一种微波管集成监控系统的制作方法

本实用新型属于电子元件测试领域，特别涉及一种对微波管参数进行采集测试的监控系统。

背景技术：

微波管是指工作在微波波段的真空电子器件，对其工作状态进行监控非常重要，但目前缺少针对微波管工作参数进行测试的相关研究。

技术实现要素：

本实用新型的目的，在于提供一种微波管集成监控系统，其可自动测量、记录和显示微波管的各项参数。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种微波管集成监控系统，包括传感器模块、多通道三路复用器、低速数据采集/输出模块、主控模块、四通道示波器、主显示屏、多通道模拟量输出模块、摄像头和视频监控服务器，传感器模块用于采集微波管的低速参数，所述传感器模块经由多通道三路复用器连接低速数据采集/输出模块的输入端，多通道三路复用器由主控模块控制切换；四通道示波器用于采集微波管的高速参数，并传送至主控模块；所述主控模块将低速参数及高速参数均送入主显示屏进行显示；所述主控模块通过多通道模拟量输出模块连接恒压恒流电源，调节恒压恒流电源对微波管的供电电流；所述摄像头通过视频监控服务器与主控模块连接，将现场画面送入主控模块，并由主显示屏进行显示。

上述主控模块与低速数据采集/输出模块、多通道模拟量输出模块、视频监控服务器之间均通过以太网建立通信连接。

上述四通道示波器与主控模块通过USB电缆连接。

上述传感器模块包括直流电流变送器、交流电流变送器、小电流传感器、热电偶和水流量传感器。

上述多通道三路复用器包括与直流电流变送器、交流电流变送器对应连接的四通道交直流电流传感器三路复用电路，与小电流传感器对应连接的一通道小电流传感器三路复用电路，与热电偶对应连接的四通道温度传感器三路复用电路，以及与水流量传感器对应连接的五通道流量传感器/数字输入三路复用电路。

上述水流量传感器与五通道流量传感器/数字输入三路复用电路之间还连接三极管。

采用上述方案后，本实用新型通过设置各类传感器，采集微波管的低速参数、高速参数等，能够在微波管的测试、优化和老化过程中，自动测量、记录和显示微波管的各项参数，并可通过手动或自动调节其中某些参数，寻找和优化微波管的工作点。

附图说明

图1是本实用新型的具体实现电路图；

图2是本实用新型中的水流量传感器防串扰电路图；

图3是本实用新型中的四通道交直流电流传感器三路复用电路图；

图4是本实用新型中的一通道小电流传感器三路复用电路图；

图5是本实用新型中的五通道流量传感器/数字输入三路复用电路图；

图6是本实用新型中的四通道温度传感器三路复用电路图；

图7是本实用新型中的十通道开关量输出接口电路图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1所示，本实用新型提供一种微波管集成监控系统，可同时用于三套微波管的测试监控，包括传感器模块、多通道三路复用器、低速数据采集/输出模块、主控模块、四通道示波器、主显示屏、多通道模拟量输出模块、摄像头和视频监控服务器，下面分别介绍。

传感器模块用于采集微波管的低速参数，主要包含有直流电流、交流电流、小电流、温度以及水流量等，所述传感器模块的输出端与多通道三路复用器的输入端连接，而多通道三路复用器的输出端连接低速数据采集/输出模块的输入端，通过主控模块控制在三路之间切换，从而可将选通的一路采集的低速参数送入低速数据采集/输出模块。所述低速数据采集/输出模块将传感器模块采集的模拟电压信号或数字信号转换为数据，并通过以太网送入主控模块，主控模块再将接收到的数据控制显示在主显示屏上。

四通道示波器用于采集微波管的高速参数，并通过USB电缆传送至主控模块，主控模块存储并分析高速信号波形，同时将其展示在主显示屏上。

恒压恒流电源用于为微波管螺线管提供电源，所述主控模块通过多通道模拟量输出模块连接恒压恒流电源，通过控制恒压恒流电源的输出电流，从而调节三个螺线管产生的磁场强度。

所述摄像头可设置8个，分别在不同角度采集微波管工作现场画面，所述摄像头通过视频监控服务器与主控模块连接，将现场画面送入主控模块，并由主显示屏进行显示。

以上主控模块与低速数据采集/输出模块、多通道模拟量输出模块、视频监控服务器之间均通过以太网建立通信连接，主控模块可采用主控计算机来实现。

以下将结合具体实施例，说明本实用新型的技术方案。

如表1所示，是本实用新型可以测量的微波管参数(包括低速参数和高速参数)。

表1

表2所示是本实用新型可以调节的微波管参数。

表2

表3是本实施例采用的各类传感器型号及基本介绍。

表3

由于不同传感器的接口定义不同，在本实施例中，多通道三路复用器包含有五种复用电路，具体类型及介绍如表4所示。

表4

由于水流量传感器采用的并非彻底的集电极开路(OC)接口，而是将输出端(集电极)通过一个约10kOhm的电阻与电源(+15V)连接，导致水流量传感器信号接入数字量采集模块ADAM 6251时存在串扰。为此，在水流量传感器接入五通道流量传感器/数字输入三路复用电路之前，插入一个2N3904型NPN三极管，避免上述问题，具体连接方式如图2所示。

传感器模块输出的信号经过多通道三路复用器后传入低速数据采集/输出模块，并转换为可以通过网络获取的数据。主控模块发出的控制指令则需要经过低速数据采集/输出模块转换为电压或开关信号，从而实现对微波管监控系统参数的调节。本实施例用到的低速数据采集/输出模块及其基本参数详见表5。

表5

脉冲高压、总流、收集极电流以及晶体检波器输出的微波功率等四个高速信号由一台四通道示波器采集。主控计算机通过USB端口以SCPI协议操作该示波器并获取高速波形数据。示波器型号为OWON VDS2064，带宽60MHz，采样率500MS/s。示波器由隔离电源供电，并经过USB隔离器与主控计算机连接。外部触发输入和输出均通过光纤(ST接口)。这些措施保证示波器与机柜内的其他设备、机壳以及主控计算机之间的绝缘耐压超过1500V。

此外，恒压恒流电源可采用3台复旦天欣300V/10A恒压恒流直流电源(前面板可调电位器调节电压，外部0～5V接口调节电流)，以太网通讯采用1台华三(H3C)S1224RV2型24端口千兆以太网交换机，摄像头采用8台海康威视DS-2CD3T20-I3型以太网供电200万像素全高清网络摄像机，并采用1台海康威视DS-7808N-E2/8P型8路网络硬盘录像机(内置1T硬盘，IP地址：192.168.254.1)，主显示屏采用1台康佳LED55R6200U型55英寸4K电视，主控模块采用1台夏普OM1型16.4寸多点触控变形笔记本电脑。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。