专利名称：计算机监视系统测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对计算机监视系统进行测试或校验的标准设备，属于包含多种物理量测试或校准的计量设备技术领域。
计算机监视系统是一种新兴技术，它以计算机为核心，将工业现场采集的各种模拟量、开关量、脉冲量通过相应的变送装置送到计算机中，完成对信号的处理，并在监视器上显示有关参数或图型，还可实现对参数的控制。然而就计算机监视系统自身，应该做到参数显示准确，开关量顺序正确，模似图清晰，对系统的安装调试和检修时，都应有相应的标准设备来校验和测试。传统的校验方法是对不同的变量采用不同的仪器，例如用电位差计，标准信号发生器、标准电压表及标准电阻箱等来校验各种模拟量，用方波发生器和十进频率计来校验脉冲量。至于校验开关量目前还设有国产专用设备，进口设备“计算机逻辑测试仪”虽可进行此项测试，但价格昂贵。多台架设备联合使用，操作繁琐，精度不易匹配，容易出差错，同时携带不便，不适合现场使用需要。
本实用新型的目的是为计算机监视系统提供一种一体化综合测试校验设备，可方便地进行计算机监视系统常用模拟量和开关量的校验。
本实用新型的任务是这样实现的一个以单片机为核心包括随机存贮器、只读存贮器、锁存器、译码器和键盘、打印、显示部件的应用计算机装置中，还设有一个模拟量输出电路和一个开关量输出电路。所述模拟量输出电路由数模转换器，标准参考电压电路，直流比例放大器，多路转换开关和输出变换电路组成，数模转换器输出端经直流比例放大器与多路转换开关电连接，多路转换开关各输出端分别与各输出变换电路连接，所述输出变换电路至少包括恒压源电路，恒流源电路及模拟电阻。所述开关量输出电路设有一个I／D扩展板，该扩展板的双向数据口与所述计算机数据总线连接，其并行输出口分别经光电耦合器输出。
采用上述方案后可以用键盘输入或设置方式决定测试类型和参数，即首先选择是模拟量还是开关量，在选择模拟量校验状况下还可选择标准毫伏信号、标准电压信号，常用电流信号和模拟电阻输出，分别对计算机监视系统的热电偶检测部分，电压信号部分，变送器部分和热电阻测试部分进行校验；在选择开关量校验状况下，可同时校验24路开关量，提供“同间隔校验”和“变间隔校验”两种方式。这样用一台装置即可完成对计算机监视系统的多种性能的测试和校验，可大大提高监视系统的准确率，开关量顺序记录及脉冲量计数的正确性，所提供的各种测试量精度匹配，操作灵活，读数方便，体积小，重量轻，结构紧凑并便于携带。
下面就附图和实施例对本实用新型作具体说明。
图1是装置正面视图。
图2是电路框图。
图3是模拟量输出部分电路原理图。
图4是开关量输出部分电路原理图。
图1中装置面板1上设有数码显示管2，可显示时钟、通道号和间隔值、输出提示符等。还设有打印机出口3，打印机观察口4模拟量测试项目切换键5，数字键盘及调整键6，开关量测试键7和开关量输出指示灯8。电源开关，电源插座及端子航空插头设在装置的后板上。
图2为装置原理框图，包括单片机8031、EPROM27128、RAM6264、译码器11、锁存器12、打印机μp－40，键盘13，显示14及与键盘显示连接的I／D扩展板8255等组成的应用计算机基本部分，还设有一个由模数转换器18和多路开关17组成的模拟量输出电路以及扩展板8255和隔离器15组成的开关量输出电路。所述的模数转换器18与数据总线DB连接，一个标准参考电压发生器16为数据转换器18提供VRef。单片机8031的双向I／O口P0，P1和P2分别与数据线DB及地址线AB连接。锁存器12由8031的ALE脚选通，EPROM由8031的PSEN脚选通，数模转换器18由译码器11选通。在模拟量输出方式下，8031单片机根据键盘设置输出一个二进制信号通过数模转换器18转换成模拟量，与标准参考电压VRef比较后输出一个标准控制电压，作为恒压源电路21、22，恒流源电路19或模拟电阻电路20的输入信号。在开关量校验方式下，8031单片机根据键盘设置，通过程序运算，经开关量输出扩展板8255和光电耦合隔离器15输出按给定间隔设定的脉冲，信号的电位也可调整。打印机μp－40可同时打印出相应设定值以及校验量。
