晶体振荡器温度特性自动测量方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种晶体振荡器温度特性自动测量方法和系统。所述方法包括：设置待测晶体振荡器的多个温度测试点；根据温度测试点，依次产生调温信号，发送给晶振测量单元，以调整晶振测量单元为待测晶体振荡器提供的环境温度；当晶振测量单元的环境温度每达到一个温度测试点时，产生频率测量信号，发送给晶振测量单元，获取晶振测量单元中待测晶体振荡器的频率测量值；获取与全部温度测试点对应的各频率测量值，对各频率测量值进行数据处理，得到待测晶体振荡器的温度特性指标。本发明解决了因为人为参与晶体振荡器温度特性测试而带来的测试的温度点设置不够准确、人工的数据处理存在误差、容易造成错误判断和生产效率低下等问题。
【专利说明】晶体振荡器温度特性自动测量方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机数据处理和自动化测量领域，尤其涉及一种晶体振荡器温度特性自动测量方法和系统。
【背景技术】
[0002]石英晶体振荡器是一种高精度、高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中。石英晶体振荡器分为非温度补偿式晶体振荡器、温度补偿晶体振荡器、电压控制晶体振荡器和恒温控制晶体振荡器等几种类型。其中，恒温控制晶体振荡器是目前频率稳定度和精确度最高的晶体振荡器，它在老化率、温度稳定度、长期稳定度和短期稳定度等方面的性能都非常好，是目前使用的比较广泛的一类石英晶体振荡器。因为振荡器中石英晶体的振荡特性是随着温度的变化而变化的，所以恒温控制晶体振荡器在温度改变时，能否保持频率的稳定性是非常重要的，因此，恒温控制晶体振荡器的温度特性是其非常重要的一个参数。
[0003]目前，晶体振荡器的温度特性测试是采用人工操控测试设备而进行，通过人为的方式改变测试设备的测试环境与测试条件，并通过手工采集数据，再完成测试结果的计算与判定。但是，伴随应用对晶体振荡器的性能需求不断提高，目前的测试方式往往无法达到晶体振荡器的应用测试要求，例如:测试的温度点设置不够准确、测试的条件不能满足、人工的数据处理存在误差、容易造成错误判断和生产效率低下等。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种晶体振荡器温度特性自动测试方法和系统。解决了因为人为参与晶体振荡器温度特性测试而带来的测试的温度点设置不够准确、测试的条件不能满足、人工的数据处理存在误差、容易造成错误判断和生产效率低下等问题。
[0005]在第一方面，本发明实施例提供了一种晶体振荡器温度特性自动测量方法，包括:
[0006]设置待测晶体振荡器的多个温度测试点；
[0007]根据所述多个温度测试点，依次产生调温信号，发送给晶振测量单元，以调整所述晶振测量单元为待测晶体振荡器提供的环境温度；
[0008]当所述晶振测量单元的环境温度每达到一个温度测试点时，产生频率测量信号，发送给晶振测量单元，获取所述晶振测量单元中待测晶体振荡器的频率测量值；
[0009]获取与设置的全部温度测试点对应的各频率测量值，对所述各频率测量值进行数据处理，得到所述待测晶体振荡器的温度特性指标。
[0010]在第二方面，本发明实施例提供了一种晶体振荡器温度特性自动测量系统，相连接的测量控制单元和晶振测量单元，其中:
[0011]所述测量控制单元包括:
[0012]设置子单元，用于设置待测晶体振荡器的多个温度测试点；[0013]温度调整子单元，用于根据所述多个温度测试点，依次产生调温信号，发送给晶振测量单元，以调整晶振测量单元为待测晶体振荡器提供的环境温度；
[0014]频率测量子单元，用于当所述晶振测量单元的环境温度每达到一个温度测试点时，产生频率测量信号，发送给晶振测量单元，以获取所述晶振测量单元中待测晶体振荡器的频率测量值；
[0015]数据处理子单元，用于获取与设置的全部温度测试点对应的各频率测量值，对所述各频率测量值进行数据处理，得到所述待测晶体振荡器的温度特性指标；
[0016]所述晶振测量单元包括:
