一種可實(shí)時(shí)解算的多模式輸出電路測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種可實(shí)時(shí)解算的多模式輸出電路測(cè)試系統(tǒng)，包括電源、模擬信號(hào)源、上位機(jī)、下位機(jī)。模擬信號(hào)源用于模擬旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出，生成正、余弦信號(hào)及參考信號(hào)作為被測(cè)輸出電路的輸入信號(hào)。上位機(jī)發(fā)出測(cè)試指令給下位機(jī)，下位機(jī)根據(jù)指令生成相應(yīng)的控制信號(hào)，對(duì)被測(cè)輸出電路上的定時(shí)計(jì)數(shù)功能、定數(shù)計(jì)時(shí)功能進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，通過(guò)總線(xiàn)接口對(duì)飛轉(zhuǎn)保護(hù)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并對(duì)被測(cè)輸出電路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)下位機(jī)處理后通過(guò)通訊接口實(shí)時(shí)的將數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)，上位機(jī)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)。該系統(tǒng)可以靈活的向被測(cè)輸出電路發(fā)送測(cè)試指令，也可實(shí)時(shí)的采集被測(cè)輸出電路上的測(cè)試結(jié)果。增強(qiáng)了系統(tǒng)功能的可擴(kuò)展性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種可實(shí)時(shí)解算的多模式輸出電路測(cè)試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種可實(shí)時(shí)解算的多模式輸出電路測(cè)試系統(tǒng)，用于加速度計(jì)測(cè)量輸出電路、轉(zhuǎn)臺(tái)位置測(cè)量輸出電路等電路的功能測(cè)試。
【背景技術(shù)】
[0002]用于轉(zhuǎn)角測(cè)量的輸出電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種儀表角度測(cè)試、轉(zhuǎn)臺(tái)位置測(cè)試等慣性系統(tǒng)中。并且，輸出電路中都包括定時(shí)計(jì)數(shù)功能模塊和定數(shù)計(jì)時(shí)功能模塊。
[0003]慣性系統(tǒng)的高精度要求用于轉(zhuǎn)角測(cè)量的輸出電路向高精度、高集成度、專(zhuān)用性強(qiáng)等方向發(fā)展。以陀螺加速度計(jì)為例，輸出電路是將其外環(huán)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度轉(zhuǎn)換為脈沖形式輸出，因此，輸出電路的轉(zhuǎn)換精度直接影響到陀螺加速度計(jì)的精度。
[0004]現(xiàn)有的用于轉(zhuǎn)角測(cè)量的輸出電路測(cè)試系統(tǒng)，基本依靠通用儀器進(jìn)行組合后，對(duì)輸出電路進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣、實(shí)時(shí)性差、模式單一，通用儀器資源浪費(fèi)嚴(yán)重，同時(shí)測(cè)試精度無(wú)法得到保證。
[0005]為此，需要提供一種針對(duì)用于轉(zhuǎn)角測(cè)量的輸出電路測(cè)試系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)操作簡(jiǎn)單、可實(shí)時(shí)解算、多模式、高精度的測(cè)試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可實(shí)時(shí)解算的多模式輸出電路測(cè)試系統(tǒng)。通過(guò)上位機(jī)發(fā)送測(cè)試指令、下位機(jī)將指令轉(zhuǎn)換為控制命令，對(duì)被測(cè)輸出電路中的功能進(jìn)行測(cè)試，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解算，為輸出電路提供有效測(cè)試手段，解決輸出電路測(cè)試精度低、實(shí)時(shí)性差和模式單一的問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括:
[0008]一種可實(shí)時(shí)解算的多模式輸出電路測(cè)試系統(tǒng)，用于加速度計(jì)、轉(zhuǎn)臺(tái)等角度測(cè)量輸出電路的功能測(cè)試。
