本发明涉及智能卡测试技术领域，具体涉及一种用于测试智能卡生产制造过程中的温度和压强的测试系统。
背景技术：
目前，在日常生活中，经常会用到各种智能卡，如公交卡、社保卡、二代身份证。这些卡片大都是由多层薄膜压合而成的，这个过程就是层压，即通过高温高压在一定的时间内将一层层的塑料薄膜压合成为坚实的卡体。层压过程就是将预先定位好的一层层的片材放入层压机中按照预先设定好的温度、压强和时间参数进行层压，之后多层片材就会粘和在一起成为坚实的卡体。
在实际层压生产过程中，要通过设置合理的层压参数，使各层薄膜充分接触，形成强的粘接力，同时又不能影响卡体的尺寸、印刷图案的颜色。因此，层压的特殊性体现在不可逆性上：一旦压合便不可恢复原状，并且对于层压后可能出现的问题，如印刷图案色彩流失、外观脏污，很难进行修复；很多卡片内嵌有芯片，如公交卡、二代身份证，层压的关键性也体现在保证内置芯片的安全上，即要使温度、压强和时间三个参数配合得当，保护芯片不被损坏。
对于不同品牌和型号的层压设备，由于传感器型号、品牌、测试位置的区别，即使设定完全相同的温度、压强和时间，实际施加在材料上的温度和压强值也会有差异。即便在同一型号层压设备上设定完全相同的参数，也会因为传感器的硬件的个体差异导致施加在产品上的温度和压力不相同。因此，同一型号几台层压设备使用完全相同的参数生产出的产品也会表现出完全不同的质量状况。
综上所述，真正决定层压后产品质量的是层压过程中施加到材料上的实际温度和压强。针对某种产品，只要知道了保证质量合格所需的实际参数并保证在层压过程中将所需的实际参数实际施加到材料上，再反推如何设置设备参数，那么无论使用何种设备生产都能得到高质量的产品。因此，需要一个能测定层压过程中施加到材料上实际温度和压强的装置，即能够用来衡量不同层压设备的统一标准。目前，在智能卡生产过程中，由于存在高温高压，而温度传感器不耐压，压力传感器又不耐高温，所以目前在现有技术中还没有能够在层压过程中同时测定温度和压强值的装置。
技术实现要素：
针对现有技术存在的缺点和空白，本发明提供了一种用于测试智能卡生产制造过程中的温度和压强的测试系统。
本发明的技术方案是，一种用于测试智能卡生产制造过程中的温度和压强的测试系统，包括压力传感模块、温度传感模块、第一信号放大器、第二信号放大器、单片机、存储模块、无线通信模块和显示模块，其中，压力传感模块、第一信号放大器与单片机依次通过导线连接；温度传感模块、第二信号放大器与单片机依次通过导线连接；单片机分别与存储模块、无线通信模块、显示模块通过导线连接。
温度传感模块采用耐高温的铂电阻传感器，第一信号放大器采用AD620AR芯片，第二信号放大器采用AD620AR芯片，单片机采用STC89C58型号，无线通信模块采用ESP8266芯片，显示模块采TM020GDH41芯片。
压力传感模块采用惠斯通电桥，激励电源能够选择恒压源或恒流源，采用恒流源克服激励电源波动干扰造成的测量误差；
惠斯通电桥由四个首尾相连的电阻构成，惠斯通电桥的每条边称为桥臂，用于实现电桥桥臂上电量的测量，惠斯通电桥是一个由四个电阻R1、R2、R3、R4构成的电桥，当满足相对的电阻乘积相等即R2×R3＝R1×R4时，有a端到d端的电位差Uad为0，即Uad＝0；当惠斯通电桥的四个桥臂中出现未知阻值的电阻时就能够根据惠斯通电桥中的已知阻值的电阻从而实现对未知电阻的阻值的测量；
电阻应变片(金属丝、箔式或半导体应变片)粘贴在测量压力的弹性元件表面上，当被测压力变化时，弹性元件内部应力变形，变形应力使电阻应变片的电阻产生变形，根据所测电阻变化的大小来测量未知压力，设一根电阻丝，电阻率为k，长度为l,截面积为S，在未受力时的电阻R值为：
电阻丝在拉力F作用下，长度l增加，截面S减少，电阻率k也相应变化，将引起电阻变化△R，其值为：
将4电阻片应变片接入全桥电路无称重时全桥电路输出应为零，R5和C2即是实现调零用的，取C2＝1uF，R5＝1.8kΩ。
铂电阻和被测温度之间存在着非线性关系，铂电阻即热电阻的阻值的增加量随温度升高而逐渐减小。铂电阻特性是，在0～500℃的测量范围内，非线性误差最大为2％。
第一信号放大器、第二信号放大器采用具有高共模抑制比的AD620AR芯片作为放大器来达到净化信号的目的。
进一步地，单片机用于将压力传感模块和温度传感模块分别通过第一信号放大器、第二信号放大器放大后的压力信号、温度信号进行处理后输出至无线通信模块；无线通信模块用于将获取的温度信号、压力信号通过无线传输至用户的手机、平板电脑以供分析。显示模块用于显示单片机处理后的压力信号、温度信号。
进一步地，单片机用于获取用户的操作指令并根据用户的操作指令显示用户所设置的测温模式、测温时间间隔和存储模式，存储模块用于存储单片机处理后的温度信号、压力信号。
进一步地，存储模块采用单片机STC89C58控制读写SD卡，将数据实时存储到SD卡中，SD卡有两种总线模式：即SD总线模式和SPI总线模式。其中SD总线模式采用四条数据线并行传输数据。
