专利名称：测试系统、测试信号辅助装置及其测试信号产生的方法
技术领域：
本发明是关于一种测试系统、测试信号辅助装置及其测试信号产生的方法，特别是一种利用音频连接端口产生模拟测试信号的测试系统、测试信号辅助装置及其测试信号传输的方法。
背景技术：
在科技进步的情况下，例如心电图机或是脑波机等医疗检测装置已经被广泛地应用。上述的医疗检测装置可将身体中所具有的微小电信号撷取出来，再将此信号放大，以对此信号进一步进行处理或判断生理信号是否正常。 而为了要测试医疗检测装置是否正常，因此在先前技术当中已经揭示用于测试医疗检测装置的特定的测试仪器。测试仪器可包括了软件及硬件的部分，其中软件可为由National Ins trument 所生产的LabVIEW,用以设定要对医疗检测装置进行仿真信号的频率或振福。硬件则可为由National Ins trument 所生产的动态信号分析器PXI-4461,用以产生仿真信号至医疗检测装置及接收由医疗检测装置回传的对应信号。最后再由测试仪器的软件判断回传的对应信号是否正常。但若使用者利用先前技术的方式来测试医疗检测装置是否正常，则需要熟悉此软件操作的方式，同时测试过程也相对地繁杂，且需要负担高额的测试仪器的费用，对使用者而言会造成许多不便。因此，有需要发明一种新的测试系统、测试信号辅助装置及其测试信号产生的方法，以解决先前技术所发生的缺失。
发明内容
本发明的主要目的是在于提供测试信号辅助装置，其可通过音频连接端口传输模拟测试信号。本发明的另一主要目的是在于提供用于此测试信号辅助装置的测试信号产生的方法。本发明的另一主要目的是在于提供具有测试信号辅助装置的测试系统。为达成上述的目的，本发明的测试信号辅助装置用以供计算机系统测试信号测量装置。测试信号辅助装置包括第一信号输入端、滤波模块、第一信号输出端、第二信号输入端及第二信号输出端。第一信号输入端电性连接计算机系统的第一音频连接端口，以接收模拟测试信号。滤波模块电性连接第一信号输入端，用以将模拟测试信号过滤成滤波信号。第一信号输出端电性连接滤波模块及信号测量装置，以输出滤波信号至信号测量装置。第二信号输入端电性连接信号测量装置，用以自信号测量装置接收对应信号。第二信号输出端电性连接计算机系统的第二音频连接端口，以传输对应信号至计算机系统。本发明的测试信号产生的方法包括以下步骤经由计算机系统的第一音频连接端口输出模拟测试信号；将模拟测试信号过滤成滤波信号；输出滤波信号至信号测量装置；自信号测量装置接收对应信号；以及经由第二音频连接端口将传输对应信号至计算机系统。本发明的测试系统用以测试信号测量装置。测试信号系统包括计算机系统及测试信号辅助装置。计算机系统包括处理模块、第一音频连接端口及第二音频连接端口。处理模块用以产生模拟测试信号。第一音频连接端口与处理模块电性连接，用以传输模拟测试信号。第二音频连接端口与处理模块电性连接。测试信号辅助装置包括第一信号输入端、滤波模块、第一信号输出端、第二信号输入端及第二信号输出端。第一信号输入端电性连接计算机系统的第一音频连接端口，以接收模拟测试信号。滤波模块电性连接第一信号输入端，用以将模拟测试信号过滤成滤波信号。第一信号输出端电性连接滤波模块及信号测量装置，用以输出滤波信号至信号测量装置。第二信号输入端电性连接信号测量装置，用以自信号测量装置接收对应信号。第二信号输出端电性连接计算机系统的第二音频连接端口，以传输对应信号至计算机系统。处理模块进一步比对模拟测试信号及对应信号。
