专利名称：微测试仪数据采集装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数据采集装置。具体说，是传感器精度测试时的数据采集系统。
背景技术：
在电子领域都知道，随着科学技术的不断发展，传感器的种类原来越多，应用领域也越来越广泛，如汽车、工程机械、航空、医疗电子等。而这些领域对传感器的精度要求极高，如汽车加速度传感器必须在汽车发生事故时能够及时检测到，并立即打开气囊保证司机的人身安全。因此，传感器在投入应用之前，必须进行校准、修正，使其输出信号与理想输出信号越接近越好。
目前，对传感器的校准、修正方法，只能单个进行，不能实现对传感器的批量校准、修正，使得校准时间长，效率极低，难以满足大批量生产的需要。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种微测试仪数据采集装置。采用本发的微测试仪数据采集装置对传感器进行校准、修正，效率高，能满足大批量生产的需要。为解决上述问题，采取以下技术方案
本发明的微测试仪数据采集装置包括PXI系统、开关切换电路、烘箱、压力控制器、控制器/主机，所述PXI系统由单刀单掷开关、单刀单掷开关、矩阵开关、数字万用表、数字转换器和多系统扩展接口组成，开关切换电路由开关接头、电压电流接头、数字转换器接头、通信板接头、供电电源接口、和电缆接头组成；烘箱内有传感器转接头和传感器。PXI系统中的单刀单掷开关、单刀单掷开关、矩阵开关均通过电缆与开关切换电路的开关接头相连，数字万用表通过电缆与开关切换电路的电压电流接头相接，数字转换器与开关切换电路的数字转换器接头相连，数字转换器接头的管脚I至管脚4均接地。数字转换器接头的管脚5与数字转换器的输入端相连，控制器/主机通过通用接口总线与供电电源相连，供电电源通过导线与开关切换电路的供电电源接口相连，供电电源的输出正极与供电电源接口的正极相接，供电电源的输出负极与供电电源负极相接，控制器通过通用串口总线、通信板与通信板接口相连，传感器连接在传感器转接头上，传感器转接头通过电缆与开关切换电路的电缆接头上，所述压力控制器与烘箱内的传感器相连。采取上述方案，具有以下优点
由上述方案可以看出，由于传感器由单刀单掷开关、单刀双掷开关、矩阵开关控制其通断，所以可扩展性好，可以通过增减开关数量来增减被测传感器的数量。由于整个系统、每个模块高度集成化，并通过软件控制，所以操作简单，高度自动化，生产效率高。
图I是本发明的微测试仪数据采集装置方框示意。
具体实施方式
如图I所示，本发明的微测试仪数据采集装置包括PXI系统、开关切换电路、烘箱、压力控制器、控制器/主机、通信板和供电电源，所述PXI系统由单刀单掷开关、单刀双掷开关、矩阵开关、数字万用表、数字转换器和多系统扩展接口组成，开关切换电路由开关接头、电压电流接头、数字转换器接头、通信板接头、供电电源接口和电缆接头组成；烘箱内有传感器转接头和传感器。PXI系统中的单刀单掷开关、单刀双掷开关、矩阵开关均通过电缆与开关切换电路的开关接头相连，数字万用表通过电缆与开关切换电路的电压电流接头相接，数字转换器与开关切换电路的数字转换器接头相连，数字转换器接头的管脚I至管脚4均接地。数字转换器接头的管脚5与数字转换器的输入端相连，控制器/主机通过通用接口总线与供电电源相连，供电电源通过导线与开关切换电路的供电电源接口相连，供电电源的输出正极与供电电源接口的正极相接，供电电源的输出负极与供电电源负极相接，控制器通过通用串口总线与通信板相连，通信板连接到开关切换电路的通信板接口上，传感器连接在传感器转接头上，传感器转接头通过电缆与开关切换电路的电缆接头连接，所述压力控制器与烘箱内的传感器相连。控制器/主机通过电缆与烘箱相连，用来对烘箱的温度进行控制。控制器/主机通过电缆与烘箱内的传感器相连，用来进行数据采集。供电电源通过电缆与烘箱相连，以便给传感器和开关切换电路供电。其中，单刀单掷开关是高通道数通用继电器开关，进行每个传感器的不同信号的切换。单刀双掷开关也是高通道数通用继电器开关，进行每个传感器的供电电源的切换。矩阵开关也是高通道数通用继电器开关，通过软件控制继电器的通断，进而进行传感器信号选择。LabVIEW软件，用于控制PXI上的各个开关的通断，连接硬件、采集、分析、显示并存储测量结果。