1.一種周期信號波形測試裝置,其特征在于,其包括信號輸入單元、鍵盤單元、PLC單元、信號采集處理單元、可編程控制器、顯示單元,其中,
所述信號接入單元用于接入待測試周期信號波;
所述鍵盤單元用于選擇與接入的待測試周期信號波相對應(yīng)的信號輸入通道,并將選擇的信號輸入通道信息發(fā)送給可編程控制器;
所述可編程控制器根據(jù)接收的信號輸入通道信息來控制PLC單元,并通過PLC單元將對應(yīng)的待測試周期信號波輸入所述信號采集處理單元中;
所述信號采集處理單元包括第一功能電路和第二功能電路,其中,
所述第一功能電路包括第一信號調(diào)理電路和波形整形電路,所述第一信號調(diào)理電路用于對待測試周期信號波進行調(diào)整后再傳送給所述波形整形電路進行整形,所述第一信號調(diào)整電路包括第一分頻電路和第一幅值調(diào)整電路,所述第一分頻電路用于將待測試周期信號波的頻率范圍縮小到設(shè)定的測試范圍內(nèi),所述第一幅值調(diào)整電路用于將待測試周期信號波的幅值調(diào)整到設(shè)定的測試范圍內(nèi),所述波形整形電路用于將待測試周期信號波轉(zhuǎn)變?yōu)榉讲ú魉徒o可編程控制器,以使可編程控制器處理并獲得方波信號的頻率;
所述第二功能電路包括第二信號調(diào)理電路、AD采樣保持電路和AD轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成,其中所述第二信號調(diào)理電路用于對待測試周期信號波進行調(diào)整后再傳送給所述AD采樣保持電路,其包括第二分頻電路和第二幅值調(diào)整電路,所述第二分頻電路用于將待測試周期信號波的頻率范圍縮小到合適的測試范圍內(nèi),所述第二幅值調(diào)整電路用于將待測試周期信號波的幅值調(diào)整到設(shè)定的測試范圍,所述AD采樣保持電路用于保持采樣值在AD轉(zhuǎn)換的時間內(nèi)不變,以得到合適的采樣信號并且保證AD轉(zhuǎn)換的精度,從而消除轉(zhuǎn)換誤差,所述AD轉(zhuǎn)換電路用于將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并傳送給可編程控制器,以使所述可編程控制器處理并獲得待測試周期信號波的幅值和/或種類和/或頻率和/或峰峰值。
所述輸出顯示單元由可編程控制器控制,用于將待測試周期信號波的幅值和/或種類和/或頻率和/或峰峰值予以顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期信號波形測試裝置,其特征在于,所述可編程控制器處理獲得待測試周期信號波的幅值的具體過程如下:
可編程控制器根據(jù)方波的信號頻率得到待測試周期信號波的信號周期,可編程控制器以此信號周期的大小來設(shè)置AD的采樣周期,并進行一個周期的采樣,確定N個采樣點,這樣可以得到這N個采樣點的電壓值,然后對這N個采樣值進行排序,從而得到這N個采樣點的最大電壓值和最小電壓值,則獲得待測試周期信號波的幅值,進而通過最大電壓值和最小電壓值的差值獲得待測試周期信號波的峰峰值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種周期信號波形測試裝置,其特征在于,獲取待測試信號波的種類的具體過程如下:
獲得待測試周期信號波的幅值后,再對這N個采樣點的電壓值進行離散數(shù)值計算,從而獲得波形電壓有效值Ueff,其中波形電壓有效值并且Uk為第k次采樣的電壓值;
然后,再根據(jù)傅里葉算法獲得周期波形信號的基波有效值為其中,a和b分別為基波分量中正弦波和余弦波的幅值,并且
式中xk為第k次的采樣值,x0和xN分別是k=0和k=N時的采樣點的電壓值;
最后,得到波形系數(shù)如果計算得到的波形系數(shù)γ≈1,則輸入周期信號波形為正弦波;如果計算得到的波形系數(shù)γ≈0.637,則輸入周期信號波形為方波;如果計算得到的波形系數(shù)γ≈0.39,則輸入周期信號波形為三角波,這樣就能判斷輸入波形的種類。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種周期信號波形測試裝置,其特征在于,N=500。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周期信號波形測試裝置,其特征在于,所述PLC單元為具有多路輸入和輸出的繼電器陣列。
6.如權(quán)利要求1所述的一種周期信號波形測試裝置,其特征在于,所述顯示單元為液晶屏或TFT彩屏。
7.如權(quán)利要求1所述的一種周期信號波形測試裝置,其特征在于,所述可編程控制器為FPGA可編程控制器或MCU可編程控制器。
8.如權(quán)利要求1所述的一種周期信號波形測試裝置,其特征在于,所述信號接入單元的輸入接口有多個,以用于接入各種種類和/或頻率和/或幅值的周期信號波形。