用于數字溫度補償晶體振蕩器的生產調測系統及調試方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于晶體振蕩器測試領域，涉及一種晶體振蕩器的生產調試系統，具體地說是一種用于數字溫度補償晶體振蕩器的生產調測系統，本發明還提供了該生產調測系統的調試方法。
【背景技術】
[0002]數字溫度補償晶體振蕩器是一種高精度、高穩定度的頻率信號產生器件，由于溫度補償過程數字化，在生產過程需要進行頻繁的頻率測量和大量的數據操作。目前的生產設備主要采用輪流調測的生產方式，使用頻率計數器完成頻率測量，每次只能對一個或幾個產品同時進行調測，這種調測生產方式嚴重制約了生產效率。為了解決目前晶體振蕩器調測生產效率較低的問題，需要開發更高效的生產調測設備。例如，公開號為CN101609126B，名稱為“溫度補償晶體振蕩器的自動測試系統”的中國專利就提供了一種溫度補償晶體振蕩器的自動測試系統，但該系統具有以下的缺陷:
(1)晶振選通模塊由多個解碼器和多路選擇開關構成，工作時計算機只能依靠晶振選通模塊選擇一個待測晶體振蕩器依靠頻率計數器對其完成頻率測試，這種使用選通模塊輪流選中產品進行測試的方法，生產效率低下，嚴重制約著產量的提高；
(2)晶振選通模塊放置在溫箱內，在實際生產過程中，溫箱內的溫度在高低溫間不斷循環，大大增加了選通模塊的損壞率，會對系統的使用周期及生產過程產生影響；
(3)以頻標為基準，使用頻率計數器對輸出信號進行頻率測量，頻率計數器只能實時地對一路輸入信號進行頻率測量，這種頻率的測量方法成本較大、效率較低，也是限制生產效率提高的一個重要因素；
(4)數據傳輸模塊將數字信號轉換成模擬電平信號，模擬電平信號容易受到周圍各種電平信號、磁場等干擾，會對補償效果產生影響，且不適合數字溫度補償晶體振蕩器的調測生產；
(5)溫度控制單元為單片機，在工作時采用PID算法控制溫度的變化及穩定，在實際使用中，需根據溫箱的實際情況，不斷進行試驗校準才能找到最合適的PID算法值，加大了系統的使用難度。
【發明內容】
[0003]為解決現有技術中存在的以上不足，本發明提供了一種用于數字溫度補償晶體振蕩器的生產調測系統，能夠同時對多個數字溫度補償晶體振蕩器進行頻率測量及數據采集，極大提尚了調測效率。
[0004]本發明還提供給了一種上述調試系統的調測方法，此調試方法適用于數字溫度補償晶體振蕩器的生產調測，與上述調測系統相結合，調測過程更為簡單、快捷，檢測結果更為精準。
[0005]為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下: 一種用于數字溫度補償晶體振蕩器的生產調測系統，它包括:
高低溫試驗箱、用于放置待測晶體振蕩器以及引出信號的放置模組、用于采集所有待測晶體振蕩器的頻率測量機構、作為控制中心的主控板、外部控制中心。所述放置模組設于高低溫試驗箱內，所述放置模組包括用于放置待測晶體振蕩器的放置板以及用于信號轉接的轉換連接模塊，所述放置板信號輸出端通過轉換連接模塊連接頻率測量機構和主控板，所述頻率測量機構設于高低溫試驗箱外，所述頻率測量機構包括多塊頻率測量板，所有頻率測量板與主控板設于同一底板上，底板上有連線連接所有頻率測量板和主控板，所述主控板與外部控制中心相通信。
[0006]作為對本發明的限定:所述轉換連接模塊包括設于高低溫試驗箱內的信號轉接板，所述所有放置板可拆卸的置于信號轉接板上，在正常工作時放置板設于信號轉接板上，且所有放置板均與信號轉接板上設置的端口相連接;所述頻率測量機構包括與放置板數量相同的頻率測量板、用于提供標準頻率的頻標，所述每一頻率測量板的待測頻率信號輸入端與對應的放置板的待測頻率信號輸出端相連，所述主控板與所有頻率測量板均共設于一底板上，底板上有走線將主控板與所有的頻率測量板連接;所述頻標的信號輸出端與底板的標準頻率輸入接口連接。
