专利名称：抗扰度多通道参数监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电气信号监控系统，尤其涉及一种抗扰度测试用多通道电参数监控系统。
背景技术：
随着汽车零部件电子技术的日益发展，越来越多的电子零部件(如点火线圈、照明灯、指示灯、天线升降器、GPS全球定位系统等)被运用于整车之中，这些汽车的电子零部件在汽车内部实现着极其多样的功能(如驾驶安全功能、指示功能、防盗功能、行驶过程的控制功能、驾驶者舒适调节功能和娱乐功能等)。然而，这么多的电子零部件被运用于汽车之中，各部件之间会产生干扰信号，导致电子零部件之间的电磁兼容(Electro MagneticCompatibility, EMC)问题越来越突出，对电子零部件的抗干扰能力也就提出了更高的要求。因此，电子零部件的抗干扰的测试已成为一项必不可少的常规性的测试。对于参数较 多的零部件测试，需要监控以及记录的参数(特别是电气信号的参数)多达几十个。现有技术通常采用示波器、万用表或其他数据采集记录设备来监控和记录参数，需要的设备、人力和资源较多，成本高且监控的数据可追溯性不能保证，再加上不可避免的人为因素的失误也会造成测试的准确度降低，可重复性不好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高检测精度和重复性的抗扰度多通道参数监控系统。一种抗扰度多通道参数监控系统，包括测试主机、监控主机、数据采集器以及至少一个数据采集卡，所述数据采集卡采集被测器件的多路测试通道的监控参数，并把采集到的参数信号发送给所述监控主机；所述监控主机接收所述数据采集卡发送的参数信号和所述测试主机发送的测试信号，并判断所述监控参数是否超出报警限制范围，若所述监控参数超出报警限制范围，所述监控主机发送监控参数异常报警信号；所述数据采集器接收所述监控参数异常报警信号，并将所述监控参数异常报警信号转发给所述测试主机；所述测试主机根据测试要求设置干扰源频率，并向所述监控主机发送所述测试信号，所述测试信号的频率为所述干扰源频率，所述测试主机接收所述监控参数异常报警信号，并根据所述监控参数异常报警信号调整所述测试信号的强度，并将调整后的测试信号发送给所述监控主机。上述监控系统优选的一种技术方案，所述监控参数为所述被测器件的被测信号电压幅度、被测信号频率幅度。上述监控系统优选的一种技术方案，所述监控主机记录所述测试信号的频率、所述被测信号电压幅度、被测信号频率幅度。上述监控系统优选的一种技术方案，所述监控主机将所述测试信号的频率、所述被测信号电压幅度、被测信号频率幅度记录在TXT文档中。
上述监控系统优选的一种技术方案，所述监控主机采用预设上下限的方式，自动判断所述监控参数是否超出所述报警限制范围。上述监控系统优选的一种技术方案，所述监控主机为包括USB接口、RS232接口的计算机，所述监控主机利用所述USB接口接收所述监控参数，所述监控主机利用所述RS232接口接收所述测试信号。上述监控系统优选的一种技术方案，所述测试主机包括通用总线接口，所述测试主机利用所述通用总线接口接收所述监控参数异常报警信号。上述监控系统优选的一种技术方案，所述监控主机将所述监控参数异常报警信号发送给所述数据采集卡，所述数据采集卡将所述监控参数异常报警信号转发给所述数据采集器。上述监控系统优选的一种技术方案，还包括参数设置运行界面，用于预先设置测试通道路数、每路被测信号的电压和频率监控的报警限制范围以及用于监控画面。 上述监控系统优选的一种技术方案，还包括基于被测信号的电压、频率显示界面，用于记录所述被测信号的幅度、被测信号频率幅度。与现有技术相比，本发明的抗扰度多通道参数监控系统实现了所述测试主机和所述监控主机的信息交互，拓展了所述测试主机的性能，完善了整个监控系统的流程，丰富了测试结果的表述，极大完善了测试过程的质量控制，可以给与工程人员客观准确的参考数据。
