專利名稱：帶可識(shí)別適配器的便攜錄波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及與便攜式錄波裝置 相關(guān)技術(shù)，尤其涉及帶有可識(shí)別適配器的便攜錄波裝置。
背景技術(shù)：
測(cè)試系統(tǒng)往往面對(duì)種類繁多的被測(cè)對(duì)象,諸如電壓、電流、溫度、 壓力、長(zhǎng)度等。而對(duì)于特定的測(cè)試對(duì)象，比如電壓，其被測(cè)電壓數(shù)量 級(jí)分布很寬，甚至在幾微伏到幾千伏。為滿足幾乎無止境的需要，出 現(xiàn)了各種測(cè)試4義表和測(cè)試系統(tǒng)。 一套特定的測(cè)試系統(tǒng)可以配備盡量多 的輸入測(cè)試通道，每個(gè)通道的測(cè)試種類不同，輸入量量程不同。當(dāng)輸 入通道數(shù)量足夠大時(shí)，可以在一定程度上解決測(cè)試系統(tǒng)輸入回路數(shù)量 有限與測(cè)試要求無止境的矛盾。但是這種努力收效甚微，而且過多的 輸入通道將增加測(cè)試設(shè)備的成本。專用設(shè)備的使用目的比較固定，經(jīng) 過適當(dāng)?shù)倪x型考慮，輸入回路數(shù)目和輸入回路類型 一般都能得到滿 足。然而，通用便攜錄波裝置回路數(shù)量與測(cè)試要求的矛盾更加突出。
為滿足便于攜帶，便攜錄波裝置必須輕巧，輸入路數(shù)不可能很多。
不能象固定式機(jī)拒型錄波裝置的輸入路數(shù)可以多達(dá)甚至100路以上。
便攜式錄波裝置由于攜帶方便，因此會(huì)出現(xiàn)在各種場(chǎng)合，面臨更多的 測(cè)試對(duì)象。無論怎樣周密地配置，有限的輸入通道數(shù)、固定的測(cè)試類 型和固定的輸入量程，很難同時(shí)滿足所有場(chǎng)合下的需要。用戶在選用 便攜錄波裝置時(shí)往往不得不選擇輸入通道數(shù)多的型號(hào)。其實(shí)，通道數(shù) 量多不是使用者的目的，只是因?yàn)楦鞣N類型的輸入通道數(shù)量多 一些， 才可能應(yīng)付盡可能多一些的測(cè)試類型。有時(shí)還不得不購(gòu)置多臺(tái)輸入類 型各不相同的設(shè)備，即使這樣，還是不能滿足測(cè)試要求。 一種能迅速
3方便地改變輸入特性，滿足各種特殊要求的測(cè)試記錄設(shè)備實(shí)在是太需 要了。

實(shí)用新型內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)試系統(tǒng)輸入回路數(shù)量有限與測(cè)試要求無止 境的矛盾，本實(shí)用新型提供一種在使_攜錄波裝置上^l妄入一個(gè)或者同時(shí) 接入多個(gè)廉價(jià)的可識(shí)別適配器，由測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別適配器特征代碼 和屬性信息，并自動(dòng)處理與適配器屬性相符的測(cè)試類型、量程、量綱、 校正方法及定值計(jì)算方法，從而生產(chǎn)出一種低成本、高效率、多用途 的裝置，更好地滿足用戶的測(cè)試需求。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用一種帶可識(shí)別適配器的便
攜錄波裝置，包括
可識(shí)別適配器，其特征代碼和屬性信息可以被識(shí)別，且根據(jù)測(cè)試 要求將物理量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電量；
放大器，其與可識(shí)別適配器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，將輸入的電量按 一定倍數(shù)放大或縮??；
模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其與放大器和嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接，將電量轉(zhuǎn)換 成二進(jìn)制數(shù)字量；
嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其與模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，在新接入適配器時(shí)識(shí) 別特征代碼、獲取并采用新適配器的屬性信息，并自動(dòng)處理與適配器 屬性相符的測(cè)試類型、量程、量綱、校正方法及定值計(jì)算方法，并對(duì) 測(cè)試結(jié)果進(jìn)行判斷、分析、計(jì)算和存儲(chǔ)。
可識(shí)別適配器內(nèi)部裝有閃存芯片，芯片中存有20位的特征代碼 和其他信息，使得該適配器具有唯一的特征，可以被測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)
別。事先通過I2C ( Inter Integrated Circuit)總線在閃存芯片中寫入足夠 長(zhǎng)的特征代碼和屬性信息，并保證出廠的適配器不會(huì)有相同的特征代 碼。通過一個(gè)8051單片機(jī)小系統(tǒng)對(duì)閃存芯片的讀寫，實(shí)現(xiàn)對(duì)適配器 的識(shí)別。嵌入式計(jì)算^L系統(tǒng)最終識(shí)別到新接入的適配器的特征代碼，并在 識(shí)別的過程中獲取到新適配器在測(cè)試過程中采用的類型、量程、量綱、 傳輸函數(shù)、溫度特性、校準(zhǔn)期限等屬性信息。給每個(gè)適配器賦予一個(gè) 唯一的特征代碼并將其固化在適配器中的閃存芯片里。測(cè)試系統(tǒng)在檢 測(cè)到這個(gè)特征代碼號(hào)后就知道是哪個(gè)適配器接入，同時(shí)，在多個(gè)適配 器接入時(shí)，測(cè)試系統(tǒng)也探測(cè)到該適配器的接入位置。至此，測(cè)試系統(tǒng) 已經(jīng)得到所有必須的信息，發(fā)揮嵌入式計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能， 出色地完成測(cè)試過禾呈。
