用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测系统及调试方法
【技术领域】
[0001]本发明属于晶体振荡器测试领域，涉及一种晶体振荡器的生产调试系统，具体地说是一种用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测系统，本发明还提供了该生产调测系统的调试方法。
【背景技术】
[0002]数字温度补偿晶体振荡器是一种高精度、高稳定度的频率信号产生器件，由于温度补偿过程数字化，在生产过程需要进行频繁的频率测量和大量的数据操作。目前的生产设备主要采用轮流调测的生产方式，使用频率计数器完成频率测量，每次只能对一个或几个产品同时进行调测，这种调测生产方式严重制约了生产效率。为了解决目前晶体振荡器调测生产效率较低的问题，需要开发更高效的生产调测设备。例如，公开号为CN101609126B，名称为“温度补偿晶体振荡器的自动测试系统”的中国专利就提供了一种温度补偿晶体振荡器的自动测试系统，但该系统具有以下的缺陷:
(1)晶振选通模块由多个解码器和多路选择开关构成，工作时计算机只能依靠晶振选通模块选择一个待测晶体振荡器依靠频率计数器对其完成频率测试，这种使用选通模块轮流选中产品进行测试的方法，生产效率低下，严重制约着产量的提高；
(2)晶振选通模块放置在温箱内，在实际生产过程中，温箱内的温度在高低温间不断循环，大大增加了选通模块的损坏率，会对系统的使用周期及生产过程产生影响；
(3)以频标为基准，使用频率计数器对输出信号进行频率测量，频率计数器只能实时地对一路输入信号进行频率测量，这种频率的测量方法成本较大、效率较低，也是限制生产效率提高的一个重要因素；
(4)数据传输模块将数字信号转换成模拟电平信号，模拟电平信号容易受到周围各种电平信号、磁场等干扰，会对补偿效果产生影响，且不适合数字温度补偿晶体振荡器的调测生产；
(5)温度控制单元为单片机，在工作时采用PID算法控制温度的变化及稳定，在实际使用中，需根据温箱的实际情况，不断进行试验校准才能找到最合适的PID算法值，加大了系统的使用难度。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术中存在的以上不足，本发明提供了一种用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测系统，能够同时对多个数字温度补偿晶体振荡器进行频率测量及数据采集，极大提尚了调测效率。
[0004]本发明还提供给了一种上述调试系统的调测方法，此调试方法适用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测，与上述调测系统相结合，调测过程更为简单、快捷，检测结果更为精准。
[0005]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下: 一种用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测系统，它包括:
高低温试验箱、用于放置待测晶体振荡器以及引出信号的放置模组、用于采集所有待测晶体振荡器的频率测量机构、作为控制中心的主控板、外部控制中心。所述放置模组设于高低温试验箱内，所述放置模组包括用于放置待测晶体振荡器的放置板以及用于信号转接的转换连接模块，所述放置板信号输出端通过转换连接模块连接频率测量机构和主控板，所述频率测量机构设于高低温试验箱外，所述频率测量机构包括多块频率测量板，所有频率测量板与主控板设于同一底板上，底板上有连线连接所有频率测量板和主控板，所述主控板与外部控制中心相通信。
[0006]作为对本发明的限定:所述转换连接模块包括设于高低温试验箱内的信号转接板，所述所有放置板可拆卸的置于信号转接板上，在正常工作时放置板设于信号转接板上，且所有放置板均与信号转接板上设置的端口相连接;所述频率测量机构包括与放置板数量相同的频率测量板、用于提供标准频率的频标，所述每一频率测量板的待测频率信号输入端与对应的放置板的待测频率信号输出端相连，所述主控板与所有频率测量板均共设于一底板上，底板上有走线将主控板与所有的频率测量板连接;所述频标的信号输出端与底板的标准频率输入接口连接。