[0017]控温部件，用于根据所述测量控制单元产生的调温信号，调整所述晶振测量单元为待测晶体振荡器提供的环境温度；
[0018]频率测量部件，用于根据所述测量控制单元产生的频率测量信号，测量所述晶振测量单元中待测晶体振荡器的频率值。
[0019]本发明实施例通过将晶振测量单元和测量控制单元进行集成，使用测量控制单元控制晶振测量单元为待测晶体振荡器提供的环境温度，自动采集预定环境温度下的待测晶体振荡器的频率测量值，当晶体振荡器在其整个测试温度区间内完成测试后，测量控制单元对各频率测量值进行数据处理，得到所述待测晶体振荡器的温度特性指标的技术手段，解决了因为人为参与晶体振荡器温度特性测试而带来的测试的温度点设置不够准确、测试的条件不能满足、人工的数据处理存在误差、容易造成错误判断、生产效率低下等问题，使得整个晶体振荡器测试过程自动完成，达到了减少人力投入，减少测量误差和提高生产效率的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明第一实施例的一种晶体振荡器温度特性自动测试方法的流程图；
[0021]图2是本发明第二实施例的一种晶体振荡器温度特性自动测试方法的流程图；
[0022]图3是本发明第二实施例的晶体振荡器温度特性自动测试方法的人机交互的软件界面示意图；
[0023]图4是本发明第三实施例的一种晶体振荡器温度特性自动测试系统的结构图。【具体实施方式】
[0024]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
[0025]第一实施例
[0026]图1是本发明第一实施例的一种晶体振荡器温度特性自动测试方法的流程图，本实施例的方法可以由晶体振荡器温度特性自动测试系统来执行，该系统中包括交互配合的测量控制单元和晶振测量单元。本实施例的方法具体由测量控制单元执行，包括如下步骤:
[0027]步骤110、设置待测晶体振荡器的多个温度测试点。[0028]在本实施例中，测试人员向测量控制单元中设置待测晶体振荡器的多个温度测试点。
[0029]其中，所述的多个温度测试点可以通过设置起始温度、终止温度和温度递增步长确定。例如:设置起始温度为25°C，终止温度为70°C，温度递增步长为5°C。可以进而确定温度测试点分别为 25°C、30°C、35°C、40°C、45°C、50°C、55°C、60°C、65°C和 70。。。
[0030]当然，本领域技术人员可以理解，设置待测晶体振荡器的多个温度测试点的方式还可以采取其他的方式，例如:依次设置所需的多个温度测试点等，对此并不限定。
[0031]步骤120、根据所述多个温度测试点，依次产生调温信号，发送给晶振测量单元，以调整所述晶振测量单元为待测晶体振荡器提供的环境温度。
[0032]在本实施例中，测量控制单元根据步骤110中设置的多个温度测试点，依次产生调温信号，发送给晶振测量单元，以调整所述晶振测量单元为待测晶体振荡器提供的环境温度。
[0033]在本实施例中，晶振测量单元为放置于其内部的待测晶体振荡器提供测试用的环境温度。
[0034]其中，晶振测量单元中包括有控温部件，例如:热敏电阻、热电偶、钼电阻或者集成温度开关等，优选的，可控温度开关，测量控制单元通过向控温部件发送相应的调温信号，进而调整所述晶振测量单元为待测晶体振荡器提供的环境温度。
[0035]步骤130、判断所述晶振测量单元的环境温度是否达到一个温度测试点:若是:执行步骤140 ;否则，返回步骤130。
[0036]在本实施例中，为了使得待测晶体振荡器的频率测量值更加准确，需要使得晶振测量单元稳定在一个温度测试点后，再对待测晶体振荡器进行相应的频率测量。因此，所述判断所述晶振测量单元的环境温度是否达到一个温度测试点可以具体包括:
[0037]当测量控制单元向晶振测量单元发送调温信号后，连续获取所述晶振测量单元的多个环境温度；当获取的连续的、预定个数的环境温度均位于所述预定的温度测试点所在的预设偏差温度范围内(例如，±l°c、±2°C等)时，确定所述晶振测量单元的环境温度达到所述预定的温度测试点，或者；