本发明中电缆接头插在开关切换电路板上，通过电缆，接到传感器接头上，传感器接头是用来连接放置在烘箱里的传感器的。其中的压力控制器用于给传感器提供精确的不同的压力值，烘箱用于提供不同的温度。这样就可以采集不同压力不同温度下传感器的输出。具体工作过程如下，先将所有传感器置于烘箱中，所有装置启动，各设备初始化，并设置所有参数，控制器与PXI系统、电源、通信板分别通过多系统扩展接口总线、通用接口总线、通用串口总线连接。其次控制器通过LabVIEW软件控制供电电源，给开关转换电路和传感器供电，并控制压力控制器的压力和烘箱的温度。之后，对所有传感器通电，使传感器可以正常工作。然后，通过控制器将烘箱的温度设置为T = 25°C，压力控制器的输出压力为0，即测量P = O, T = 250C (常温)条件下所有传感器的输出，因为没有压力，此时所有传感器的输出都是零点偏置电压，即offset。由控制器读取采集到的所有的偏置电压，通过软件设置，根据每一个传感器的补偿电压对相应的传感器做相应的补偿。之后，将压力控制器的输出设为P1，烘箱温度为Tl的情况下，采集所有传感器的输出，压力不变，烘箱温分别为T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、TlO的情况下，采集每个传感器的输出，通过调用EXCEL的功能函数，将采集到的数据进行最小二乘法拟合，可以得到压力为Pl的情况下每个传感器的非线性度。然后将压力控制器的输出分别设为P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8，P9，PlO情况下，分别采集温度为T1，T2，T3，T4，T5，T6，T7，T8，T9，T10时传感器的输出，通过调用EXCEL的功能函数，将采集到的数据进行最小二乘法拟合，可以得到压力分别为P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8，P9，PlO的情况下每个传感器的非线性度。
通过本发明，校准后的传感器精度可达0. 5% FSO(满量 程输出)。
权利要求
1.微测试仪数据采集装置，包括PXI系统、开关切换电路、烘箱、压力控制器、控制器/主机、通信板和供电电源，所述PXI系统由单刀单掷开关、单刀双掷开关、矩阵开关、数字万用表、数字转换器和多系统扩展接口组成，开关切换电路由开关接头、电压电流接头、数字转换器接头、通信板接头、供电电源接口、和电缆接头组成；烘箱内有传感器转接头和传感器；PXI系统中的单刀单掷开关、单刀双掷开关、矩阵开关均通过电缆与开关切换电路的开关接头相连，数字万用表通过电缆与开关切换电路的电压电流接头相接，数字转换器与开关切换电路的数字转换器接头相连，数字转换器接头的管脚I至管脚4均接地；数字转换器接头的管脚5与数字转换器的输入端相连，控制器/主机通过通用接口总线与供电电源相连，供电电源通过导线与开关切换电路的供电电源接口相连，供电电源的输出正极与供电电源接口的正极相接，供电电源的输出负极与供电电源负极相接，控制器通过通用串口总线与通信板相连，通信板连接到开关切换电路的通信板接口上，传感器连接在传感器转接头上，传感器转接头通过电缆与开关切换电路的电缆接头上，所述压力控制器与烘箱内的传感器相连。
全文摘要
本发明公开一种微测试仪数据采集装置，它包括PXI系统、开关切换电路、烘箱、压力控制器、控制器/主机，所述PXI系统由单刀单掷开关、单刀双掷开关、矩阵开关、数字万用表、数字转换器和多系统扩展接口组成，烘箱内有传感器转接头和传感器。PXI系统通过电缆与开关切换电路相连，开关切换电路通过电缆与烘箱内传感器转接头相连，烘箱内的传感器与压力控制器相连，控制器/主机分别与PXI系统、开关切换电路、烘箱、烘箱内的传感器、供电电源、压力控制器。采用本发明对传感器进行校准、修正，效率高，能满足大批量生产的需要。适用于对传感器精度测试时的数据采集。
文档编号G01D18/00GK102628699SQ201210129340
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者朱荣惠, 郝晓卿 申请人:无锡永阳电子科技有限公司