专利名称：机电多点数据综合测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基本电参数和物理参数的测试装置，尤其是主要用于小家电产品型式试验的机电多点数据综合测试仪。
(2)背景技术由于检验检疫系统机电产品的检验业务批多量大，涉及安全检测(国家强制检测)的商品包括信息技术设备、家用或类似用途电器等，商品种类、检测项目多，检测手段靠传统仪器人工操作，步骤多，速度慢，且对实验原始数据处理工作量大，手工处理占的时间比重大，步骤多，在处理的各个环节都有出错的可能，难以保证检测数据的真实性。如何实现方便可靠、智能化测试，对实验数据的自动显示、自动统计处理，是检测工作中急需解决的课题。
虚拟仪器的发展为我们开启了新的思路。虚拟仪器(virtual instrument，简称VI)是计算机技术同仪器技术深层次结合产生的全新概念的仪器。它由通用个人计算机、模块化功能硬件和控制软件所组成，操作者可以通过该仪器面板、借助于友好的图形用户界面及图形化编程语言来控制仪器的运行，以完成对被测量的采集、分析、判断、显示、存储及数据处理。现代电测技术的发展趋势正是朝着集成仪器、测试系统的体系结构、测试软件人工智能测试技术等方面发展。
CN00239383号专利公开一种用于家用电器和类似用途电器通用安全性能测试的通用安全性能组合测试装置。采用模块化结构，通过外带公共逻辑控制模块，可实现对电器绝缘电阻、接地电阻、泄漏电流、直流电压、交流电压、电阻、频率、热电偶测温、铂电阻测温、低压启动性能等多种基本电参数和物理参数的手动及自动测试。通过继电控制模块，整个装置只需一次接线，即自动完成所有项目的测试，而不影响装置测试的准确度。
(3)发明内容本实用新型的目的在于提供一种将计算机接口和通信技术、数据处理与存储、图形显示等技术结合，导入虚拟仪器应用技术，实现基本电参数和物理参数的安全、自动化快速检测，满足测试特殊要求的智能化机电多点数据综合测试仪。
本实用新型设有微型计算机(PC机)，作为机电多点数据综合测试仪的控制器，用于控制机电多点数据综合测试仪的动作，对数据进行处理和自动作出判断；
RS-232串口卡，接PC机的标准接口；并行标准接口卡(PCI-GPIB接口卡)，插在PC机端PCI总线上；打印机与显示器，接于PC机的输出端口，用于记录打印显示测试结果；前端数据处理装置(DSP)，用于采集前端数据并加以处理，其RS-232标准接口接RS-232串行口；串行口多用户扩展卡(PCI-GPIB卡)，串行口多用户扩展卡插入PC机的端口总线扩展槽；通信线，分别连接PC机的通信接口和前端数据处理装置的通信接口。
所说的前端数据处理装置可采用数据采集器，例如美国FLUKE公司出品的Hydra 2620A多点数据采集器。通信线可采用9针交叉串行口通信线，9针交叉串行口通信线分别与PC机的RS-232串行口以及数据采集器的RS-232串行口连接；通信线也可采用IEEE-488总线并行口(GPIB)总线，GPIB总线分别与PC机的并行口(PCI-GPIB)以及数据采集器的并行口(GPIB)连接。
在接口选择上，除了RS-232串行接口COM1和COM2以外，还选用GPIB(IEEE-488总线)接口。通过串行口多用户扩展卡，串口可多达10个通信端口。实际电路中，在PC机端扩展槽插入PCI-GPIB卡，在仪器端加装GPIB端口，通过GPIB电缆连接，最高传输速率可达到4～8Mbps。IEEE-488总线最多可支持除控制器之外的14台仪器。