图I是本发明的抗扰度多通道参数监控系统的结构框图。图2是本发明的抗扰度多通道参数监控系统中的测试主机运行的流程图。图3是本发明的抗扰度多通道参数监控系统中的监控主机运行的流程图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。请参阅图1，图I是本发明的抗扰度多通道参数监控系统的框图。所述抗扰度多通道参数监控系统包括测试主机11、监控主机12、至少一个数据采集卡(Data Acquisition,DAQ) 13以及数据采集器14。所述数据采集卡13用于采集被测器件(Device Under Test,DUT) 15的多路测试通道的监控参数，并把采集到的参数信号发送给所述监控主机12。所述监控主机12接收所述数据采集卡13发送的参数信号和所述测试主机11发送的测试信号，并判断所述监控参数是否超出报警限制范围，若所述监控参数超出报警限制范围，所述监控主机12发送监控参数异常报警信号。所述数据采集器14接收所述监控参数异常报警信号，并将所述监控参数异常报警信号转发给所述测试主机U。所述测试主机11根据测试要求先设置干扰源频率，并向所述监控主机12发送所述测试信号，所述测试信号的频率即为所述干扰源频率，所述测试主机11接收所述监控参数异常报警信号，并根据所述监控参数异常报警信号调整所述测试信号的强度，然后将调整后的测试信号发送给所述监控主机12。
本发明的抗扰度多通道参数监控系统将测试主机11和监控主机12连接起来，实现测试主机11和监控主机12两套系统的协同工作，共同完成对所述被测器件15的监控。所述测试主机11负责发生干扰，将测试过程用的测试频率信号发送给所述监控主机12，并向所述被测器件15的监控信号施加符合要求的干扰强度。所述监控主机12负责监控所述被测器件15的参数变化，记录实效状况，及时将监控参数异常警报信号传输给所述测试主机11，从而触发所述测试主机11调整所述测试频率信号的强度。本发明的抗扰度多通道参数监控系统实现了所述测试主机11和所述监控主机12的信息交互，拓展了所述测试主机11的性能，完善了整个监控系统的流程，丰富了测试结果的表述，极大完善了测试过程的质量控制，可以给与工程人员客观准确的参考数据。下面对本发明的抗扰度多通道参数监控系统的各模块做详细的描述 所述数据采集卡13通过信号线与所述被测器件15连接，从而利用该信号线采集所述被测器件15的监控参数，所述监控参数可以为被测信号的电压幅度和频率幅度值。所述数据采集卡13通过USB数据线连接所述监控主机12，从而利用该USB数据线接收所述监控主机12发送的监控参数异常报警信号并向所述监控主机12发送接收到的监控参数。所述数据采集卡13可以为多路数据采集卡，如32路数据采集卡，从而实现对多路被测信号的数据采集。进一步的，当需要测量的信号路数较多，一个数据采集卡不能满足测试需求时，也可以多个数据采集卡同时使用。优选的，所述数据采集卡13是NI生产的USB-6259高速M系列多功能数据采集卡，简称为DAQ6259。DAQ6259是为移动应用或空间上有限制的应用专门设计，其即插即用的安装最大程度地降低了配置和设置时间，同时能直接与螺丝端子相连，有利于削减成本和简化信号的连接。DAQ6259还具有新的NI信号数据流技术，实现了 USB总线上类似DMA的双向高速数据流操作，与LabVIEW、Labffindows/CVI兼容使用，因此DAQ6259在高采样率下也能保持高精度。DAQ6259配有32路模拟输入(16位)，单通道I. 25MS/s采样率(总计IMS/s)，4路模拟输出(16位，2.8MS/s)，48条I/O线(32条时钟线)。