在測(cè)試中，錄波裝置根據(jù)識(shí)別到的適配器中的特征代碼，除了在 適配器中獲取屬性信息外，還可以在嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中查找 到與該唯一的適配器相關(guān)的全部屬性記錄歷史。并4艮據(jù)查找到的適配 器屬性，測(cè)試系統(tǒng)可以自動(dòng)改變測(cè)試類型，例如當(dāng)發(fā)現(xiàn)是試流量適配
器時(shí)，則啟動(dòng)流量測(cè)試過程；4艮據(jù)查找到的適配器屬性，測(cè)試系統(tǒng)自 動(dòng)改變量程，例如當(dāng)發(fā)現(xiàn)是1000伏適配器時(shí)，則采用1000伏的量程； 根據(jù)查找到的適配器屬性，測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)改變測(cè)試結(jié)果的量綱，例如 當(dāng)發(fā)現(xiàn)是電流適配器時(shí)，則采用安培的量綱。根據(jù)查找到的適配器屬 性，測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)利用新適配器的原始校驗(yàn)結(jié)果，給出精確的測(cè)量值。 根據(jù)查找到的適配器屬性，測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)采用新適配器遵循的定標(biāo)計(jì) 算方法，例如采用線性變換關(guān)系、平方變換關(guān)系或者對(duì)數(shù)變換關(guān)系。
本實(shí)用新型可同時(shí)接入多個(gè)可識(shí)別適配器，因而可以同時(shí)測(cè)量多 路物理量。本實(shí)用新型為適配器提供了多個(gè)接入接口。同一個(gè)可識(shí)別 適配器插入便攜錄波裝置的接口位置不同時(shí)，測(cè)試系統(tǒng)識(shí)別到的適配 器屬性信息也不一樣。
同時(shí)，本實(shí)用新型可以監(jiān)測(cè)的物理量種類很多，從可識(shí)別適配器 輸入的模擬量可以是電壓、電流、頻率、諧波、壓力、溫度、長(zhǎng)度、 速度、重量、流量和濃度等等。 一種物理量是否能夠測(cè)量，僅僅取決 與是否有相應(yīng)的可識(shí)別適配器。
綜上所述，本實(shí)用新型具有如下有益效果
51、 有限的通道，無限的測(cè)量擴(kuò)充空間。
2、 不必購(gòu)置通道配置龐大的錄波裝置，降低購(gòu)置費(fèi)用。配置或 定制廉價(jià)的適配器，即可擴(kuò)充全新領(lǐng)域的測(cè)量。
3、 適配器更換極為方便，只要拆卸兩顆螺釘即可。
4、 除初次校正和定期例行校正外，使用中不需要再次校正。
5、 一旦更換適配器，該測(cè)試通道的名稱、類型、量程、量綱， 上次校正日期即自動(dòng)呈現(xiàn)。
6、 適配器相對(duì)獨(dú)立于整機(jī)系統(tǒng)，可以單獨(dú)設(shè)計(jì)更為復(fù)雜、精密 或特殊變換原理的適配器，使得該裝置可能成為用途最為廣泛的測(cè)試 記錄裝置。


下面通過參考附圖并結(jié)合實(shí)例具體地描述本實(shí)用新型，本實(shí)用新 型的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)方式將會(huì)更力。顯而易見，其中附圖所示內(nèi)容僅用于對(duì) 本實(shí)用新型的解釋說明，而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何意義上的限 制，在附圖中
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理示意圖2為本實(shí)用新型工作原理示意具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型帶可識(shí)別適配器的便攜錄波裝置， 包括
可識(shí)別適配器，其根據(jù)測(cè)試要求將物理量成比例轉(zhuǎn)換為電量。 本實(shí)用新型使用的可識(shí)別適配器有別與普通的適配器，其內(nèi)部裝
有閃存芯片，芯片中存有20位的特征代碼和其他信息，使得該適配 器具有唯一的特征，可以被測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別。
放大器，其與可識(shí)別適配器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，將輸入的電量按 一定倍數(shù)放大或縮小。從可識(shí)別適配器輸入的電量信號(hào)存在某個(gè)輸入范圍。例如，范圍
是0-0.1V。才莫數(shù)轉(zhuǎn)換器也存在輸入范圍，例如是0-5V。在這種情況下， 需要將從可識(shí)別適配器輸入的電量信號(hào)放大10倍。放大器通過放大、 平移、反向等辦法，處理輸入信號(hào)，協(xié)調(diào)測(cè)試系統(tǒng)中兩部分信號(hào)范圍 差異的矛盾。