[0038]当测量控制单元向晶振测量单元发送调温信号后，间隔预定的时间，确定所述晶振测量单元的环境温度达到所述预定的温度测试点，也就是说，无需再进行判断，间隔预定的时间后，测量控制单元即视为所述晶振测量单元的环境温度达到所述预定的温度测试点。
[0039]举例而言，当测量控制单元向晶振测量单元发送调温至55°C的调温信号后，开始连续获取晶振测量单元中的环境温度(例如，每隔Is获取一次)，当连续获取的预定个数(例如，20个)的环境温度均位于55°C 土1°C的范围内时，确定晶振测量单元的环境温度达到55°C的温度测试点，或者；
[0040]当测量控制单元向晶振测量单元发送调温至55°C的调温信号后，等待预定的一端时间，例如，10分钟、15分钟或者20分钟等，默认晶振测量单元的环境温度达到55°C的温度测试点。
[0041]当然，本领域技术人员可以理解，还可以采取其他的形式来判断所述晶振测量单元的环境温度是否达到一个温度测试点，对此并不限定。[0042]步骤140、产生频率测量信号，发送给晶振测量单元，获取所述晶振测量单元中待测晶体振荡器的频率测量值。
[0043]在本实施例中，晶振测量单元中包括频率测量部件，用于根据测量控制单元产生的频率测量信号，测量所述晶振测量单元中待测晶体振荡器的频率值。
[0044]其中，在每个温度测试点下，可以测量待测晶体振荡器的一个频率值作为所述频率测量值；也可以连续测量待测晶体振荡器的多个频率值后取平均值，将该平均值作为所述频率测量值；也可以连续测量待测晶体振荡器的多个频率值后，筛除其中的离群值后取平均值，将该平均值作为所述频率测量值等，对此并不限定。
[0045]步骤150、获取与设置的全部温度测试点对应的各频率测量值，对所述各频率测量值进行数据处理，得到所述待测晶体振荡器的温度特性指标。
[0046]在本实施例中，测量控制单元获取与测试人员设置的全部温度测试点对应的各频率测量值。举例而言，如表1所示的为一种设置的全部温度测试点与各频率测量值的对应表。
[0047]表1
[0048] 温度测试点(V ) I频率测量值(MHz)
5029.56492
5529.56490
6029.56486
6531.56492
7029.56495
[0049]在本实施例中，可以通过计算均值和方差的方式对各频率测量值进行数据处理，也可以通过计算频率变换量f的方式对各频率测量值进行数据处理。f为待测晶体振荡器振荡频率的标称值，Af为频率测量值与上述频率标称值的差值。
[0050]其中，在对各频率测量值进行数据处理之前，还可以按照预定的筛选算法，首先筛除各频率测量值中的离群值。例如，设定标称值为30MHz，若预定的筛选算法为:将偏离标称值大于±lMHz的频率测量值均视为离群值，则:表1中与65°C的温度测试点对应的频率测量值为离群值。
[0051]本发明实施例通过将晶振测量单元和测量控制单元进行集成，使用测量控制单元控制晶振测量单元为待测晶体振荡器提供的环境温度，自动采集预定环境温度下的待测晶体振荡器的频率测量值，当晶体振荡器在其整个测试温度区间内完成测试后，测量控制单元对各频率测量值进行数据处理，得到所述待测晶体振荡器的温度特性指标的技术手段，解决了因为人为参与晶体振荡器温度特性测试而带来的测试的温度点设置不够准确、测试的条件不能满足、人工的数据处理存在误差、容易造成错误判断、生产效率低下等问题，使得整个晶体振荡器测试过程自动完成，达到了减少人力投入，减少测量误差和提高生产效率的技术效果。
[0052]在上述技术方案的基础上，所述获取与设置的全部温度测试点对应的各频率测量值，对所述各频率测量值进行数据处理，得到所述待测晶体振荡器的温度特性指标之后，还包括:根据得到的所述待测晶体振荡器的温度特性指标，确定所述待测晶体振荡器是否合格。
[0053]举例而言，预定的温度特性标准为:
【权利要求】
1.一种晶体振荡器温度特性自动测量方法，其特征在于，包括: 设置待测晶体振荡器的多个温度测试点； 根据所述多个温度测试点，依次产生调温信号，发送给晶振测量单元，以调整所述晶振测量单元为待测晶体振荡器提供的环境温度； 当所述晶振测量单元的环境温度每达到一个温度测试点时，产生频率测量信号，发送给晶振测量单元，获取所述晶振测量单元中待测晶体振荡器的频率测量值； 获取与设置的全部温度测试点对应的各频率测量值，对所述各频率测量值进行数据处理，得到所述待测晶体振荡器的温度特性指标。