[0009]該測(cè)試系統(tǒng)包括:電源、模擬信號(hào)源、上位機(jī)、以及下位機(jī)，其中，所述電源為所述下位機(jī)和被測(cè)輸出電路提供工作電源；所述模擬信號(hào)源模擬旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出，生成正、余弦信號(hào)及參考信號(hào)，作為所述被測(cè)輸出電路的輸入信號(hào)；所述上位機(jī)向所述下位機(jī)發(fā)送定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)控制命令，接收來(lái)自所述下位機(jī)的計(jì)數(shù)和計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)、及飛轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和儲(chǔ)存；所述下位機(jī)將來(lái)自所述上位機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)控制命令轉(zhuǎn)換為定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)控制信號(hào)，對(duì)所述被測(cè)輸出電路的定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)功能進(jìn)行控制；采集所述被測(cè)輸出電路在定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)過(guò)程中的時(shí)間脈沖、反應(yīng)速度和方向的脈沖信息、以及是否飛轉(zhuǎn)的信息，計(jì)算規(guī)定時(shí)間內(nèi)采集到的速度和方向脈沖的個(gè)數(shù)、以及處理規(guī)定數(shù)量的速度和方向脈沖所用的時(shí)間，存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果并將計(jì)算結(jié)果傳送給所述上位機(jī)。
[0010]優(yōu)選地，所述下位機(jī)包括通訊接口、總線(xiàn)接口、單片機(jī)控制單元、以及片外儲(chǔ)存器，其中，所述單片機(jī)控制單元包括定時(shí)計(jì)數(shù)功能控制模塊、定數(shù)計(jì)時(shí)功能控制模塊、以及飛轉(zhuǎn)保護(hù)信號(hào)監(jiān)測(cè)功能模塊，其中，所述下位機(jī)通過(guò)所述通訊接口接收來(lái)自所述上位機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)控制命令，并將所述下位機(jī)的計(jì)算結(jié)果傳送給所述上位機(jī)；所述下位機(jī)通過(guò)所述總線(xiàn)接口向所述被測(cè)輸出電路發(fā)送定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)控制信號(hào)；并采集所述被測(cè)輸出電路的時(shí)間脈沖、反應(yīng)速度和方向的脈沖信息、以及是否飛轉(zhuǎn)的信息；所述片外儲(chǔ)存器存儲(chǔ)所述下位機(jī)在采集所述被測(cè)輸出電路在定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)過(guò)程中的時(shí)間脈沖、反應(yīng)速度和方向的脈沖信息、是否飛轉(zhuǎn)的信息、以及計(jì)算結(jié)果信息；所述定時(shí)計(jì)數(shù)功能控制模塊對(duì)所述被測(cè)輸出電路中的定時(shí)計(jì)數(shù)功能模塊進(jìn)行使能控制；向所述被測(cè)輸出電路發(fā)送規(guī)定數(shù)量的采樣時(shí)間脈沖，采集所述被測(cè)輸出電路在每個(gè)采樣時(shí)間脈沖中的速度和方向脈沖的個(gè)數(shù)，并計(jì)算所采集到的速度和方向脈沖的總數(shù)；所述定數(shù)計(jì)時(shí)功能控制模塊對(duì)所述被測(cè)輸出電路中的定數(shù)計(jì)時(shí)功能模塊進(jìn)行使能；向所述被測(cè)輸出電路發(fā)送規(guī)定數(shù)量的速度和方向脈沖，在收到被測(cè)輸出電路發(fā)出的定數(shù)完成信號(hào)之后采集所述被測(cè)輸出電路記錄的定數(shù)計(jì)時(shí)脈沖的數(shù)量，并計(jì)算出被測(cè)輸出電路處理完規(guī)定數(shù)量的速度和方向脈沖所用的時(shí)間；所述飛轉(zhuǎn)保護(hù)信號(hào)監(jiān)測(cè)功能模塊實(shí)時(shí)地采集所述被測(cè)輸出電路中的飛轉(zhuǎn)信號(hào)。
[0011]優(yōu)選地，所述模擬信號(hào)源包括:數(shù)字信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字一旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)換電路、頻率發(fā)生電路和計(jì)數(shù)電路，其中，所述數(shù)字信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生固定頻率和幅值的正弦信號(hào)，并將該正弦信號(hào)輸入到所述數(shù)字一旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)換電路中；所述頻率發(fā)生電路用于產(chǎn)生固定的頻率信號(hào)，并將該頻率信號(hào)輸入給所述計(jì)數(shù)電路；所述計(jì)數(shù)電路以該頻率信號(hào)為計(jì)數(shù)時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)，產(chǎn)生16位的二進(jìn)制數(shù)，并將該16位的二進(jìn)制數(shù)輸入到所述數(shù)字一旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)換電路中；所述數(shù)字一旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)換電路收到來(lái)自所述計(jì)數(shù)電路的16位的二進(jìn)制數(shù)后，生成頻率和幅值相同的正、余弦信號(hào)，并將該頻率和幅值相同的正、余弦信號(hào)輸入到被測(cè)輸出電路；同時(shí)，所述數(shù)字一旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)換電路還將接收自所述數(shù)字信號(hào)發(fā)生器的正弦信號(hào)作為參考信號(hào)輸入到被測(cè)輸出電路中。