本发明所述测试系统的有益效果是：能够准确测定智能卡在层压生产过程中的设备施加于产品表面的实际温度和压强，能够制定具有针对性的智能卡层压工艺，以保证智能卡等证件产品的质量一致性，可靠性高、故障率低。
附图说明
图1为本发明所述测试系统的连接关系示意图。
图2为本发明所述测试系统中的惠斯通电桥的电路结构示意图。
图3为本发明所述测试系统的压力传感模块的全桥电路结构示意图。
图中标记所示：1-压力传感模块，2-温度传感模块，3-第一信号放大器，4-第二信号放大器，5-单片机，6-存储模块，7-无线通信模块，8-显示模块。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明所述测试系统的具体实施方式做进一步详细说明。
如图1所示，本发明所述系统包括：压力传感模块1、温度传感模块2、第一信号放大器3、第二信号放大器4、单片机5、存储模块6、无线通信模块7、显示模块8，其中压力传感模块1、第一信号放大器3与单片机5依次连接；温度传感模块2、第二信号放大器4与单片机5依次连接；单片机5分别与存储模块6、无线通信模块7、显示模块8连接。
温度传感模块2采用耐高温的铂电阻传感器。第一信号放大器3采用AD620AR芯片；第二信号放大器4采用AD620AR芯片；单片机5采用STC89C58型号；无线通信模块7采用ESP8266芯片；显示模块8采TM020GDH41芯片。压力传感模块1采用惠斯通电桥，激励电源能够选择恒压源或恒流源，采用恒流源克服激励电源波动干扰造成的测量误差。
如图2所示，惠斯通电桥由四个首尾相连的电阻构成，惠斯通电桥的每条边称为桥臂，用于实现电桥桥臂上电量的测量，惠斯通电桥是一个由四个电阻R1、R2、R3、R4构成的电桥，当满足相对的电阻乘积相等即R2×R3＝R1×R4时，有a端到d端的电位差Uad为0，即Uad＝0。当惠斯通电桥的四个桥臂中出现未知阻值的电阻时就能够根据惠斯通电桥中的已知阻值的电阻从而实现对未知电阻的阻值的测量。
电阻应变片(金属丝、箔式或半导体应变片)粘贴在测量压力的弹性元件表面上，当被测压力变化时，弹性元件内部应力变形，这个变形应力使应变片的电阻产生变形，根据所测电阻变化的大小来测量未知压力，设一根电阻丝，电阻率为k，长度为l，截面积为S，在未受力时的电阻R值为：
电阻丝在拉力F作用下，长度l增加，截面S减少，电阻率k也相应变化，将引起电阻R变化△R，其值为：
为了实现对应变片的温度补偿，因此选择全桥电路作为测量电路，将4片应变片接入电桥。如图3所示。考虑到连线导线分布电容的影响及交流电桥的初始平衡性问题，无称重时电桥输出应为零，R5和C2即是实现调零用的，取C2＝1uF，R5＝1.8kΩ。
铂电阻和被测温度之间存在着非线性关系，铂电阻即热电阻的阻值的增加量随温度升高而逐渐减小。铂电阻特性是，在0～500℃的测量范围内，非线性误差最大为2％。
由于压力传感模块1、温度传感模块2输出的压力信号、温度信号小，因此要对压力传感模块1、温度传感模块2的输出的压力信号、温度信号分别通过第一信号放大器3、第二信号放大器4进行放大后再进入单片机5进行处理。第一信号放大器3、第二信号放大器4采用具有高共模抑制比的AD620AR芯片作为放大器来达到净化信号的目的。单片机5用于将压力传感模块1和温度传感模块2分别通过第一信号放大器3、第二信号放大器4放大后的压力信号、温度信号进行处理后输出至无线通信模块7；无线通信模块7用于将获取的温度信号、压力信号通过无线传输至用户的手机、平板电脑以供分析。使得用户能够及时发现预警，并能及时解决温度异常的问题。显示模块8用于显示单片机5处理后的压力信号、温度信号。
所述单片机5用于获取用户的操作指令并根据用户的操作指令显示用户所设置的测温模式、测温时间间隔和存储模式，存储模块6用于存储单片机5处理后的温度信号、压力信号。存储模块6采用单片机STC89C58控制读写SD卡，将数据实时存储到SD卡中，SD卡有两种总线模式：即SD总线模式和SPI总线模式。其中SD总线模式采用四条数据线并行传输数据。本发明所述系统采用SPI总线模式且传输速率最大能达到160Kbit/s。本发明所述系统采用的单片机STC89C58能够实现SPI总线模式的数据传输，包括串行时钟、数据的输入和输出；在SPI总线模式下，单片机5与SD卡的连接包括时钟线、两根数据传输线和一根片选线。
本发明所述系统的存储模块6采用的是文件分配表系统中的FAT16类型。文件分配表系统的分区包括：保留区、文件分配表区、根目录区、文件目录数据区。数据的读写以扇区为单位，一个簇所包含的扇区数由引导区中输入输出系统参数的分配表参数来决定，通过根目录找到对应的文件名，格式化完成进行写操作时，新建对应文件名的文件分配表区和根目录区，通过文件分配表区中的保存的簇号，完成对应的数据读写，完成一个簇的操作后找到文件的待操作的下一个簇的簇号，从而进行相应的操作并直到文件结束。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。