2.根据权利要求1所述的晶体振荡器温度特性自动测量方法，其特征在于，所述当所述晶振测量单元的环境温度每达到一个温度测试点时，产生频率测量信号，发送给晶振测量单元，获取所述晶振测量单元中待测晶体振荡器的频率测量值具体包括: 连续获取所述晶振测量单元的多个环境温度； 当获取的连续的、预定个数的环境温度均位于所述预定的温度测试点所在的预设偏差温度范围内时，确定所述晶振测量单元的环境温度达到所述预定的温度测试点； 产生频率测量信号，发送给晶振测量单元，获取所述晶振测量单元中待测晶体振荡器的频率测量值。
3.根据权利要求1所述的晶体振荡器温度特性自动测量方法，其特征在于，所述当所述晶振测量单元的环境温度每达到一个温度测试点时，产生频率测量信号，发送给晶振测量单元，获取所述晶振测量单元中待测晶体振荡器的频率测量值具体包括: 间隔预定的时间后，确定所述晶振测量单元的环境温度达到所述预定的温度测试点；产生频率测量信号，发送给晶振测量单元，获取所述晶振测量单元中待测晶体振荡器的频率测量值。
4.根据权利要求1或2或3所述的晶体振荡器温度特性自动测量方法，其特征在于，所述获取所述晶振测量单元中待测晶体振荡器的频率测量值具体包括: 获取所述晶振测量单元中待测晶体振荡器的多个频率测量值； 将所述多个频率测量值的平均值作为所述晶振测量单元中待测晶体振荡器的频率测量值。
5.根据权利要求1所述的晶体振荡器温度特性自动测量方法，其特征在于，所述获取与设置的全部温度测试点对应的各频率测量值，对所述各频率测量值进行数据处理，得到所述待测晶体振荡器的温度特性指标具体包括: 获取与设置的全部温度测试点对应的各频率测量值，作为第一测量值组； 按照预定筛选原则，筛除所述第一测量值组中的离群值，得到第二测量值组； 计算所述第二测量值组中各频率测量值的均值和方差，作为所述待测晶体振荡器的温度特性指标。
6.根据权利要求1所述的晶体振荡器温度特性自动测量方法，其特征在于，所述获取与设置的全部温度测试点对应的各频率测量值，对所述各频率测量值进行数据处理，得到所述待测晶体振荡器的温度特性指标之后，还包括:根据得到的所述待测晶体振荡器的温度特性指标，确定所述待测晶体振荡器是否合格。
7.根据权利要求1所述的晶体振荡器温度特性自动测量方法，其特征在于，所述方法还包括: 获取所述晶振测量单元中存储的第一验证数据； 当获取的所述第一验证数据与测试系统本地存储的第二验证数据相一致时，判断所述测试系统与所述晶振测量单元的通信正常。
8.根据权利要求1所述的晶体振荡器温度特性自动测量方法，其特征在于，所述方法还包括: 根据标准温度值，调整所述晶振测量单元的环境温度； 当所述晶振测量单元的环境温度测量值与所述标准温度值相一致时，判断所述晶振测量单元中的控温部件正常。
9.一种晶体振荡器温度特性自动测量系统，其特征在于，包括:相连接的测量控制单元和晶振测量单元，其中: 所述测量控制单元包括: 设置子单元，用于设置待测晶体振荡器的多个温度测试点； 温度调整子单元，用于根据所述多个温度测试点，依次产生调温信号，发送给晶振测量单元，以调整晶振测量单元为待测晶体振荡器提供的环境温度； 频率测量子单元，用于当所述晶振测量单元的环境温度每达到一个温度测试点时，产生频率测量信号，发送给晶振测量单元，以获取所述晶振测量单元中待测晶体振荡器的频率测量值； 数据处理子单元，用于获取与`设置的全部温度测试点对应的各频率测量值，对所述各频率测量值进行数据处理，得到所述待测晶体振荡器的温度特性指标； 所述晶振测量单元包括: 控温部件，用于根据所述测量控制单元产生的调温信号，调整所述晶振测量单元为待测晶体振荡器提供的环境温度； 频率测量部件，用于根据所述测量控制单元产生的频率测量信号，测量所述晶振测量单元中待测晶体振荡器的频率值。
【文档编号】G01R31/00GK103713218SQ201310739265
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】李坤然, 张立林, 林惠娴, 王春明 申请人:广东大普通信技术有限公司