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明的可實(shí)時(shí)解算的多模式輸出電路測(cè)試系統(tǒng)具有有益的技術(shù)效果，包括:
[0013](I)本發(fā)明采用了上位機(jī)與下位機(jī)結(jié)合的方式。通過(guò)上位機(jī)上發(fā)送相應(yīng)指令，下位機(jī)就可對(duì)被測(cè)輸出電路進(jìn)行控制，并將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)解算，將處理結(jié)果通過(guò)通訊接口傳送給上位機(jī)供上位機(jī)自動(dòng)記錄及顯示，提高了數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性，減少了人工計(jì)算量，也避免了人為記錄、計(jì)算錯(cuò)誤給測(cè)試帶來(lái)的影響。此外，設(shè)計(jì)人員可通過(guò)修改軟件的方式對(duì)上位機(jī)、下位機(jī)的功能及測(cè)試模式進(jìn)行修改，增強(qiáng)了系統(tǒng)功能的可擴(kuò)展性。
[0014](2)根據(jù)本發(fā)明的下位機(jī)中的單片機(jī)控制單元采用高精度恒溫晶體振蕩器，其頻率為8.192MHz，穩(wěn)定度為I X 10_8，作為單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘同時(shí)為被測(cè)電路中的定數(shù)計(jì)時(shí)功能模塊提供精準(zhǔn)的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。
[0015](3)根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)使用了模擬信號(hào)源，可以模擬不同狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出，具有成本低，測(cè)試靈活、方便的優(yōu)點(diǎn)。此外，實(shí)踐中，根據(jù)需要，可以將模擬信號(hào)源拆分下來(lái)，將被測(cè)輸出電路直接與加速度計(jì)或轉(zhuǎn)臺(tái)等角度測(cè)量裝置上的旋轉(zhuǎn)變壓器輸出相連接，利用上位機(jī)和下位機(jī)對(duì)被測(cè)輸出電路進(jìn)行控制，解算出旋轉(zhuǎn)變壓器的角度信息，從而使系統(tǒng)具有控制CPU的功能。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0016]圖1為根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)的方框圖；
[0017]圖2為根據(jù)本發(fā)明的下位機(jī)中的定時(shí)計(jì)數(shù)功能控制模塊的功能框圖；
[0018]圖3為根據(jù)本發(fā)明的下位機(jī)中的定數(shù)計(jì)時(shí)功能控制模塊的功能框圖；
[0019]圖4為根據(jù)本發(fā)明的模擬信號(hào)源的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)根據(jù)本發(fā)明的可實(shí)時(shí)解算的多模式輸出電路測(cè)試系統(tǒng)做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021]圖1為根據(jù)本發(fā)明的可實(shí)時(shí)解算的多模式輸出電路測(cè)試系統(tǒng)的方框圖。如圖1所示，該測(cè)試系統(tǒng)包括電源1、模擬信號(hào)源2、上位機(jī)3、以及下位機(jī)4。其中，電源I為下位機(jī)4和被測(cè)輸出電路5提供工作電源。模擬信號(hào)源2模擬旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出，生成正、余弦信號(hào)及參考信號(hào)，作為被測(cè)輸出電路5的輸入信號(hào)。上位機(jī)的任務(wù)就是利用測(cè)試軟件給下位機(jī)發(fā)送測(cè)試指令，同時(shí)接收下位機(jī)傳送的測(cè)試數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行處理、顯示、保存、打印和生成測(cè)試報(bào)告。上位機(jī)3向下位機(jī)4發(fā)送定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)控制命令，接收來(lái)自下位機(jī)4的計(jì)數(shù)和計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)、及飛轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和儲(chǔ)存。
