新架构的智能测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于自动测试系统领域，涉及一种智能测试系统，具体地说是一种基 于TEDS传感器和矩阵开关技术的智能测试系统，同时本实用新型还涉及基于传感器TEDS 信息对上述系统传感器数据的非线性校正技术。
【背景技术】
[0002] 传统测试系统如图1所示。包括：被测对象、传感器、调理模块、数据采集模块、基 于计算机的控制系统及显示平台。传感器负责将被测物理量转换成更易于处理的电参量； 调理模块负责将电信号转换为满足系统要求的电压信号；数据采集模块负责将模拟信号转 换成能被计算机识别的离散的二进制数字信号；基于计算机的控制系统及显示平台负责将 采集到的数字信号进行分析、处理和显示。
[0003] 上述传统测试系统的测试流程为：
[0004] (1)将传感器直接或通过相应的传感器夹具安装在被测对象上，进行信号的测 量；
[0005] (2)被测信号从传感器传出后，传输到对应的调理模块组i中的调理模块进行信 号的调理(例如：信号类型的转换、信号幅值的放大或缩小、滤波等）；
[0006] (3)将调理好的信号传输到数据采集模块进行模数变换，将模拟信号转换为能被 计算机识别的离散的二进制数据；
[0007] (4)基于计算机的控制系统对二进制数据进行分析、处理，等处理完成后，通过基 于计算机的显示平台将测试结果再显示给用户。
[0008] 由于传统测式系统中的传感器为普通传感器，普通传感器与其传统测试系统进行 连接配置时，需要大量的人工参与才能完成对被测对象所产生信号的测试任务(例如传感 器的布线、传感器参数的输入、调理模块的配置等)，导致工作量大、工作繁琐，且极容易出 现错误。同时，在实际测试中，面对测试需求和传感器的不同调理需求，为了获取被检测对 象产生的信号并将被测信号调理到数据采集模块能够接收的范围内，需要经常更换传感器 和相应的调理模块，而上述通道的布线，传感器和调理模块的更换、连接工作也是需要人工 完成的，在综合测试过程中同样会出现大量的连接任务，造成工作繁琐且易出现人工误操 作。
[0009] 此外，传统的检测系统中，由于储能元件特性、转换电路特性W及环境因素等原 因，传感器的输入和输出存在误差，为了保证测量精度，需要利用传感器的近似线性段进行 测量，在要求精度不高的情况下，可W将其误差忽略，但在一些要求高的场合则必须采用精 度更高、线性范围更大的传感器进行测量，否则就会引入较大的测量误差。而在实际工程 测试中，大多数传感器的输出信号与真实值之间存在误差，通过测量不能精确地反映被测 量，为了准确的测量被测量，通常采用W下方法保证测量精度；采用线性范围更大的传感器 或者通过数据校正提高传感器的测量精度。但是，更换线性范围更大的传感器会增加测试 成本，需要花费大量的人力和物力而效果常常不理想；在数据校正方面，通过设计一个非线 性电路来弥补传感器的输出非线性，实现传感器输入输出特性直线化。 【实用新型内容】
[0010] 本实用新型要解决的技术问题，是提供一种基于TEDS传感器和矩阵开关技术的 智能测试系统，该系统能够自动识别TEDS传感器的参数信息，无需人工输入，省时省力，且 该系统能够根据自动识别的传感器的TEDS信息自动切换信号传输通道W及自动建立校正 模型，省去人工反复更换的繁琐操作，进一步方便操作。
[0011] 本实用新型还提供了一种利用上述测试系统中传感器TEDS信息对传感器数据进 行的非线性校正方法。
[0012] 为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
[0013] 一种基于TEDS传感器和矩阵开关技术的智能测试系统，它包括调理模块组、矩阵 开关模块、数据采集模块、控制模块，所述调理模块组与外部TEDS传感器之间设有信号调 理自动配置矩阵开关模块，所述信号调理自动配置矩阵开关模块设置有与外部TEDS传感 器数量相同的列通道，W及与调理模块组中的调理模块数量相同的行通道，每一列通道的 信号输入端对应连接唯一的TEDS传感器的测试信号输出端，每一行通道信号输出端连接 唯一对应的调理模块组中的调理模块的信号输入端；
[0014] 调理模块组与数据采集模块之间设有信号采集自动配置矩阵开关模块，所述信号 采集自动配置矩阵开关模块设置有与调理模块组中的调理模块的数量相同的行通道，W及 与数据采集模块通道数量相同的列通道，每一行通道的信号输入端对应连接唯一的调理模 块组中各个调理模块的信号输出端，每一列通道的信号输出端通过数据采集模块连接控制 模块；
[0015] 所述控制模块控制连接信号调理自动配置矩阵开关模块、信号采集自动配置矩阵 开关模块，同时还通过TEDS矩阵开关自动配置模块连接外部TEDS传感器的TEDS信息管 脚。
[0016] 作为对本实用新型的限定；所述TEDS矩阵开关自动配置模块设置有与外部TEDS 传感器数量相同的开关通道，每一开关通道将对应的TEDS传感器分别与控制模块相连接。
[0017] 由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的技术进步在 于：
