處理的各個環節都有出錯的可能，難以保證檢測數據的真實性。如何實現方便可靠、智能化測試，對實驗數據的自動顯示、自動統計處理，是檢測工作中急需解決的課題。
虛擬儀器的發展為我們開啟了新的思路。虛擬儀器(virtual instrument，簡稱VI)是計算機技術同儀器技術深層次結合產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、存儲及數據處理。現代電測技術的發展趨勢正是朝著集成儀器、測試系統的體系結構、測試軟件人工智能測試技術等方面發展。
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。采用模塊化結構，通過外帶公共邏輯控制模塊，可實現對電器絕緣電阻、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和物理參數的手動及自動測試。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確度。
(3)發明內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、數據處理與存儲、圖形顯示等技術結合，導入虛擬儀器應用技術，實現基本電參數和物理參數的安全、自動化快速檢測，滿足測試特殊要求的智能化機電多點數據綜合測試儀。
本實用新型設有微型計算機(PC機)，作為機電多點數據綜合測試儀的控制器，用于控制機電多點數據綜合測試儀的動作，對數據進行處理和自動作出判斷；
RS-232串口卡，接PC機的標準接口；并行標準接口卡(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果；前端數據處理裝置(DSP)，用于采集前端數據并加以處理，其RS-232標準接口接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據處理裝置的通信接口。
所說的前端數據處理裝置可采用數據采集器，例如美國FLUKE公司出品的Hydra 2620A多點數據采集器。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串行口以及數據采集器的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)以及數據采集器的并行口(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。
機電多點數據綜合測試儀可采用Borland Delphi開發測試軟件，可組成綜合測試網絡。機電多點數據綜合測試儀以美國FLUKE公司的Hydra2620A多點數據采集器為前端數據處理設備(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、數據處理和存儲、圖形顯示等技術結合起來。在PC機上設計虛擬面板操作，實現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機的數據處理功能，并增加測試參數曲線的自動測量、自定義測試、數據存儲、檢測結果自動統計、打印等功能，實現對基本電參數和物理參數的自動化快速檢測和滿足測試特殊要求的智能化測試。主要功能和技術指標如下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和物理參數，并可如實地反映Hydra2620A多點數據采集器測量范圍和測量精度。
2、可對檢測項目進行標準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(便于瞬態量的測試)、對不同通道輸入物理量的參數設定等；
3、可顯示各種時域直角坐標曲線，數據存儲，自動統計檢測結果并選擇打印。
預期本系統研制后可方便地運用于進出口機電產品多個項目的檢測，并為各有關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，從而產生良好的經濟效益和社會效益，推廣前景看好。
(4)
圖1為機電多點數據綜合測試儀的結構組成框圖。
圖2為機電多點數據綜合測試儀的實施例的結構組成框圖。
(5)具體實施方式
如圖1所示，機電多點數據綜合測試儀由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公司產的2620A多點數據采集器6、串行口多用戶擴展卡7和通信線組成。PC機作為機電多點數據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據采集器6的RS-232標準接口46。PC機的并行口由PCI-GPIB卡52接至數據采集器6的GPIB標準接口。PC機的I/O端口接輸出設備打印機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型多點數據采集器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標準接口46、GPIB標準接口47和350字節緩沖器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標準接口、GPIB標準接口經通信線及350字節緩沖器分別與RS-232串口卡、PCI-GPIB接口卡、RS-232多用戶擴展卡連接。
美國FLUKE 2620A數據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，日期標記測量數據●掃描速度4通道/秒或17通道/秒●掃描時間間隔0-99999●無內部存儲器，數據直接傳至PC機或打印機
●高度集成的雙斜A/D轉換，相當于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為標準接口連接PC或打印數據●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位并行標準接口卡，它的傳輸速率達到1.5Mbps，用IEEE488.1握手，可調解紛解，解決GPIB硬件和軟件問題。其驅動軟件為NI-488.2M for Windows for PCI-GPIB。而Hydra 2620A-05k為儀器端IEEE-488接口，其作用是將多點數據采集器(FLUKE 2620A)成為完全可編程控制的儀器，可通過編程使多點數據采集器(FLUKE 2620A)變成自動數據采集系統的一部分。
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型多點數據采集器的不足之處在于1)在DOS操作系統下運行的應用軟件，界面呆板，操作不夠方便，不能實時地觀察數據動態變化過程及變化趨勢；2)對數據文件中數據的處理需退出系統，再轉換文件格式為excel格式，去除數據間的分隔符，再啟動excel電子數據表格處理數據。整個數據處理分析花費時間較長，人工操作處理的環節較多，易出錯。因此，對處理后結果的可信度和準確度帶來影響；3)通信參數、參數初始化、參數選擇、掃描狀態、修正系統偏差和通道功能選擇顯得較為繁雜，且易出錯，操作費時；4)數據存儲不方便，易出現未保存成功，數據丟失。
本實用新型避免了2620A型多點數據采集器的上述不足，具體如下1)可使用PC機windows操作系統下界面友好的虛擬儀器面板操作，實現2620A型多點數據采集器的全部參量測試操作；2)具有數據實時曲線描繪顯示，生動地展現被測參量的動態過程和發展趨勢，為數據分析，提供最直觀的參考；3)各種參數設置方便，既可以批處理方式也可以獨立方式進行設置；通道名可由使用者自己命名，還可直接調用模塊參數表；4)數據統計處理自動完成(包括最大、最小、極差、方差)；數據文件命名、存儲方便，避免被覆蓋或丟失；5)2620A型多點數據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)所組成的系統為進一步擴容預留端口，可共享測試資源，組建自己獨特且規范的測試網絡系統；7)系統簡潔、實用、可靠、完備，具有較高的性能價格比；8)系統維護和更新換代快，計算機技術的發展為系統更新帶來新的活力。
權利要求1.機電多點數據綜合測試儀，其特征在于設有PC機，作為機電多點數據綜合測試儀的控制器，用于控制機電多點數據綜合測試儀的動作，對數據進行處理和自動作出判斷；RS-232串口卡，接PC機的標準接口；并行標準接口卡，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果；前端數據處理裝置，用于采集前端數據并加以處理，其RS-232標準接口接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據處理裝置的通信接口。
2.如權利要求1所述的機電多點數據綜合測試儀，其特征在于所說的前端數據處理裝置采用數據采集器。
3.如權利要求2所述的機電多點數據綜合測試儀，其特征在于所說的數據采集器采用美國FLUKE公司出品的Hydra 2620A多點數據采集器。
4.如權利要求1所述的機電多點數據綜合測試儀，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串行口以及數據采集器的RS-232串行口連接。
5.如權利要求1所述的機電多點數據綜合測試儀，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機的并行口以及數據采集器的并行口連接。
專利摘要涉及一種基本電參數和物理參數的測試裝置，尤其是主要用于小家電產品型式試驗的機電多點數據綜合測試儀。設有PC機、RS－232串口卡、并行標準接口卡、前端數據處理裝置，用于采集前端數據并加以處理，其RS－232標準接口接RS－232串行口；還設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、數據處理與存儲、圖形顯示等技術結合，導入虛擬儀器應用技術，實現基本電參數和物理參數的安全、自動化快速檢測，滿足測試特殊要求的智能化機電多點數據綜合測試儀。可方便地運用于進出口機電產品多個項目的檢測。
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 優先權日2002年12月19日
發明者樓潤瑜 申請人:中華人民共和國廈門出入境檢驗檢疫局