[0022]下位機(jī)中的主要部件為單片機(jī)控制單元，單片機(jī)控制單元接收到上位機(jī)的測(cè)試指令后轉(zhuǎn)到相應(yīng)的定時(shí)計(jì)數(shù)功能控制模塊、定數(shù)計(jì)時(shí)功能控制模塊，生成相應(yīng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過(guò)總線(xiàn)對(duì)被測(cè)輸出電路中的相應(yīng)功能進(jìn)行控制。單片機(jī)控制單元還對(duì)被測(cè)輸出電路的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，完成數(shù)據(jù)的采集后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再通過(guò)通訊接口把采集到的數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)進(jìn)行顯示和儲(chǔ)存。此外，在單片機(jī)控制單元上接入了片外儲(chǔ)存器，以解決單片機(jī)控制單元內(nèi)存小、測(cè)試數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量大的問(wèn)題。單片機(jī)控制單元可采用高精度的恒溫晶體振蕩器，其頻率為8.192MHz，穩(wěn)定度為I X 10_8，作為單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘同時(shí)為被測(cè)電路中的定數(shù)計(jì)時(shí)功能模塊提供精準(zhǔn)的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。
[0023]下位機(jī)4將上位機(jī)3的定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)控制命令轉(zhuǎn)換為定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)控制信號(hào)，對(duì)被測(cè)輸出電路5的定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)功能進(jìn)行控制；采集被測(cè)輸出電路5在定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)過(guò)程中的時(shí)間脈沖、反應(yīng)速度和方向的脈沖信息、以及是否飛轉(zhuǎn)的信息，計(jì)算規(guī)定時(shí)間內(nèi)速度和方向脈沖的個(gè)數(shù)、以及處理規(guī)定數(shù)量的表示速度和方向脈沖所用的時(shí)間，存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果并將計(jì)算結(jié)果傳送給上位機(jī)3。
[0024]被測(cè)輸出電路5將來(lái)自模擬信號(hào)源的輸入信號(hào)解算成包含速度、方向信息的正、負(fù)脈沖信號(hào)及飛轉(zhuǎn)信號(hào)，送入其相應(yīng)的功能模塊中。被測(cè)輸出電路對(duì)模擬信號(hào)源2輸入的信號(hào)進(jìn)行解算，具有定時(shí)計(jì)數(shù)功能、定數(shù)計(jì)時(shí)功能和飛轉(zhuǎn)保護(hù)功能。以定時(shí)計(jì)數(shù)功能主要由定時(shí)/計(jì)數(shù)器2029來(lái)實(shí)現(xiàn)、定數(shù)計(jì)時(shí)功能主要由定時(shí)/計(jì)數(shù)器82C54來(lái)實(shí)現(xiàn)、飛轉(zhuǎn)保護(hù)功能主要由運(yùn)算放大器和比較器實(shí)現(xiàn)為例。
[0025]下位機(jī)3包括通訊接口、總線(xiàn)接口、單片機(jī)控制單元及片外存儲(chǔ)器。單片機(jī)控制單元包括定時(shí)計(jì)數(shù)功能控制模塊、定數(shù)計(jì)時(shí)功能控制模塊、以及飛轉(zhuǎn)保護(hù)信號(hào)監(jiān)測(cè)功能模塊。其中，定時(shí)計(jì)數(shù)功能控制模塊用來(lái)控制被測(cè)輸出電路中的定時(shí)計(jì)數(shù)功能模塊，向被測(cè)輸出電路發(fā)送規(guī)定數(shù)量的采樣時(shí)間脈沖，采集被測(cè)輸出電路5在每個(gè)采樣時(shí)間脈沖中的速度和方向脈沖的個(gè)數(shù)，并計(jì)算所采集到的速度和方向脈沖的總數(shù)。定數(shù)計(jì)時(shí)功能控制模塊用來(lái)控制被測(cè)輸出電路中的定數(shù)計(jì)時(shí)功能模塊，向被測(cè)輸出電路發(fā)送規(guī)定數(shù)量的速度和方向脈沖，在收到被測(cè)輸出電路發(fā)出的定數(shù)完成信號(hào)之后采集被測(cè)輸出電路記錄的定數(shù)計(jì)時(shí)脈沖的數(shù)量，并計(jì)算出被測(cè)輸出電路處理完規(guī)定數(shù)量的速度和方向脈沖所用的時(shí)間。飛轉(zhuǎn)保護(hù)信號(hào)監(jiān)測(cè)功能模塊用來(lái)監(jiān)測(cè)被測(cè)輸出電路中的飛轉(zhuǎn)信號(hào)，實(shí)時(shí)地采集被測(cè)輸出電路中的飛轉(zhuǎn)信號(hào)。