在本发明的抗扰度多通道参数监控系统中，DAQ6259通过I/O线与所述被测器件15的L0ADB0X连接，利用模拟量输入通道采集所述被测器件15的监控参数。DAQ6259还通过PIN脚PL 0、GND连接所述数据采集器14，从而向所述数据采集器14转发所述监控参数异常报警信号。本发明的抗扰度多通道参数监控系统可以实现32路或者更多路的信号测试，因为被测器件15的被监控路数可能很多(几十路)或者很少(几路)，因此，通过程序设置，可以自由给所有通道进行采样率的分配，这样根据实际的监控需要配置监控路数将会有效利用所述数据采集卡13的测试效率，实现灵活配置采样速率和采用通道等资源，给实际测试带来极大的方便。所述数据采集器14可以为安捷伦科技有限公司(Agilent)生产的型号为34970A的数据采集器。34970A数据采集器是一种高性能、低价位的数据采集和开关主机，十分适于数据记录、数据采集和一般的开关与控制应用。在本发明的抗扰度多通道参数监控系统中，当所述监控主机12判断有监控参数异常时，向所述数据采集卡13发出监控参数异常报警信号，所述数据采集卡13通过PIN脚Pl. O、GND将该报警信号转发给34970A数据采集器，34970A数据采集器随即产生开关信号并通过通用接口总线General-Purpose InterfaceBus, GPIB)将该报警信号传送给所述测试主机11，从而实现当监控参数异常时，对测试频率点的自动调整功能。所述测试主机11包括通用总线接口 111，所述测试主机11利用所述通用总线接口111接收所述监控参数异常报警信号，并根据该报警信号自动调整干扰源频率的强度，最终得出被测器件15的抗扰性能。具体的，所述测试主机11可以为包括通讯模块、GPIB接口、RS232接口的计算机。所述测试主机11通过RS232数据线与所述监控主机12连接，从而利用该RS232数据线向所述监控主机12发送测试频率信号。所述通讯模块用于发送测试频率信号给所述监控主机12并且查询所述监控主机12关于被测器件15的失效反馈。请参阅图2，图2是所述测试主机11运行的流程图。所述测试主机11启动后，根据测试要求设置干扰源频率，即在一个频率点设置测试频率信号，并向所述监控主机12发送所述测试频率信号。所述监控主机12接收所述数据采集卡13传送的监控参数信号和所述测试主机11传送的测试频率信号，并判断所述监控参数是否超出标准范围，即报警限制范围，若所述监控参数超出标准范围，则发出监控参数异常报警信号。所述测试主机11判断是否接收到所述监控参数异常报警信号。若否，则设置下一个频率点的测试频率信号，并将测试频率信号发送给所述监控主机12 ;若是，则调节所述测试信号的强度，使被测器件15恢复正常状态，然后，所述测试主机11记录此时的测试信号的强度，所述监控主机12记 录被测器件15恢复后的监控参数。如此循环直到整个频段测试结束。所述监控主机12可以为包括USB接口、RS232接口的计算机。所述监控主机12接收、存储所述数据采集卡13发送的监控参数信号和所述测试主机11发送的测试频率信号，建立两者的对应关系并实时显示，所述监控主机12根据预设的上下限自动判断各路信号的监控参数是否超出标准范围，若超出则通过USB数据线向所述数据采集卡13发送监控参数异常报警信号。所述监控主机12的功能可以基于Labview平台实现，主要用于电压，频率参数的监控，并实时显示监控数据值，且能在测试结束后准确跟踪当前频率值的监控参数，实现了监控数据的可追溯性。所述监控主机12非常灵活，通过选用不同的模块实现峰值，平均值的监控，也能根据需要灵活改变采样率以及采样点数，同时上下限值的设置也非常简单，后台数据存储及查看也非常方便。请参阅图3，图3是所述监控主机12运行的流程图。