從可識(shí)別適配器輸入的電量信號(hào)往往能量極其微小。放大器有極 高的輸入阻抗，幾乎不消耗可識(shí)別適配器的能量。放大器同時(shí)具有極 小的輸出阻抗，有足夠的能力驅(qū)動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
多路開關(guān)，便攜式錄波裝置可以同時(shí)測(cè)試許多輸入信號(hào)。多路開 關(guān)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行切換，將某個(gè)輸入通道在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間接入到其后的 測(cè)試電路中。通過多路開關(guān)的切換，分時(shí)使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可以節(jié)約 成本。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其與放大器和嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接，將電量準(zhǔn)確 迅速地轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以識(shí)別的二進(jìn)制數(shù)字量，供嵌入式計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)使用。
嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其與模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，由高速硬件系統(tǒng)和軟 件操作系統(tǒng)構(gòu)成，在新接入適配器時(shí)識(shí)別并存儲(chǔ)適配器的屬性，對(duì)測(cè) 試結(jié)果進(jìn)行判斷、分析、計(jì)算和存儲(chǔ)。
存儲(chǔ)器存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。程序的作用是按順序或條件執(zhí)行各種操 作。在操作的過程中，使用和生成各種數(shù)據(jù)。
硬盤與存儲(chǔ)器一樣具備存儲(chǔ)功能。不同的是其容量更大，而且在 設(shè)備斷電時(shí)，仍然可以安全存放數(shù)據(jù)和程序。硬盤的速度沒有存儲(chǔ)器 那樣快，常常是將數(shù)據(jù)或程序調(diào)到存儲(chǔ)器里再使用，解決速度及容量 的矛盾。
網(wǎng)絡(luò)接口的作用是將測(cè)試系統(tǒng)連接至網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)與PC 計(jì)算機(jī)的連接。具有Windows操作系統(tǒng)的PC計(jì)算機(jī)有強(qiáng)大的圖形顯 示功能。測(cè)試結(jié)果的顯示和計(jì)算分析需要在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。通過網(wǎng)絡(luò) 的聯(lián)系，可以方便地設(shè)定數(shù)據(jù)，提取測(cè)試結(jié)果等。串口 1完成與另外一個(gè)小系統(tǒng)的聯(lián)系。MCU(Micro Computer Unit) 是一個(gè)8051單片機(jī)小系統(tǒng)。在測(cè)試系統(tǒng)中識(shí)別適配器特征代碼、實(shí) 現(xiàn)對(duì)測(cè)試設(shè)備的顯示，按鍵，全球衛(wèi)星對(duì)時(shí)等功能。
串口 2實(shí)現(xiàn)與串口 1的通訊。
便攜錄波裝置中的顯示器完成液晶顯示；按鍵完成一些設(shè)置操 作。GPS系統(tǒng)(Global Position System)完成衛(wèi)星定時(shí)。
下面具體以非限制性的示例性流程進(jìn)行說明，以更好地理解本實(shí) 用新型的工作方式
a. 初始化后，通過MCU系統(tǒng)按照順序讀出一個(gè)輸入通道的特征 代碼；
b. 讀出的通道特征代碼在測(cè)試系統(tǒng)中沒有登記時(shí)，啟動(dòng)校驗(yàn)程序， 將校驗(yàn)信息在嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行存儲(chǔ)登記；
c. 檢驗(yàn)具有該特征代碼的適配器是否仍在校準(zhǔn)的有效期內(nèi)，如果 不在校準(zhǔn)的有效期內(nèi)，啟動(dòng)校驗(yàn)程序，將新的校驗(yàn)信息在嵌入式計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行存儲(chǔ)登記；
d. 調(diào)用與具備該特征代碼的適配器相應(yīng)的定標(biāo)算法；
e. 在所有的適配器特征代碼讀完以后，通過多路開關(guān)的控制，將 某個(gè)輸入通道在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間接入到其后的測(cè)試電路中，以分時(shí)使用模 數(shù)轉(zhuǎn)換器；
f. 由多路開關(guān)控制輸入通道的輸入信號(hào)，分別對(duì)各通道的信號(hào)應(yīng) 用與之對(duì)應(yīng)的定標(biāo)計(jì)算法計(jì)算輸入量，得到測(cè)量數(shù)值，并在存儲(chǔ)器中
存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)值；