通訊接口主要負(fù)責(zé)上位機(jī)與單片機(jī)控制單元之間的通訊，下位機(jī)通過(guò)該通訊接口接收來(lái)自上位機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)控制命令，并將下位機(jī)的計(jì)算結(jié)果傳送給上位機(jī)。總線(xiàn)接口主要負(fù)責(zé)單片機(jī)控制單元與被測(cè)輸出電路之間的數(shù)據(jù)和控制命令的傳輸，下位機(jī)通過(guò)總線(xiàn)接口向被測(cè)輸出電路發(fā)送定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)控制信號(hào)；并采集被測(cè)輸出電路的時(shí)間脈沖、反應(yīng)速度和方向的脈沖信息、以及是否飛轉(zhuǎn)的信息。片外儲(chǔ)存器主要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制單元儲(chǔ)存空間的擴(kuò)展，片外儲(chǔ)存器存儲(chǔ)下位機(jī)在采集被測(cè)輸出電路在定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)過(guò)程中的時(shí)間脈沖、反應(yīng)速度和方向的脈沖信息、是否飛轉(zhuǎn)的信息、以及計(jì)算結(jié)果信肩、O
[0026]對(duì)被測(cè)輸出電路進(jìn)行測(cè)試時(shí)，首先將電源打開(kāi)，為下位機(jī)和被測(cè)輸出電路提供工作電源。然后將模擬信號(hào)源打開(kāi)，將正余弦信號(hào)和參考信號(hào)輸入到被測(cè)輸出電路中。被測(cè)輸出電路將模擬信號(hào)源輸出的正、余弦信號(hào)及參考信號(hào)解算成為正負(fù)脈沖信號(hào)和飛轉(zhuǎn)信號(hào)，正負(fù)脈沖信號(hào)經(jīng)邏輯轉(zhuǎn)換，送到被測(cè)輸出電路中的定時(shí)計(jì)數(shù)主芯片2029和定數(shù)計(jì)時(shí)主芯片82C54中，等待相應(yīng)的控制命令，進(jìn)行定時(shí)計(jì)數(shù)、定數(shù)計(jì)時(shí)操作；飛轉(zhuǎn)信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器和比較器處理后放到總線(xiàn)上等待被采集。通過(guò)上位機(jī)發(fā)送控制指令，軟件就通過(guò)下位機(jī)實(shí)時(shí)的采集飛轉(zhuǎn)信號(hào)，來(lái)顯示是否超速。在上位機(jī)的控制面板中選擇定時(shí)計(jì)數(shù)測(cè)試功能或定數(shù)計(jì)時(shí)測(cè)試功能，就會(huì)通過(guò)通訊接口向下位機(jī)發(fā)送相應(yīng)的控制命令。下位機(jī)接收到控制命令后，將控制命令轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，通過(guò)總線(xiàn)接口發(fā)送到被測(cè)輸出電路中，根據(jù)地址的不同使能被測(cè)輸出電路中相應(yīng)的功能模塊，被測(cè)輸出電路相應(yīng)功能模塊中的芯片開(kāi)始對(duì)正負(fù)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)或計(jì)時(shí)處理，并根據(jù)控制命令將計(jì)時(shí)或計(jì)數(shù)的結(jié)果通過(guò)總線(xiàn)發(fā)送到下位機(jī)。下位機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后再經(jīng)通訊接口發(fā)送到上位機(jī)中，供上位機(jī)進(jìn)行顯示和記錄。在軟件的顯示界面可根據(jù)顯示測(cè)試的數(shù)據(jù)對(duì)被測(cè)輸出電路功能的正確與否進(jìn)行判斷。在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中，可隨時(shí)調(diào)整模擬信號(hào)源內(nèi)部的分頻電路的分頻倍數(shù)，用來(lái)模擬不同的轉(zhuǎn)速，得到不同的測(cè)試結(jié)果，來(lái)驗(yàn)證被測(cè)輸出電路的性能。
[0027]圖2為根據(jù)本發(fā)明的下位機(jī)中的定時(shí)計(jì)數(shù)功能控制模塊的功能框圖。如圖2所示，被測(cè)輸出電路中的定時(shí)計(jì)數(shù)功能以通過(guò)定時(shí)/計(jì)數(shù)器2029來(lái)實(shí)現(xiàn)為例。接收到上位機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)標(biāo)志符后，單片機(jī)控制單元轉(zhuǎn)入定時(shí)計(jì)數(shù)流程。單片機(jī)控制單元選用硬件定時(shí)，具體的實(shí)現(xiàn)方法是利用高精度的晶體振蕩器為被測(cè)輸出電路中的定時(shí)/計(jì)數(shù)器2029提供時(shí)鐘脈沖信號(hào)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器2029的輸出信號(hào)作為定時(shí)中斷請(qǐng)求信號(hào)，每次定時(shí)時(shí)間結(jié)束后，單片機(jī)控制單元讀取總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)，并將其暫存到片外存儲(chǔ)器中，后一次的數(shù)據(jù)與前一次的數(shù)據(jù)相減即可得到定時(shí)的脈沖數(shù)，將其與理論的脈沖數(shù)比較即可測(cè)量輸出的精度。在進(jìn)行定時(shí)計(jì)數(shù)的同時(shí)，單片機(jī)控制單元也通過(guò)總線(xiàn)實(shí)時(shí)地讀取飛轉(zhuǎn)保護(hù)監(jiān)測(cè)信號(hào)，并將其存儲(chǔ)至片外存儲(chǔ)器的相應(yīng)單元中。