图3中D1、R4组成运放G1输入电压＋U的稳压网络，通过输入电阻R3及反馈电阻R2、R1的调整使该运放G1组成的直流比例放大电路的输出电压UREF稳定在非常准确的数值上，给模数转换器DAC0832Vref端的提供标准参考电压信号。本实施例中使用两个八位模数转换器DAC0832以确保输出信号的分辨率和精度。运放G2反相端电阻由R5和R6串联组成，第一个DAC0832的Iout直接连G2的反相端，第二个DAC0832的Iout与电阻R5、R6的连接端连接。两个DAC0832的Vref端并接运放G1的输出端，但运放G2反馈线仅与第一个DAC0832的Rfb端连接。从运放G2输出的标准电压信号输入多路开关CD4057，其控制端A0、A1从扩展板8255的PC6、PC7获得一个二位控制字，选择Y0、Y1、Y2或Y3中的一个口输出。其中Y0和Y1与一个运放G3组成的恒压源电路连接，输出二档标准电压信号，一档作0－100mV毫伏校验，另一档作0－10V标准电压校验。这二档参量的准确度分别可达0.15％和0.01％，分辨率分别可达到1μV和1mV。Y2与运放G4及场效应管和三极管组成的恒流源电路连接，输出标准电流信号，作0－20mA电流校验，其准确度可达0.1％，分辨率为1μA。Y3则与集成电路5517A连接，将标准控制信号转换为模拟电阻，提供0－200Ω电阻校验，准确度达0.01％，分辨率可达0.01Ω。
图4为开关量输出电路。用于该电路的扩展板8255的双向数据口D0－D7与数据总线DB连接，三组并行口PA、PB和PC经24个光电耦器TIL113隔离后可同时输出24个开关量D1－D24。输出开关量的电位可调整为24V、12V、6V数档，输出波形可以是上升沿、下降沿或方形波，还可选择“同间隔校验”和“变间隔校验”。在选择脉冲量校验方式下，8255的某一口，例如PC口输出一定间隔的脉冲量，脉冲量的脉冲宽度及周期可经键盘设定。
程序固化在EPROM中，当操作面板开关，选择模拟量测试或开关量测试后，程序控制硬件进入规定状态。在选择模拟量输出情况下，程序询问输出参量形式，并向多路转换开关发送控制字。在选择开关量输出情况下，程序继续询问键盘以获得与开关量或脉冲量有关的各设定值。显示和打印等也均在程序控制下进行。
权利要求1.一种计算机监视系统测试装置，其特征在于所述装置是一个至少包括单片机、存贮器、锁存器、译码器、键盘和显示器的计算机控制装置，还设有一个模拟量输出电路和一个开关量输出电路，所述模拟量输出电路由数模转换器，标准参考电压电路，直流比例放大器，多路转换开关器和输出变换电路组成，数模转换器输出端经直流比例放大器和多路转换开关与输出变换电路连接，所述开关量输出电路设有一个I/D扩展板，其双向数据口与数据总线连接，其并行输出口分别经光电耦合器输出开关量。
2.按权利要求1所述的计算机监视系统测试装置，其特征是所述数模转换器由两个串接而成，第一个数模转换器输出端接放大器G2的反相端，第二个数模转换器的输出端接G2反相输入端的两个串联电阻R5和R6的串接端，该放大器G2的输出端反馈线接第一数模转换器Rfb端。
3.按权利要求1或2所述的计算机监视系统测试装置，其特征是所述的模拟量输出变换电路包括恒压源电路、恒流源电路和模拟电阻电路。
专利摘要本实用新型涉及一种对计算机监视系统进行，校验的标准设备，以替代原来用于测试的各种繁多的单功能设备，这是一种以单片机为核心的智能型设备，包括一个模拟量输出电路，该电路的标准输出信号可转换为恒流源、恒压源或模拟电阻，还包括一个开关量输出电路，可作开关量和脉冲量测试。本实用新型操作灵活，测试方便、精度高，为实验室、计量室及现场对计算机监视系统作校验试测提供一种一体化标准设备。
文档编号G01D21/00GK2157545SQ9321684
公开日1994年2月23日 申请日期1993年6月24日 优先权日1993年6月24日
发明者张冶 申请人:张冶