g. 當(dāng)存儲(chǔ)器沒有剩余存儲(chǔ)空間時(shí)，將存放測(cè)量數(shù)值地址指針指向 緩沖區(qū)的初始位置。
h. 測(cè)試到的數(shù)據(jù)符合起動(dòng)記錄的條件時(shí)，起動(dòng)文件記錄中斷系統(tǒng) 將異常數(shù)據(jù)形成文件。
以上參照附圖i兌明了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域:技術(shù)人員 不脫離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和精神，可以有多種變型方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新
8型。以上僅為本實(shí)用新型較佳可行的實(shí)施例而已，并非因此局限本實(shí) 用新型的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效 變化，均包含于本實(shí)用新型的權(quán)利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、帶可識(shí)別適配器的便攜錄波裝置，包括可識(shí)別適配器，其根據(jù)測(cè)試要求將物理量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電量信號(hào)，并且，其特征代碼及所攜帶的屬性信息可以被便攜錄波裝置識(shí)別；放大器，其與可識(shí)別適配器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，將輸入的電量按一定倍數(shù)放大或縮?。荒?shù)轉(zhuǎn)換器，其與放大器和嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接，將電量轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字量；嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其與模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，在新接入適配器時(shí)，識(shí)別適配器特征代碼及所攜帶的屬性信息，自動(dòng)改變測(cè)試策略，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行校正、判斷、分析、計(jì)算和記錄存儲(chǔ)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶可識(shí)別適配器的便攜錄波裝置，其特征在于，所述可識(shí)別適配器內(nèi)部裝有閃存芯片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶可識(shí)別適配器的便攜錄波裝置，其特征在于，所述閃存芯片存有可被識(shí)別的20位特征代碼。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶可識(shí)別適配器的便攜錄波裝置，其特征在于，所述的閃存芯片是一塊采用了 12C總線讀寫的閃存芯片，有5V、 GND、 SCK和SDA等4根總線。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶可識(shí)別適配器的便攜錄波裝置，其特征在于，可同時(shí)接入多個(gè)可識(shí)別適配器。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種帶可識(shí)別適配器的便攜錄波裝置，包括可識(shí)別適配器，其根據(jù)測(cè)試要求將物理量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電量，并可以輸出特征代碼及屬性信息供攜錄波裝置識(shí)別；放大器，其將適配器輸出的電量按適當(dāng)?shù)谋稊?shù)放大或縮小，具有極高的輸入阻抗和極低的輸出阻抗；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其將電量轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字量，供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)識(shí)別和存儲(chǔ)；嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其在新接入適配器時(shí)識(shí)別并獲取適配器的屬性，自動(dòng)識(shí)別和改變測(cè)試類型、量程、量綱、校正及定值計(jì)算方法，分析、判斷、計(jì)算并存儲(chǔ)測(cè)試結(jié)果。本實(shí)用新型提供了一種低成本、高效率多用途的測(cè)試及記錄系統(tǒng)，在裝卸不同的廉價(jià)可識(shí)別適配器的同時(shí)，使得用戶方便地用一臺(tái)便攜錄波裝置完成單項(xiàng)或者同時(shí)完成多項(xiàng)具有不同測(cè)量項(xiàng)目、量程、量綱、校正和定值計(jì)算方法的測(cè)試過程。
文檔編號(hào)G01D9/00GK201266097SQ20082006854
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
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