專利名稱：微測(cè)試儀數(shù)據(jù)采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集裝置。具體說，是傳感器精度測(cè)試時(shí)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在電子領(lǐng)域都知道，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳感器的種類原來越多，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，如汽車、工程機(jī)械、航空、醫(yī)療電子等。而這些領(lǐng)域?qū)鞲衅鞯木纫髽O高，如汽車加速度傳感器必須在汽車發(fā)生事故時(shí)能夠及時(shí)檢測(cè)到，并立即打開氣囊保證司機(jī)的人身安全。因此，傳感器在投入應(yīng)用之前，必須進(jìn)行校準(zhǔn)、修正，使其輸出信號(hào)與理想輸出信號(hào)越接近越好。
目前，對(duì)傳感器的校準(zhǔn)、修正方法，只能單個(gè)進(jìn)行，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的批量校準(zhǔn)、修正，使得校準(zhǔn)時(shí)間長(zhǎng)，效率極低，難以滿足大批量生產(chǎn)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種微測(cè)試儀數(shù)據(jù)采集裝置。采用本發(fā)的微測(cè)試儀數(shù)據(jù)采集裝置對(duì)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)、修正，效率高，能滿足大批量生產(chǎn)的需要。為解決上述問題，采取以下技術(shù)方案
本發(fā)明的微測(cè)試儀數(shù)據(jù)采集裝置包括PXI系統(tǒng)、開關(guān)切換電路、烘箱、壓力控制器、控制器/主機(jī)，所述PXI系統(tǒng)由單刀單擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)、矩陣開關(guān)、數(shù)字萬用表、數(shù)字轉(zhuǎn)換器和多系統(tǒng)擴(kuò)展接口組成，開關(guān)切換電路由開關(guān)接頭、電壓電流接頭、數(shù)字轉(zhuǎn)換器接頭、通信板接頭、供電電源接口、和電纜接頭組成；烘箱內(nèi)有傳感器轉(zhuǎn)接頭和傳感器。PXI系統(tǒng)中的單刀單擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)、矩陣開關(guān)均通過電纜與開關(guān)切換電路的開關(guān)接頭相連，數(shù)字萬用表通過電纜與開關(guān)切換電路的電壓電流接頭相接，數(shù)字轉(zhuǎn)換器與開關(guān)切換電路的數(shù)字轉(zhuǎn)換器接頭相連，數(shù)字轉(zhuǎn)換器接頭的管腳I至管腳4均接地。數(shù)字轉(zhuǎn)換器接頭的管腳5與數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，控制器/主機(jī)通過通用接口總線與供電電源相連，供電電源通過導(dǎo)線與開關(guān)切換電路的供電電源接口相連，供電電源的輸出正極與供電電源接口的正極相接，供電電源的輸出負(fù)極與供電電源負(fù)極相接，控制器通過通用串口總線、通信板與通信板接口相連，傳感器連接在傳感器轉(zhuǎn)接頭上，傳感器轉(zhuǎn)接頭通過電纜與開關(guān)切換電路的電纜接頭上，所述壓力控制器與烘箱內(nèi)的傳感器相連。采取上述方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)
由上述方案可以看出，由于傳感器由單刀單擲開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)、矩陣開關(guān)控制其通斷，所以可擴(kuò)展性好，可以通過增減開關(guān)數(shù)量來增減被測(cè)傳感器的數(shù)量。由于整個(gè)系統(tǒng)、每個(gè)模塊高度集成化，并通過軟件控制，所以操作簡(jiǎn)單，高度自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高。


