专利名称：数字式交流随动系统测试系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字式交流随动系统的测试，具体涉及一种数字式交流随动系统的测试系统。
背景技术：
数字式交流随动系统是一种具有 控制、通讯等功能的系统。数字式交流随动系统采用CAN总线通讯和数字量模拟量混合输出方式，且要求控制信号平滑性好、精度高、实时性强、自动完成高精度测试和数据分析记录的自动化程度高。这些给数字式交流随动测试系统研制带来了新的技术难题和挑战。其是否满足使用要求，需采用测试系统进行模拟测试。例如，按规定要求向数字式交流随动系统发送位置控制主令，控制其按规范运行，同时根据数字式随动系统制造与验收规范要求规定的技术指标进行实时测试，检验其性能是否达到要求，从而判断其是否合格。现有的一种数字式交流随动系统检测仪，主要由单片机并行接口 +DOS平台笔记本计算机组成，其能够模拟所涉及数字式交流随动系统的通讯和输出主令信号，优点是简单紧凑，缺点是功能单一，不能进行数字式随动系统的性能测试。现有的另一种数字式随动系统检测仪，主要由多计算机串口通讯，正弦机组成，测试功能由独立计算机控制实现，DOS平台编程，实现了正弦机和测试的同步协调，具备简单自动数据处理功能；优点是自动化程度较高，功能较为完善；缺点是组成复杂，只能实现模拟量控制和测试。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种精度高、实时性强、体积小、集成度高的数字式交流随动系统的测试系统。为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案
本发明的数字式交流随动系统的测试系统，包括计算机、打印机和用于连接计算机与打印机的电缆，其特征在于；还包括混合控制板卡和信号隔离及调理卡；
所述计算机输入预定或者自定义的测试指令，根据规定生成合适的控制指令，通过高速的USB接口，将该控制指令输送至混合控制板卡中；所述混合控制板卡对该控制指令缓冲，然后将经缓冲的控制指令持续发送到CAN网络上；
所述混合控制板卡用于实现CAN总线收发、模拟信号的A/D转换，随动测试命令的转
发；
所述信号隔离及调理卡用于实现混合控制板卡与被测试的随动系统控制卡之间的电气隔离，以及模拟量的隔离和放大功能；
所述混合控制板卡由USB、USBCY68013A,双口 RAM、RS485接口、CAN总线控制器C8051F040、总控逻辑、CAN接口、隔离电源和电源接口组成； 所述USBCY68013A左端与USB连接，右端与双口 RAM连接，下端与总控逻辑连接；
所述双口 RAM下端与CAN总线控制器C8051F040连接；
所述CAN总线控制器C8051F040左端与总控逻辑连接，右端分别与RS485接口和CAN接口连接；
所述CAN接口下端与隔离电源连接；
所述隔离电源分别与电源接口和USB连接；
所述混合控制板卡采用双口 RAM缓冲技术对所述计算机输送至的控制指令进行缓冲；所述混合控制板卡采用USB接口板卡实现CAN总线收发、模拟信号的A/D转换，随动测试命令的转发；
所述信号隔离及调理卡采用高精度隔离运算放大器IS0124作为主要隔离器件；
所述计算机为便携式计算机。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果；1、本测试系统采用混合控制板卡和信号隔离及调理卡，实现信号平滑模型先进、数字量模拟量采集精度高、实时性强。2、本测试系统采用便携式计算机，数据库功能强大，多数据大容量存储、自动计算、体积小、集成度高。3、本随动系统测试系统可根据用户的设定，给出标准的定位、正弦、等速、往复等调试信号，同时能够跟踪测试并显示位置给定、角度反馈、方位角、速度、误差等曲线，可以进行事后数据处理，给出系统定位、等速、正弦跟踪精度、调转性能等指标测试结果，打印测i式手艮表。