机电多点数据综合测试仪可采用Borland Delphi开发测试软件，可组成综合测试网络。机电多点数据综合测试仪以美国FLUKE公司的Hydra2620A多点数据采集器为前端数据处理设备(DSP)，通过IEEE-488总线接口或RS232串口(两者取一)和PC机连接，将计算机接口和通信技术、数据处理和存储、图形显示等技术结合起来。在PC机上设计虚拟面板操作，实现2620A的全部功能操作(包括直流电压、交流电压、电阻、频率、湿度等)，充分利用PC机的数据处理功能，并增加测试参数曲线的自动测量、自定义测试、数据存储、检测结果自动统计、打印等功能，实现对基本电参数和物理参数的自动化快速检测和满足测试特殊要求的智能化测试。主要功能和技术指标如下1、可通过模拟输入通道(21路)测定直流电压、交流电压、电阻、频率、热电偶测温、铂电阻测温等多种基本电参数和物理参数，并可如实地反映Hydra2620A多点数据采集器测量范围和测量精度。
2、可对检测项目进行标准程式测量或自定义测量，自定义测量可包括对各通道扫描间隔进行选择(便于瞬态量的测试)、对不同通道输入物理量的参数设定等；
3、可显示各种时域直角坐标曲线，数据存储，自动统计检测结果并选择打印。
预期本系统研制后可方便地运用于进出口机电产品多个项目的检测，并为各有关科研单位所借鉴运用。仪器有IEEE-488接口或RS-232串口，只要有微机，就可大面积推广使用，从而产生良好的经济效益和社会效益，推广前景看好。
(4)
图1为机电多点数据综合测试仪的结构组成框图。
图2为机电多点数据综合测试仪的实施例的结构组成框图。
(5)具体实施方式
如图1所示，机电多点数据综合测试仪由PC机1、打印机2、显示器3、RS-232串口卡4、PCI-GPIB接口卡5、美国FLUKE公司产的2620A多点数据采集器6、串行口多用户扩展卡7和通信线组成。PC机作为机电多点数据综合测试仪的控制器，PC机的RS-232串口COM1由9针交叉串行口通信线接至数据采集器6的RS-232标准接口46。PC机的并行口由PCI-GPIB卡52接至数据采集器6的GPIB标准接口。PC机的I/O端口接输出设备打印机2和显示器3。串行口多用户扩展卡7插入PC机的端口总线扩展槽，与PC机的串口COM2连接。
美国FLUKE公司出品的2620A型多点数据采集器4主要由传感器41、输入电路42、A/D电路43、微处理器44、显示器45、RS-232标准接口46、GPIB标准接口47和350字节缓冲器48等组成，其传感器的输出接输入电路的输入端，输入电路的输出端接A/D电路的输入端，A/D电路的输出端接微处理器，微处理的RS-232标准接口、GPIB标准接口经通信线及350字节缓冲器分别与RS-232串口卡、PCI-GPIB接口卡、RS-232多用户扩展卡连接。
美国FLUKE 2620A数据采集器功能特性如下●21个模拟输入通道(前面板一个，背板20个)●直接测量Vdc，Vac，TC(9种)，RTDs，R，f●每个通道两个报警限●尺度变换Mx+B●每通道有最大/最小/最后值保持●实时时钟，日期标记测量数据●扫描速度4通道/秒或17通道/秒●扫描时间间隔0-99999●无内部存储器，数据直接传至PC机或打印机
●高度集成的双斜A/D转换，相当于17位的分辨率●最低测量精度--Vdc0.15％--Vac0.75％ --TC0.51℃--R0.04％ --RTDs0.11℃--f0.32％●电压直至300V(2个通道)，其它至150V●RS-232为标准接口连接PC或打印数据●GPIB(IEEE488)接口为选配接口参见图2给出的实施例，其中PCI-GPIB接口卡5为插在PC机1端PCI总线上的8位并行标准接口卡，它的传输速率达到1.5Mbps，用IEEE488.1握手，可调解纷解，解决GPIB硬件和软件问题。其驱动软件为NI-488.2M for Windows for PCI-GPIB。而Hydra 2620A-05k为仪器端IEEE-488接口，其作用是将多点数据采集器(FLUKE 2620A)成为完全可编程控制的仪器，可通过编程使多点数据采集器(FLUKE 2620A)变成自动数据采集系统的一部分。
PCI-GPIB接口卡5通过GPIB电缆分别由Hydra 2620A-05k接口卡71、72……714接入14台采集器子系统401，402……414。RS-232 COM1串行接口接采集器A，RS-232 COM2串行接口由RS-232多用户扩展卡7接9台采集器B……J。