[0007]作为对本发明的进一步限定:所述控制中心通过调测数据通信总线与主控板上的调测数据通信总线端口相连，通过高低温试验箱控制总线与高低温试验箱相连；
所述每个频率测量板通过待测频率信号传输线连接信号转接板，并通过信号转接板连接对应的放置板，所述每个频率测量板通过底板走线与主控板相连。
[0008]本发明还提供了一种用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测系统的调试方法，基于上述所述的用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测系统完成调试，包括以下步骤:
一、待测晶体振荡器放置:将所有待测晶体振荡器放置于高低温试验箱内的放置板上；
二、系统功能检测:外部控制中心检查系统的频率测量功能，将所有待测晶体振荡器设置进入调试模式，并检查能否与所有待测晶体振荡器建立通信；
待测晶体振荡器调测:外部控制中心直接控制用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测系统进入调测工作，对所有放置好的待测晶体振荡器进行频率调测，并将调测后的数据进行拟合、转化，然后将转化后生成的数据分别写入对应的待测晶体振荡器；
四、晶体振荡器检测:完成步骤一、步骤二、步骤三后，外部控制中心直接控制用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测系统进入检测工作，对所有放置好的待测晶体振荡器进行频率检测，并根据频率检测结果筛选出不合格的晶体振荡器。
[0009]作为对上述方法的限定:所述步骤三包括以下步骤:
31)中心电容校准:根据待测晶体振荡器的输出频率对其中心电容进行调整，使用折半查找法遍历中心电容值的整个范围，找到每个待测晶体振荡器最合适的中心电容值，使其输出频率达到要求的频率范围；
32)启动高低温试验箱:设置高低温试验箱在调试工作时的运行程式，运行程式包括恒温段和变温段，其中恒温段的温度为调测温度点，在整个温度范围内按照一定的温度间隔设置调测温度点，完成程式设置后将运行程式写入并启动高低温试验箱；
33)调测温度点温度保持:外部控制中心不断采集高低温试验箱的当前状态信息，判断高低温试验箱是否进入恒温段，一旦高低温试验箱进入调测点恒温段，外部控制中心控制高低温试验箱进入保持状态，高低温试验箱将会一直保持在恒温状态，之后持续采集高低温试验箱的状态信息，判断高低温试验箱内温度是否稳定在调测点温度上，如果高低温试验箱稳定在调测点温度上，外部控制中心控制用于数字温度补偿晶体振荡器的生产调测系统开始在当前调测温度点上进行调测；
34)待测晶体振荡器频率调测:根据待测晶体振荡器的频率补偿极性，使用折半查找法找出在当前调测温度点上每个待测晶体振荡器的最优频率补偿值，并从每个待测晶体振荡器上读出与外部环境温度对应的温度转换数值；
35)循环测试:外部控制中心控制高低温试验箱解除保持状态，并向下一调测温度点运行;36)不断循环步骤33)、34)、35)，直至完成所有调测温度点下的调试；
37)调测数据处理:对调测后的每个待测晶体振荡器在所有调测温度点下记录的最优频率补偿值和温度转换数值分别进行曲线拟合、转化，并将拟合转化后的数据烧写入对应的待测晶体振荡器。
[0010]作为对上述方法中步骤31)的限定:所述步骤31)包括以下步骤:
i)设置所有待测晶体振荡器的中心电容值为中值；
? )测量所有待测晶体振荡器的输出频率；
m)将每个待测晶体振荡器输出频率与标称频率进行大小比较，根据大小比较结果，以及待测晶体振荡器的中心电容对输出频率的调整极性，以折半查找为原则计算出每个待测晶体振荡器的下一次调整中心电容值；
iv)将生成的调整后的中心电容值分别写入对应的待测晶体振荡器内；
V)循环步骤ii )、iii)、iv)，直至折半查找法完成，完成遍历中心电容值的整个范围。
[0011]vi)找出每个待测晶体振荡器历次调整过程中输出频率与标称频率最接近的那个中心电容调整值，并判断该输出频率值是否在要求的频率范围内，如果最终确定与标称频率最接近的输出频率值在要求的频率范围内，则保存待测晶体振荡器的最佳中心电容校