图1为本发明数字式交流随动系统的测试系统结构示意图 图2为混合控制板卡的原理组成图
图中，I为计算机，2为打印机，3为电缆，4为混合控制板卡，5为信号隔离及调理卡，
4-1 为 USB、4-2 为 USBCY68013A，4-3 为双口 RAM、4_4 为 RS485 接口、4-5 为 CAN 总线控制器C8051F040.4-6为总控逻辑、4-7为CAN接口、4-8为隔离电源、4-9为电源接口。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。参见图1所示，本发明的数字式交流随动系统的测试系统，包括计算机1、打印机2和用于连接计算机I与打印机2的电缆3，其特征在于；还包括混合控制板卡4、信号隔离及调理卡5 ；
本发明的数字式交流随动系统的测试系统工作时，所述计算机I输入预定或者自定义的测试指令，根据规定生成合适的控制指令，通过高速的USB接口，将该控制指令输送至混合控制板卡4中；所述混合控制板卡4对该控制指令缓冲，然后将经缓冲的控制指令持续发送到CAN网络上；
所述混合控制板卡4用于实现CAN总线收发、模拟信号的A/D转换，随动测试命令的转
发； 所述信号隔离及调理卡5用于实现混合控制板卡4与被测试的随动系统控制卡之间的电气隔离，以及模拟量的隔离和放大功能；数字式交流随动系统输出的模拟信号有方位误差、高低误差、方位速度、高低速度、方位电流、高低电流等。这些信号必须经隔离放大和调理后，才能实现与被测随动系统的电气隔离，从而消除了测试系统对被测系统的干扰。经隔离放大的模拟信号作为数字量采集卡输入并经其采集后转换为数字量，用于数据处理。为了保证模拟量测试精度，模拟量隔离及放大电路必须满足高精度要求。其线性度、漂移等性倉泛。参见图2所示，所述混合控制板卡4由USB4-1、USBCY68013A4-2，双口 RAM4-3、RS485接口 4-4、CAN总线控制器C8051F0404-5、总控逻辑4_6、CAN接口 4_7、隔离电源4_8和电源接口 4-9组成；
所述USBCY68013A4-2左端与USB4-1连接，以特定的端口聆听来自便携计算机的测试控制命令和控制数据，右端与双口 RAM4-3连接，将命令或者数据压入双口 RAM缓冲中，下端与总控逻辑4-6连接，将命令和数据发送至总控逻辑，实现中断信号管理与逻辑组合；
所述双口 RAM4-3下端与CAN总线控制器C8051F0404-5连接，将命令或数据以外部中断方式通知C8051F0404-5 ；
所述CAN总线控制器C8051F0404-5左端与总控逻辑4_6连接，获得控制和数据信息，从而完成必要的操作控制和数据采集；右端分别与RS485接口 4-4和CAN接口 4_7连接，实现以CAN总线数据和同步信号的方式接收和发送控制和数据信息；
所述CAN接口 4-7下端与隔离电源4-8连接，隔离电源4-8分别与电源接口 4_9和USB4-1连接，防止CAN接口与电源接口及USB接口间的噪声干扰；
所述混合控制板卡4采用双MCU协作方式，满足随动系统大量数据的中转要求，保证了数据的传输效率；
所述混合控制板卡4采用双口 RAM缓冲技术对所述计算机I输送至的控制指令进行缓冲，双口 RAM作为2个MCU的共享资源，可用于提高RAM的吞吐率，实现双MCU存储数据共
所述混合控制板卡4采用USB接口板卡实现CAN总线收发、模拟信号的A/D转换，随动测试命令的转发，采用USB接口的优点在于标准统一、易扩展且传输速度快等；
所述信号隔离及调理卡5采用高精度隔离运算放大器IS0124作为主要隔离器件，用于实现混合控制板卡4与被测试的随动系统控制卡之间的电气隔离；
所述计算机I采用便携式计算机，使本发明的数字式交流随动系统的测试系统具有数据库功能强大，多数据大容量存储、自动计算、体积小、集成度高等优点。
权利要求