图I是本发明的测试系统的第一实施例的架构图。 图2是本发明的测试系统的第二实施例的架构图。图3是本发明的测试信号传输的方法的步骤流程图。[主要元件标号说明]测试系统la、lb测试信号辅助装置10a、10b第一信号输入端Ila 第一信号输出端Ilb第二信号输入端12a 第二信号输出端12b滤波模块13陷波滤波器131低通滤波器132计算机系统20处理模块21第一音频连接端口 22第二音频连接端口 23 信号测量装置30a、30b差分器41运算放大器4具体实施例方式为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。请先参考图I是本发明的测试系统的第一实施例的架构图。本发明的第一实施例中，测试系统Ia包括测试信号辅助装置IOa及计算机系统20，用以测试信号测量装置30a。测试信号辅助装置IOa与计算机系统20电性连接，以供计算机系统20传输模拟测试信号至测试信号测量装置30a，以确认测试信号测量装置30a的功能是否正常。测试信号测量装置30a可为一被测装置(Device Under Test，DUT)，例如心电图机或是脑波机等医疗检测装置，但本发明并不限于此。计算机系统20包括处理模块21、第一音频连接端口 22及第二音频连接端口 23。处理模块21可为一芯片或由一软件搭配硬件架构而成，用以产生模拟测试信号。在本发明的一实施例中，模拟测试信号为一正弦波形信号，但本发明并不限于此，模拟测试信号亦可为一仿真的心电图信号。第一音频连接端口 22为一音频输出端口(Audio Output Jack),可用以输出模拟信号。第一音频连接端口 22与处理模块21电性连接，用以传输处理模块21所产生的模拟测试信号至测试信号辅助装置10a。第二音频连接端口 23为一音频输入端口(Audio Input Jack)，可用以输入模拟信号。第二音频连接端口 23是与处理模块21电性连接，用以回传测试信号辅助装置IOa所产生的对应信号至处理模块21，再进行后续的比对。计算机系统20比对对应信号的方式在之后会有详细的说明，故在此先不赘述。在本发明的第一实施例中，测试信号辅助装置IOa包括第一信号输入端11a、第一信号输出端lib、第二信号输入端12a、第二信号输出端12b、滤波模块13及差分器41。第一信号输入端Ila是与计算机系统20的第一音频连接端口 22电性连接，以接收模拟测试信号。其中第一信号输入端Ila亦可与计算机系统20的第一音频连接端口 22为相同规格的连接端口，以通过一音频传输线电性连接，但本发明并不限于此。滤波模块13与第一信号输入端Ila电性连接，用以将模拟测试信号进行过滤成滤波信号。其中滤波模块13包括陷波滤波器(Notch Filter) 131及低通滤波器132。由于计算机系统20大多是利用市电作为电力来源，因此为了避免因市电的噪声干扰，测试信号辅 助装置IOa利用陷波滤波器131滤除掉市电频率的信号，在本实施例中是滤除频率为60Hz左右的信号。另一方面，低通滤波器132用以滤除人体生理信号不会具有的高频信号，在本实施例中是滤除掉200Hz以上的信号。由于陷波滤波器131及低通滤波器132的作用原理已经被本领域技术人员所熟知，故在此不再赘述。第一信号输出端Ilb与滤波模块13及信号测量装置30a电性连接，用以输出滤波信号至信号测量装置30a。并需注意的是，为了减少检测到噪声，信号测量装置30a可同时接收正向及反向的信号，因此在本实施例中信号测量装置30a的输入端具有两输入端。如此一来，测试信号辅助装置IOa中还可包括了差分器41。差分器41电性连接于滤波模块13及第一信号输出端Ilb之间，用以将滤波信号分成正向滤波信号及反向滤波信号，再经由第一信号输出端Ilb传输至信号测量装置30a。由于构成差分器41的电路已经被本领域技术人员所熟知，且并非本发明的重点所在，故在此不再赘述。信号测量装置30a接收滤波信号后，将滤波信号进行处理以转换为对应信号，再回传到测试信号辅助装置10a。其中对应信号的振幅应大于原始模拟测试信号的振幅。由于信号测量装置30a的处理过程并非本发明的重点所在，故在此不再赘述。测试信号辅助装置IOa的第二信号输入端12a是与信号测量装置30a电性连接，用以接收自信号测量装置30a传送出的对应信号。第二信号输出端12b与第二信号输入端12a及计算机系统20的第二音频连接端口 23电性连接，用以将对应信号传送至计算机系统20内。同样地，第二信号输出端12b亦可与计算机系统20的第二音频连接端口 23为相同规格的连接端口，以通过音频传输线电性连接,但本发明并不限于此。最后计算机系统20的处理模块21进一步比对对应信号是否为正常放大的模拟测试信号或是有失真的情况。举例而言，若信号测量装置30a的功能可将原始信号放大十倍，因此当输入频率为100Hz，振幅为IOOmV的模拟测试信号时，信号测量装置30a应该产生频率为100Hz，振幅为IOOOmV的对应信号。所以计算机系统20的处理模块21判断信号测量装置30a是否输出了正确频率与振幅的对应信号，或是比对对应信号与模拟测试信号的波型是否有失真的情况。