当所述监控主机12启动后，等待所述测试主机11发送的同步信号，即所述测试主机11发送的测试频率信号。当所述监控主机12判断未收到测试频率信号时，所述监控主机12处于等待状态；当所述监控主机12收到测试频率信号时，表示测试主机11已经开始工作，此时，所述监控主机12被触发，所述监控主机12接收所述数据采集卡13采集的监控参数，并记录测试频率点的频率及对应的监控信号的电压幅度和频率作为报告数据保存。每次参数测量时，所述监控主机12将会采用预设值的限制线来进行比较，如果监控参数超过标准范围，所述监控主机12将会发出监控参数异常报警信号，由所述测试主机11接到所述监控参数异常报警信号后进行后续操作；如果监控参数未超过标准范围，则所述监控主机12回到等待状态，等待接收下一个频率点的测试频率信号。如此循环直到整个频段测试结束。本发明的监控系统中的监控主机12记录分析，进行可接受标准的判断，并时准确地报警指示。对于需要记录的被测器件的可承受最大干扰强度信号(Threshold level)时，监控主机12也会将该最大干扰强度信号传送给测试主机11，则测试主机11便自动调整施加强度，这就大大提高了测试结果的精确性，对于监控的参数实时变化也清晰准确的反映出来了。为了使得本发明的抗扰度多通道参数监控系统操作更加简便，进一步的，本发明的抗扰度多通道参数监控系统还提供人机操作界面，包括参数设置运行界面，基于监控信号的电压、频率显示界面，测试结果数据界面以及测试主机界面。所述测试主机界面用于完成对RS232和GPIB总线的设置，从而使测试主机11和监控主机12形成统一的整体，并协同工作。所述测试结果数据界面可以为TXT文档，即将测试过程中的监控数据将被保存在TXT文档中，包含信息包括测试信号频率、被测信号电压幅度、被测信号频率幅度以及被监控通道号，易于阅读和编辑。所述参数设置运行界面包括两部分，其中一部分用于操作人员预先设置测试通道路数、每路电压和频率监控的报警限制范围；另一部分可以为监控画面，如采样波形画面，用于显示多通道的实时采样波形。当报警事件发生时，界面顶端的LED显示将会由绿转变成红色。
在基于监控信号的电压、频率显示界面中，当测试主机11开始测试时，监控主机12同时记录基于测试频率(F)的被测信号的电压(V)和频率值(f)，用测试频率作为横坐标，被测参数幅度作为纵坐标绘制V-F和f_F波形图，使观测变得直观容易。测试结束后，此波形图可以和数据文件一起作为结果提供给测试人员，真正做到图文并茂。本发明的抗扰度多通道参数监控系统的人机操作界面基于图形化编程工具Labview平台进行开发，采用多种总线控制方式来连接设备完成数据采集和系统通讯工作。具体涉及的总线有RS232，USB, GPIB，通过这些控制总线将数据采集卡13，数据采集器14、测试主机11、监控主机12联系起来协同工作。具有开发周期短，投入较少，界面友好，可操作性强等优点。可以实现电压幅度值和频率值信号的测量，可实现多路的采样速度和采样路数配置，可记录参数测量结果，配合操作平台达到高效率多通道的实时监控目的。使系统具有较高的自动化程度和高度的可控性。与现有技术相比，本发明的抗扰度多通道参数监控系统，采用多通道可扩展数据采集卡13将需监控的参数传送到了监控主机12，在监控主机12上设置各路信号的限值，将数据记录在监控主机12的数据库中，通过监控主机12实现信号可接受标准的自动判断。如信号超出限值，监控主机12报警提示测试工程师。当最大干扰强度信号需要记录时，监控主机12也会将该最大干扰强度信号传送给测试主机11。本发明的抗扰度多通道参数监控系统实现了监控仪器少，占地小，人力资源省，精确性好，效率高，监控数据实时记录，可重复性好的特点。本发明的抗扰度多通道参数监控系统有利于为国内外的汽车零部件厂商提供符合特定要求的高质量的检测服务，有利于提高相关汽车零部件产品的质量，从而更好推动汽车行业特别是本土汽车行业的发展。在不偏离本发明的精神和范围的情况下还可以构成许多有很大差别的实施例。应当理解，除了如所附的权利要求所限定的，本发明并不限于在说明书中所述的具体实施例。