[0018] (1)本实用新型通过设置信号调理自动配置矩阵开关模块，其检测到TEDS传感器 采集到的信息后，控制模块能够选通相应的通道，将采集的信息传送至相应的调理模块组 中的调理模块进行调理，之后控制模块继续控制信号采集自动配置矩阵开关模块中的相应 通道，将采集的数据传送给数据采集模块进行模数转换，最终该数字信号传递给控制模块 进行校正等处理，因此，本实用新型只需将检测系统接好线后就可W自动测量，无需人工输 入传感器的参数信息，且无需人工切换测试通道和更换传感器和调理模块，避免了人工操 作出现的差错，同时有效提高了检测效率；
[0019] (2)本实用新型应用的TEDS传感器在原有传感器的基础上只增加了一根TEDS引 线，即在原有传感器的地线上并联一个TEDS芯片即可，没有改变传感器的基本结构，结构 简单，且该传感器可W用作TEDS传感器，还可W用作原来的传感器进行工作；
[0020] (3)本实用新型测试系统不仅可W用作TEDS传感器的测试系统，同时还可W用作 普通传感器的测试系统，应用广泛。
[0021] 综上所述，本实用新型检测过程简单，无需人工输入传感器信息，且无需人工切换 测试通道和更换传感器和调理模块，极大提高了检测效率。
[0022] 本实用新型适用于经过智能化改造后的传感器输出信号进行自动调理和自动测 试。
[0023] 本实用新型下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。
【附图说明】
[0024] 图1是现有技术中传统传感器检测系统的原理框图；
[0025] 图2是本实用新型实施例1中检测系统的原理框图；
[0026] 图3是本实用新型实施例1中TEDS传感器的电气原理图；
[0027] 图4a是本实用新型实施例1中TEDS矩阵开关自动配置模块的拓扑图；
[0028] 图4b是本实用新型实施例1中信号调理自动配置矩阵开关模块和信号采集自动 配置矩阵开关模块的拓扑图；
[0029] 图5是本实用新型实施例2的流程图；
[0030] 图6a是本实用新型实施例2中传感器静态性能校正时理想线性时传感器静态输 出曲线图；
[0031] 图化是发明实施例2中传感器静态性能校正时无奇次非线性传感器静态输出曲 线图；
[0032] 图6c是本实用新型实施例2中传感器静态性能校正时无偶次非线性传感器静态 输出曲线图；
[0033] 图6d是本实用新型实施例2中传感器静态校正时一般情况下传感器静态输出曲 线图；
[0034] 图7是本实用新型实施例2中传感器性能静态校正过程的原理图；
[0035] 图8是本实用新型实施例2中给出实施例的校正范围为H段时的折线图；
[0036] 图9是本实用新型实施例2中传感器静态性能非线性校正的流程图；
[0037] 图10是本实用新型实施例2中传感器动态性能非线性校正过程的原理图；
[0038] 图11是本实用新型实施例2中给出其中一个实施例的传感器动态性能校正前与 校正后的曲线图；
[0039] 图12是本实用新型实施例2中给出另一个实施例的传感器动态性能校正前与校 正后的曲线图。
【具体实施方式】
[0040] 实施例一种基于TEDS传感器和矩阵开关技术的智能测试系统
[0041] 本实施例为一种基于TEDS传感器和矩阵开关技术的智能测试系统，如图2所示， 它包括：
[0042] (1)信号调理自动配置矩阵开关模块，用于将外部TEDS传感器采集到的信号传送 到对应的信号调理模块。本实施例中的信号调理自动配置矩阵开关模块如图4b所示，其拓 扑结构为aXM) XN，即共设置有L X M行、N列个开关通道，每一行与每一列交汇处为一 开关通道，且每一列通道（c。至c w_i中的通道)对应唯一的外部TDES传感器，即每一 TEDS传 感器采集的信息只能通过唯一的列通道进行传递；而每一行通道（r。至r axMh)中的通道） 对应连接后续调理模块组中唯一调理模块。
[0043] 本实施例中，为了令外部每一 TEDS传感器均能有对应的开关通道，在信号调理自 动配置矩阵开关模块内不仅设置的列数与外部TEDS传感器的数量一致，而且将调理模块 组的数目L也设置为与外部TEDS传感器的数目相等。
[0044] (2)调理模块组，所述调理模块组的信号输入端连接信号调理自动配置矩阵开关 模块的信号输出端。
[0045] 本实施例中调理模块组的数量与外部TEDS传感器数量相同，且与信号调理自动 配置矩阵开关模块内开关设置的行数和列数相同，即信号调理自动配置矩阵开关模块中的 每一开关通道只能将唯一对应的TEDS传感器采集的信息通过该开关通道传递给唯一对应 的调理模块组进行信号的调理工作。
[0046] (3)信号采集自动配置矩阵开关模块，进一步将调理模块调理后的信号进行传输。 本实施例中信号采集自动配置矩阵开关模块如图4b所示，与信号调理自动配置矩阵开关 模块相同，同样设置有L X M行、N列个开关通道，每个开关通道同样对应唯一的调理模块 组中的调理模块，即经过一个调理模块组中的调理模块调理后信号只能通过信号采集自动 配置矩阵开关模块中唯一对应的开关通道进行传输。
[0047] (4)数据采集模块，用于将外部TEDS传感器检测到数据信息转换成可W识别的数 字信号。所述数据采集模块的信号输入端连接信号采集自动配置矩阵开关模块的信号输出 端，其信号输出端连接后续对信号进行校正、处理的控制模块。
[0048] (5) TEDS矩阵开关自动配置模块，如图4a所示，在控制模块的控制下，自动读取 相应TEDS传感器的TEDS信息。本实施例中的TEDS矩阵开关自动配置模块中同样设有与 TEDS传感器数量相