计算机系统20的处理模块21可利用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)算法，将对应信号由时域(Time Domain)转变为频域(Frequency Domain),再判断对应信号的频率与振幅是否正常。由于借助快速傅里叶变换算法进行判断的方式已经被本领域技术人员所熟知，且并非本发明的重点所在，故在此不再赘述其方法。并需注意的是，本发明并不限定计算机系统20仅能借助快速傅里叶变换进行比对。接下来请参考图2是本发明的测试信号辅助装置的第二实施例的架构图。在本发明第二实施例中，信号测量装置30b同时输出正向及反向的信号。为了配合信号测量装置30b的规格，测试系统Ib的测试信号辅助装置IOb进一步包括运算放大器42。运算放大器42与第二信号输入端12a电性连接，以将信号测量装置30a输出的正向对应信号及反向对应信号集成成单一的对应信号。之后再经由第二信号输出端12b输出至计算机系统20，以进行后续的判断。由于构成运算放大器42的电路已经被本领域技术人员所熟知，且并非本发明的重点所在，故在此不再赘述。接着请参考图3是本发明的测试信号传输的方法的步骤流程图。此处需注意的是，以下虽以测试信号辅助装置IOa为例说明本发明的测试信号传输的方法，但本发明的测试信号传输的方法并不以使用在测试信号辅助装置IOa为限。首先进行步骤301 :经由计算机系统的第一音频连接端口输出模拟测试信号。首先计算机系统20通过其内部的处理模块21以产生模拟测试信号，再经由计算机系统20的第一音频连接端口 22输出模拟测试信号至测试信号辅助装置IOa中。其次进行步骤302 :将模拟测试信号过滤成滤波信号。 其次滤波模块13将模拟测试信号过滤成滤波信号。在本发明的一实施例中，滤波模块13先经由陷波滤波器131滤除掉市电的噪声，再经由低通滤波器132滤除不需要的高
频信号。接着进行步骤303 :输出滤波信号至信号测量装置。接着第一信号输出端Ilb输出滤波信号至信号测量装置30a。并且在本发明的一实施例中，可配合信号测量装置30a的规格，利用差分器41将滤波信号分为正向滤波信号与反向滤波信号，再传输至信号测量装置30a。接着进行步骤304 自信号测量装置接收对应信号。当信号测量装置30a接收到滤波信号后，输出相对应的对应信号，例如将滤波信号的振幅放大后再输出。因此第二信号输入端12a即自信号测量装置30a接收对应信号。另一方面，信号测量装置30a亦有可能输出正向与反向的对应信号，因此在本发明的其中一实施例中，第二信号输入端12a接收信号后，可进一步利用运算放大器42将正向与反向的对应信号集成为单一的对应信号。最后进行步骤305 :经由第二音频连接端口将对应信号传输至计算机系统。最后测试信号辅助装置IOa通过第二信号输出端12b将对应信号经由第二音频连接端口 23传输到计算机系统20，计算机系统20的处理模块21再比对对应信号是否与模拟测试信号相对应。当对应信号与模拟测试信号相对应时，是代表信号测量装置30a的功能正常。此处需注意的是，本发明的测试信号产生的方法并不以上述的步骤次序为限，只要能达成本发明的目的，上述的步骤次序亦可加以改变。、