[0007]作為對本發明的進一步限定:所述控制中心通過調測數據通信總線與主控板上的調測數據通信總線端口相連，通過高低溫試驗箱控制總線與高低溫試驗箱相連；
所述每個頻率測量板通過待測頻率信號傳輸線連接信號轉接板，并通過信號轉接板連接對應的放置板，所述每個頻率測量板通過底板走線與主控板相連。
[0008]本發明還提供了一種用于數字溫度補償晶體振蕩器的生產調測系統的調試方法，基于上述所述的用于數字溫度補償晶體振蕩器的生產調測系統完成調試，包括以下步驟:
一、待測晶體振蕩器放置:將所有待測晶體振蕩器放置于高低溫試驗箱內的放置板上；
二、系統功能檢測:外部控制中心檢查系統的頻率測量功能，將所有待測晶體振蕩器設置進入調試模式，并檢查能否與所有待測晶體振蕩器建立通信；
待測晶體振蕩器調測:外部控制中心直接控制用于數字溫度補償晶體振蕩器的生產調測系統進入調測工作，對所有放置好的待測晶體振蕩器進行頻率調測，并將調測后的數據進行擬合、轉化，然后將轉化后生成的數據分別寫入對應的待測晶體振蕩器；
四、晶體振蕩器檢測:完成步驟一、步驟二、步驟三后，外部控制中心直接控制用于數字溫度補償晶體振蕩器的生產調測系統進入檢測工作，對所有放置好的待測晶體振蕩器進行頻率檢測，并根據頻率檢測結果篩選出不合格的晶體振蕩器。
[0009]作為對上述方法的限定:所述步驟三包括以下步驟:
31)中心電容校準:根據待測晶體振蕩器的輸出頻率對其中心電容進行調整，使用折半查找法遍歷中心電容值的整個范圍，找到每個待測晶體振蕩器最合適的中心電容值，使其輸出頻率達到要求的頻率范圍；
32)啟動高低溫試驗箱:設置高低溫試驗箱在調試工作時的運行程式，運行程式包括恒溫段和變溫段，其中恒溫段的溫度為調測溫度點，在整個溫度范圍內按照一定的溫度間隔設置調測溫度點，完成程式設置后將運行程式寫入并啟動高低溫試驗箱；
33)調測溫度點溫度保持:外部控制中心不斷采集高低溫試驗箱的當前狀態信息，判斷高低溫試驗箱是否進入恒溫段，一旦高低溫試驗箱進入調測點恒溫段，外部控制中心控制高低溫試驗箱進入保持狀態，高低溫試驗箱將會一直保持在恒溫狀態，之后持續采集高低溫試驗箱的狀態信息，判斷高低溫試驗箱內溫度是否穩定在調測點溫度上，如果高低溫試驗箱穩定在調測點溫度上，外部控制中心控制用于數字溫度補償晶體振蕩器的生產調測系統開始在當前調測溫度點上進行調測；
34)待測晶體振蕩器頻率調測:根據待測晶體振蕩器的頻率補償極性，使用折半查找法找出在當前調測溫度點上每個待測晶體振蕩器的最優頻率補償值，并從每個待測晶體振蕩器上讀出與外部環境溫度對應的溫度轉換數值；
35)循環測試:外部控制中心控制高低溫試驗箱解除保持狀態，并向下一調測溫度點運行;36)不斷循環步驟33)、34)、35)，直至完成所有調測溫度點下的調試；
37)調測數據處理:對調測后的每個待測晶體振蕩器在所有調測溫度點下記錄的最優頻率補償值和溫度轉換數值分別進行曲線擬合、轉化，并將擬合轉化后的數據燒寫入對應的待測晶體振蕩器。
[0010]作為對上述方法中步驟31)的限定:所述步驟31)包括以下步驟:
i)設置所有待測晶體振蕩器的中心電容值為中值；
? )測量所有待測晶體振蕩器的輸出頻率；
m)將每個待測晶體振蕩器輸出頻率與標稱頻率進行大小比較，根據大小比較結果，以及待測晶體振蕩器的中心電容對輸出頻率的調整極性，以折半查找為原則計算出每個待測晶體振蕩器的下一次調整中心電容值；
iv)將生成的調整后的中心電容值分別寫入對應的待測晶體振蕩器內；
V)循環步驟ii )、iii)、iv)，直至折半查找法完成，完成遍歷中心電容值的整個范圍。
[0011]vi)找出每個待測晶體振蕩器歷次調整過程中輸出頻率與標稱頻率最接近的那個中心電容調整值，并判斷該輸出頻率值是否在要求的頻率范圍內，如果最終確定與標稱頻率最接近的輸出頻率值在要求的頻率范圍內，則保存待測晶體振蕩器的最佳中心電容校