圖I是本發(fā)明的微測(cè)試儀數(shù)據(jù)采集裝置方框示意。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本發(fā)明的微測(cè)試儀數(shù)據(jù)采集裝置包括PXI系統(tǒng)、開關(guān)切換電路、烘箱、壓力控制器、控制器/主機(jī)、通信板和供電電源，所述PXI系統(tǒng)由單刀單擲開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)、矩陣開關(guān)、數(shù)字萬用表、數(shù)字轉(zhuǎn)換器和多系統(tǒng)擴(kuò)展接口組成，開關(guān)切換電路由開關(guān)接頭、電壓電流接頭、數(shù)字轉(zhuǎn)換器接頭、通信板接頭、供電電源接口和電纜接頭組成；烘箱內(nèi)有傳感器轉(zhuǎn)接頭和傳感器。PXI系統(tǒng)中的單刀單擲開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)、矩陣開關(guān)均通過電纜與開關(guān)切換電路的開關(guān)接頭相連，數(shù)字萬用表通過電纜與開關(guān)切換電路的電壓電流接頭相接，數(shù)字轉(zhuǎn)換器與開關(guān)切換電路的數(shù)字轉(zhuǎn)換器接頭相連，數(shù)字轉(zhuǎn)換器接頭的管腳I至管腳4均接地。數(shù)字轉(zhuǎn)換器接頭的管腳5與數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，控制器/主機(jī)通過通用接口總線與供電電源相連，供電電源通過導(dǎo)線與開關(guān)切換電路的供電電源接口相連，供電電源的輸出正極與供電電源接口的正極相接，供電電源的輸出負(fù)極與供電電源負(fù)極相接，控制器通過通用串口總線與通信板相連，通信板連接到開關(guān)切換電路的通信板接口上，傳感器連接在傳感器轉(zhuǎn)接頭上，傳感器轉(zhuǎn)接頭通過電纜與開關(guān)切換電路的電纜接頭連接，所述壓力控制器與烘箱內(nèi)的傳感器相連?？刂破?主機(jī)通過電纜與烘箱相連，用來對(duì)烘箱的溫度進(jìn)行控制。控制器/主機(jī)通過電纜與烘箱內(nèi)的傳感器相連，用來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。供電電源通過電纜與烘箱相連，以便給傳感器和開關(guān)切換電路供電。其中，單刀單擲開關(guān)是高通道數(shù)通用繼電器開關(guān)，進(jìn)行每個(gè)傳感器的不同信號(hào)的切換。單刀雙擲開關(guān)也是高通道數(shù)通用繼電器開關(guān)，進(jìn)行每個(gè)傳感器的供電電源的切換。矩陣開關(guān)也是高通道數(shù)通用繼電器開關(guān)，通過軟件控制繼電器的通斷，進(jìn)而進(jìn)行傳感器信號(hào)選擇。LabVIEW軟件，用于控制PXI上的各個(gè)開關(guān)的通斷，連接硬件、采集、分析、顯示并存儲(chǔ)測(cè)量結(jié)果。本發(fā)明中電纜接頭插在開關(guān)切換電路板上，通過電纜，接到傳感器接頭上，傳感器接頭是用來連接放置在烘箱里的傳感器的。其中的壓力控制器用于給傳感器提供精確的不同的壓力值，烘箱用于提供不同的溫度。這樣就可以采集不同壓力不同溫度下傳感器的輸出。具體工作過程如下，先將所有傳感器置于烘箱中，所有裝置啟動(dòng)，各設(shè)備初始化，并設(shè)置所有參數(shù)，控制器與PXI系統(tǒng)、電源、通信板分別通過多系統(tǒng)擴(kuò)展接口總線、通用接口總線、通用串口總線連接。其次控制器通過LabVIEW軟件控制供電電源，給開關(guān)轉(zhuǎn)換電路和傳感器供電，并控制壓力控制器的壓力和烘箱的溫度。之后，對(duì)所有傳感器通電，使傳感器可以正常工作。然后，通過控制器將烘箱的溫度設(shè)置為T = 25°C，壓力控制器的輸出壓力為0，即測(cè)量P = O, T = 250C (常溫)條件下所有傳感器的輸出，因?yàn)闆]有壓力，此時(shí)所有傳感器的輸出都是零點(diǎn)偏置電壓，即offset。由控制器讀取采集到的所有的偏置電壓，通過軟件設(shè)置，根據(jù)每一個(gè)傳感器的補(bǔ)償電壓對(duì)相應(yīng)的傳感器做相應(yīng)的補(bǔ)償。