权利要求
1.种抗扰度多通道参数监控系统，其特征在于，包括测试主机、监控主机、数据采集器以及至少一个数据采集卡； 所述数据采集卡采集被测器件的多路测试通道的监控参数，并把采集到的参数信号发送给所述监控主机； 所述监控主机接收所述数据采集卡发送的参数信号和所述测试主机发送的测试信号，并判断所述监控参数是否超出报警限制范围，若所述监控参数超出报警限制范围，所述监控主机发送监控参数异常报警信号； 所述数据采集器接收所述监控参数异常报警信号，并将所述监控参数异常报警信号转发给所述测试主机； 所述测试主机根据测试要求设置干扰源频率，并向所述监控主机发送所述测试信号，所述测试信号的频率为所述干扰源频率，所述测试主机接收所述监控参数异常报警信号，并根据所述监控参数异常报警信号调整所述测试信号的强度，并将调整后的测试信号发送给所述监控主机。
2.如权利要求I所述的抗扰度多通道参数监控系统，其特征在于，所述监控参数为所述被测器件的被测信号电压幅度和被测信号频率幅度。
3.如权利要求2所述的抗扰度多通道参数监控系统，其特征在于，所述监控主机记录所述测试信号的频率、所述被测信号电压幅度、所述被测信号频率幅度。
4.如权利要求3所述的抗扰度多通道参数监控系统，其特征在于，所述监控主机将所述测试信号的频率、所述被测信号电压幅度、所述被测信号频率幅度记录在TXT文档中。
5.如权利要求I所述的抗扰度多通道参数监控系统，其特征在于，所述监控主机采用预设上下限的方式，自动判断所述监控参数是否超出所还报警限制范围。
6.如权利要求I所述的抗扰度多通道参数监控系统，其特征在于，所述监控主机为包括USB接口、RS232接口的计算机，所述监控主机通过所述USB接口接收所述监控参数，所述监控主机通过所述RS232接口接收所述测试信号。
7.如权利要求I所述的抗扰度多通道参数监控系统，其特征在于，所述测试主机包括通用总线接口，所述测试主机通过所述通用总线接口接收所述监控参数异常报警信号。
8.如权利要求I所述的抗扰度多通道参数监控系统，其特征在于，所述监控主机将所述监控参数异常报警信号发送给所述数据采集卡，所述数据采集卡将所述监控参数异常报警信号转发给所述数据采集器。
9.如权利要求I所述的抗扰度多通道参数监控系统，其特征在于，还包括参数设置运行界面，用于预先设置所述被测器件的测试通道路数、每路被测信号的电压和频率监控的报警限制范围以及用于监控画面。
10.如权利要求I所述的抗扰度多通道参数监控系统，其特征在于，还包括基于被测信号的电压、频率显示界面，用于记录所述被测信号的幅度、被测信号频率幅度。
全文摘要
本发明涉及种抗扰度多通道参数监控系统，包括测试主机、监控主机、数据采集器以及至少一个数据采集卡，数据采集卡采集监控参数，并把采集到的参数信号发送给监控主机；监控主机接收参数信号和测试主机发送的测试信号，并判断监控参数是否超出报警限制范围，并发送监控参数异常报警信号；数据采集器接收监控参数异常报警信号，将报警信号转发给测试主机；测试主机根据测试要求设置干扰源频率，并向监控主机发送测试信号，测试主机接收报警信号，并根据报警信号调整测试信号的强度。本发明的抗扰度多通道参数监控系统采用的监控仪器少，占地小，人力资源省，精确性好，效率高，监控数据实时记录，可重复性好。
文档编号G05B19/048GK102809946SQ20111014228
公开日2012年12月5日 申请日期2011年5月30日 优先权日2011年5月30日
发明者陆晖, 张元惠 申请人:上海天祥质量技术服务有限公司