由此可知，利用上述的测试系统Ia及测试信号产生的方法，即可方便地测试信号测量装置30a的功能，并可降低测试的成本。综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，在于均显示其迥异于已知技术的特 征，恳请贵审查员明察，早日赐准专利，俾嘉惠社会，实感德便。惟应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利要求范围自应以权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种测试信号辅助装置，用以供一计算机系统测试一信号测量装置，该测试信号辅助装置包括 一第一信号输入端，电性连接该计算机系统的一第一音频连接端口，以接收一模拟测试信号； 一滤波模块，电性连接该第一信号输入端，用以将该模拟测试信号过滤成一滤波信号; 一第一信号输出端，电性连接该滤波模块及该信号测量装置，以输出该滤波信号至该信号测量装置； 一第二信号输入端，电性连接该信号测量装置，用以自该信号测量装置接收一对应信号；以及 一第二信号输出端，电性连接该计算机系统的一第二音频连接端口，以传输该对应信号至该计算机系统。
2.根据权利要求I所述的测量信号辅助装置，其中该滤波模块包括一陷波滤波器，用以滤除60Hz的信号。
3.根据权利要求2所述的测量信号辅助装置，其中该滤波模块包括一低通滤波器，用以滤除200Hz以上的信号。
4.根据权利要求I所述的测量信号辅助装置，还包括一差分器，电性连接于该滤波模块与该第一信号输出端之间。
5.根据权利要求I所述的测量信号辅助装置，还包括一运算放大器，电性连接于该第二信号输入端。
6.一种测试信号产生的方法，用以供一计算机系统经由一测试信号辅助装置测试一信号测量装置，该方法包括以下步骤 经由该计算机系统的一第一音频连接端口输出一模拟测试信号； 将该模拟测试信号过滤成一滤波信号； 输出该滤波信号至该信号测量装置； 自该信号测量装置接收一对应信号；以及 经由一第二音频连接端口将传输该对应信号至该计算机系统。
7.根据权利要求6所述的测试信号产生的方法，还包括以下步骤滤除60Hz的信号。
8.根据权利要求7所述的测试信号产生的方法，还包括以下步骤滤除200Hz以上的信号。
9.一种测试系统，用以测试一信号测量装置，该测试信号系统包括 一计算机系统，包括 一处理模块，用以产生一模拟测试信号； 一第一音频连接端口，与该处理模块电性连接，用以传输该模拟测试信号；以及 一第二音频连接端口，与该处理模块电性连接；以及 一测试信号辅助装置，包括 一第一信号输入端，电性连接该计算机系统的该第一音频连接端口，以接收该模拟测试信号； 一滤波模块，电性连接该第一信号输入端，用以将该模拟测试信号过滤成一滤波信号; 一第一信号输出端，电性连接该滤波模块及该信号测量装置，以输出该滤波信号至该信号测量装置； 一第二信号输入端，电性连接该信号测量装置，用以自该信号测量装置接收一对应信号；以及 一第二信号输出端，电性连接该计算机系统的该第二音频连接端口，以传输该对应信号至该计算机系统，该处理模块用以比对该模拟测试信号及该对应信号。
10.根据权利要求9所述的测试系统，其中该滤波模块包括一陷波滤波器，用以滤除60Hz的信号。
11.根据权利要求10所述的测试系统，其中该滤波模块包括一低通滤波器，用以滤除200Hz以上的信号。
12.根据权利要求9所述的测试系统，其中该处理模块进一步通过一快速傅里叶变换算法比对该模拟测试信号及该对应信号。
全文摘要
本发明为一种测试系统、测试信号辅助装置及其测试信号产生的方法。测试信号辅助装置用以供计算机系统测试信号测量装置。测试信号辅助装置包括第一信号输入端、滤波模块、第一信号输出端、第二信号输入端及第二信号输出端。第一信号输入端经由计算机系统的第一音频连接端口接收模拟测试信号。滤波模块用以将模拟测试信号过滤成滤波信号。第一信号输出端用以输出滤波信号至信号测量装置。第二信号输入端用以自信号测量装置接收对应信号。第二信号输出端经由计算机系统的第二音频连接端口传输对应信号至计算机系统。
文档编号G01R1/28GK102735890SQ201110097389
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月19日 优先权日2011年3月30日
发明者刘鼎文, 施文晖, 王嘉源, 胡焕捷 申请人:纬创资通股份有限公司