之后，將壓力控制器的輸出設(shè)為P1，烘箱溫度為Tl的情況下，采集所有傳感器的輸出，壓力不變，烘箱溫分別為T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、TlO的情況下，采集每個(gè)傳感器的輸出，通過調(diào)用EXCEL的功能函數(shù)，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘法擬合，可以得到壓力為Pl的情況下每個(gè)傳感器的非線性度。然后將壓力控制器的輸出分別設(shè)為P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8，P9，PlO情況下，分別采集溫度為T1，T2，T3，T4，T5，T6，T7，T8，T9，T10時(shí)傳感器的輸出，通過調(diào)用EXCEL的功能函數(shù)，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘法擬合，可以得到壓力分別為P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8，P9，PlO的情況下每個(gè)傳感器的非線性度。
通過本發(fā)明，校準(zhǔn)后的傳感器精度可達(dá)0. 5% FSO(滿量 程輸出)。
權(quán)利要求
1.微測(cè)試儀數(shù)據(jù)采集裝置，包括PXI系統(tǒng)、開關(guān)切換電路、烘箱、壓力控制器、控制器/主機(jī)、通信板和供電電源，所述PXI系統(tǒng)由單刀單擲開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)、矩陣開關(guān)、數(shù)字萬用表、數(shù)字轉(zhuǎn)換器和多系統(tǒng)擴(kuò)展接口組成，開關(guān)切換電路由開關(guān)接頭、電壓電流接頭、數(shù)字轉(zhuǎn)換器接頭、通信板接頭、供電電源接口、和電纜接頭組成；烘箱內(nèi)有傳感器轉(zhuǎn)接頭和傳感器；PXI系統(tǒng)中的單刀單擲開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)、矩陣開關(guān)均通過電纜與開關(guān)切換電路的開關(guān)接頭相連，數(shù)字萬用表通過電纜與開關(guān)切換電路的電壓電流接頭相接，數(shù)字轉(zhuǎn)換器與開關(guān)切換電路的數(shù)字轉(zhuǎn)換器接頭相連，數(shù)字轉(zhuǎn)換器接頭的管腳I至管腳4均接地；數(shù)字轉(zhuǎn)換器接頭的管腳5與數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，控制器/主機(jī)通過通用接口總線與供電電源相連，供電電源通過導(dǎo)線與開關(guān)切換電路的供電電源接口相連，供電電源的輸出正極與供電電源接口的正極相接，供電電源的輸出負(fù)極與供電電源負(fù)極相接，控制器通過通用串口總線與通信板相連，通信板連接到開關(guān)切換電路的通信板接口上，傳感器連接在傳感器轉(zhuǎn)接頭上，傳感器轉(zhuǎn)接頭通過電纜與開關(guān)切換電路的電纜接頭上，所述壓力控制器與烘箱內(nèi)的傳感器相連。
全文摘要
本發(fā)明公開一種微測(cè)試儀數(shù)據(jù)采集裝置，它包括PXI系統(tǒng)、開關(guān)切換電路、烘箱、壓力控制器、控制器/主機(jī)，所述PXI系統(tǒng)由單刀單擲開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)、矩陣開關(guān)、數(shù)字萬用表、數(shù)字轉(zhuǎn)換器和多系統(tǒng)擴(kuò)展接口組成，烘箱內(nèi)有傳感器轉(zhuǎn)接頭和傳感器。PXI系統(tǒng)通過電纜與開關(guān)切換電路相連，開關(guān)切換電路通過電纜與烘箱內(nèi)傳感器轉(zhuǎn)接頭相連，烘箱內(nèi)的傳感器與壓力控制器相連，控制器/主機(jī)分別與PXI系統(tǒng)、開關(guān)切換電路、烘箱、烘箱內(nèi)的傳感器、供電電源、壓力控制器。采用本發(fā)明對(duì)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)、修正，效率高，能滿足大批量生產(chǎn)的需要。適用于對(duì)傳感器精度測(cè)試時(shí)的數(shù)據(jù)采集。
文檔編號(hào)G01D18/00GK102628699SQ201210129340
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者朱榮惠, 郝曉卿 申請(qǐng)人:無錫永陽(yáng)電子科技有限公司