1.一种数字式交流随动系统的测试系统，包括计算机(I)、打印机(2)和用于连接计算机(I)与打印机(2)的电缆(3)，其特征在于；还包括混合控制板卡(4)和信号隔离及调理卡(5)； 所述计算机(I)输入预定或者自定义的测试指令，根据规定生成合适的控制指令，通过高速的USB接口，将该控制指令输送至混合控制板卡(4)中；所述混合控制板卡(4)对该控制指令缓冲，然后将经缓冲的控制指令持续发送到CAN网络上； 所述混合控制板卡(4)用于实现CAN总线收发、模拟信号的A/D转换，随动测试命令的转发； 所述信号隔离及调理卡(5)用于实现混合控制板卡(4)与被测试的随动系统控制卡之间的电气隔离，以及模拟量的隔离和放大功能。
2.根据权利要求1所述的数字式交流随动系统的测试系统，其特征在于所述混合控制板卡(4)由 USB (4-1)、USBCY68013A (4-2)，双口 RAM (4-3), RS485 接口(4-4)、CAN 总线控制器C8051F040 (4-5),总控逻辑(4-6)、CAN接口(4-7)、隔离电源(4-8)和电源接口(4-9)组成； 所述USBCY68013A (4_2)左端与USB (4_1)连接，右端与双口 RAM (4_3)连接，下端与总控逻辑(4-6)连接； 所述双口 RAM (4-3)下端与CAN总线控制器C8051F040 (4-5)连接； 所述CAN总线控制器C8051F040 (4_5)左端与总控逻辑(4_6)连接，右端分别与RS485接口(4-4)和 CAN 接口(4-7)连接； 所述CAN接口( 4-7 )下端与隔离电源(4-8 )连接； 所述隔离电源(4-8)分别与电源接口(4-9)和USB (4-1)连接。
3.根据权利要求1所述的数字式交流随动系统的测试系统，其特征在于所述混合控制板卡(4)采用双口 RAM缓冲技术对所述计算机(I)输送至的控制指令进行缓冲。
4.根据权利要求1所述的数字式交流随动系统的测试系统，其特征在于所述混合控制板卡(4)采用USB接口板卡实现CAN总线收发、模拟信号的A/D转换，随动测试命令的转发。
5.根据权利要求1所述的数字式交流随动系统的测试系统，其特征在于所述信号隔离及调理卡(5)采用高精度隔离运算放大器IS0124作为主要隔离器件。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的数字式交流随动系统的测试系统，其特征在于所述信号隔离及调理卡(5)采用高精度隔离运算放大器IS0124作为主要隔离器件。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的数字式交流随动系统的测试系统，其特征在于所述信号隔离及调理卡(5)采用高精度隔离运算放大器IS0124作为主要隔离器件。
8.根据权利要求7所述的数字式交流随动系统的测试系统，其特征在于所述计算机(I)为便携式计算机。
全文摘要
一种数字式交流随动系统的测试系统，包括计算机(1)、打印机(2)和用于连接计算机(1)与打印机(2)的电缆(3)，其特征在于还包括混合控制板卡(4)和信号隔离及调理卡(5)；计算机(1)输入预定或者自定义的测试指令，根据规定生成合适的控制指令，通过USB接口将该控制指令输送至混合控制板卡(4)，由混合控制板卡(4)进行缓冲，然后将经缓冲的控制指令发送到CAN网络上；混合控制板卡(4)用于实现CAN总线收发、模拟信号的A/D转换，随动测试命令的转发；信号隔离及调理卡(5)用于实现混合控制板卡(4)与被测试的随动系统控制卡之间的电气隔离、模拟量的隔离和放大功能；具有精度高、实时性强、体积小等优点。
文档编号G05B23/02GK103019230SQ20121054331
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月16日 优先权日2012年12月16日
发明者熊婷, 王建 申请人:重庆望江工业有限公司