美国FLUKE公司的2620A型多点数据采集器的不足之处在于1)在DOS操作系统下运行的应用软件，界面呆板，操作不够方便，不能实时地观察数据动态变化过程及变化趋势；2)对数据文件中数据的处理需退出系统，再转换文件格式为excel格式，去除数据间的分隔符，再启动excel电子数据表格处理数据。整个数据处理分析花费时间较长，人工操作处理的环节较多，易出错。因此，对处理后结果的可信度和准确度带来影响；3)通信参数、参数初始化、参数选择、扫描状态、修正系统偏差和通道功能选择显得较为繁杂，且易出错，操作费时；4)数据存储不方便，易出现未保存成功，数据丢失。
本实用新型避免了2620A型多点数据采集器的上述不足，具体如下1)可使用PC机windows操作系统下界面友好的虚拟仪器面板操作，实现2620A型多点数据采集器的全部参量测试操作；2)具有数据实时曲线描绘显示，生动地展现被测参量的动态过程和发展趋势，为数据分析，提供最直观的参考；3)各种参数设置方便，既可以批处理方式也可以独立方式进行设置；通道名可由使用者自己命名，还可直接调用模块参数表；4)数据统计处理自动完成(包括最大、最小、极差、方差)；数据文件命名、存储方便，避免被覆盖或丢失；5)2620A型多点数据采集器与计算机间通信，除了RS-232串行口之外，还有速度更快的GPIB并行口；6)所组成的系统为进一步扩容预留端口，可共享测试资源，组建自己独特且规范的测试网络系统；7)系统简洁、实用、可靠、完备，具有较高的性能价格比；8)系统维护和更新换代快，计算机技术的发展为系统更新带来新的活力。
权利要求1.机电多点数据综合测试仪，其特征在于设有PC机，作为机电多点数据综合测试仪的控制器，用于控制机电多点数据综合测试仪的动作，对数据进行处理和自动作出判断；RS-232串口卡，接PC机的标准接口；并行标准接口卡，插在PC机端PCI总线上；打印机与显示器，接于PC机的输出端口，用于记录打印显示测试结果；前端数据处理装置，用于采集前端数据并加以处理，其RS-232标准接口接RS-232串口行；串行口多用户扩展卡，串行口多用户扩展卡插入PC机的端口总线扩展槽；通信线，分别连接PC机的通信接口和前端数据处理装置的通信接口。
2.如权利要求1所述的机电多点数据综合测试仪，其特征在于所说的前端数据处理装置采用数据采集器。
3.如权利要求2所述的机电多点数据综合测试仪，其特征在于所说的数据采集器采用美国FLUKE公司出品的Hydra 2620A多点数据采集器。
4.如权利要求1所述的机电多点数据综合测试仪，其特征在于通信线采用9针交叉串行口通信线，9针交叉串行口通信线分别与PC机的RS-232串行口以及数据采集器的RS-232串行口连接。
5.如权利要求1所述的机电多点数据综合测试仪，其特征在于通信线采用IEEE-488总线并行口总线，GPIB总线分别与PC机的并行口以及数据采集器的并行口连接。
专利摘要涉及一种基本电参数和物理参数的测试装置，尤其是主要用于小家电产品型式试验的机电多点数据综合测试仪。设有PC机、RS－232串口卡、并行标准接口卡、前端数据处理装置，用于采集前端数据并加以处理，其RS－232标准接口接RS－232串行口；还设有串行口多用户扩展卡，串行口多用户扩展卡插入PC机的端口总线扩展槽；提供一种将计算机接口和通信技术、数据处理与存储、图形显示等技术结合，导入虚拟仪器应用技术，实现基本电参数和物理参数的安全、自动化快速检测，满足测试特殊要求的智能化机电多点数据综合测试仪。可方便地运用于进出口机电产品多个项目的检测。
文档编号G01R15/12GK2586164SQ0229442
公开日2003年11月12日 申请日期2002年12月19日 优先权日2002年12月19日
发明者楼润瑜 申请人:中华人民共和国厦门出入境检验检疫局