[0028]圖3為根據(jù)本發(fā)明的下位機(jī)中的定數(shù)計(jì)時(shí)功能控制模塊的功能框圖。被測(cè)輸出電路的定數(shù)計(jì)時(shí)功能以通過(guò)定時(shí)/計(jì)數(shù)器82C54來(lái)實(shí)現(xiàn)為例。接收到上位機(jī)的定數(shù)計(jì)時(shí)標(biāo)志符后，單片機(jī)控制單元轉(zhuǎn)入定數(shù)計(jì)時(shí)流程。首先通過(guò)在上位機(jī)軟件界面給被測(cè)輸出電路寫(xiě)入測(cè)試模式(模式I或模式2)使被測(cè)輸出電路選擇出相應(yīng)的主脈沖(正脈沖或負(fù)脈沖)，測(cè)試模式I表示選擇正脈沖為主脈沖，測(cè)試模式2表示選擇負(fù)脈沖為主脈沖。然后單片機(jī)控制單元通過(guò)總線(xiàn)接口給被測(cè)輸出電路的定時(shí)/計(jì)數(shù)器82C54寫(xiě)控制字，控制字寫(xiě)完后，被測(cè)輸出電路啟動(dòng)其主脈沖計(jì)數(shù)模塊、計(jì)時(shí)器模塊、以及從脈沖計(jì)數(shù)模塊，單片機(jī)控制單元實(shí)時(shí)地檢測(cè)被測(cè)輸出電路的正脈沖計(jì)數(shù)到信息D0，當(dāng)檢測(cè)到DO下降沿的同時(shí)，單片機(jī)控制單元通過(guò)給定時(shí)/計(jì)數(shù)器82C54寫(xiě)控制字，分別讀取主脈沖數(shù)、計(jì)時(shí)器的時(shí)間脈沖數(shù)、以及從脈沖數(shù)，并將其暫存在片外儲(chǔ)存器中。
[0029]圖4為根據(jù)本發(fā)明的模擬信號(hào)源的原理框圖。通過(guò)對(duì)數(shù)字信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行設(shè)置，產(chǎn)生固定頻率和幅值的正弦信號(hào)，輸入到數(shù)字一旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)換電路中，同時(shí)頻率發(fā)生電路產(chǎn)生固定的頻率信號(hào)，計(jì)數(shù)電路以該頻率信號(hào)為計(jì)數(shù)時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果為16位的二進(jìn)制數(shù)，輸入到數(shù)字一旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)換電路中，生成頻率和幅值相同的正、余弦信號(hào)，最后將代表旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的正、余弦信號(hào)輸入到被測(cè)輸出電路中，同時(shí)也將數(shù)字信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦信號(hào)作為參考信號(hào)輸入到被測(cè)輸出電路中。通過(guò)改變頻率發(fā)生電路輸出的頻率信號(hào)的頻率，使計(jì)數(shù)電路的計(jì)數(shù)時(shí)鐘發(fā)生變化，計(jì)數(shù)電路輸出的16位二進(jìn)制數(shù)的翻轉(zhuǎn)速度也發(fā)生變化，最終導(dǎo)致數(shù)字一旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的正、余弦信號(hào)也發(fā)生了變化，從而模擬出了不同狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出。
[0030]在此，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中未詳細(xì)描述的內(nèi)容，是本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)本說(shuō)明書(shū)中的描述以及現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的，因此，不做贅述。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，可以對(duì)本發(fā)明做出若干的修改和替換，所有這些修改和替換都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可實(shí)時(shí)解算的多模式輸出電路測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括電源(I)、模擬信號(hào)源(2)、上位機(jī)(3)、以及下位機(jī)(4)，其中， 所述電源(I)為所述下位機(jī)(4)和被測(cè)輸出電路(5)提供工作電源； 所述模擬信號(hào)源(2)模擬旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出，生成正、余弦信號(hào)及參考信號(hào)，作為所述被測(cè)輸出電路(5)的輸入信號(hào)； 所述上位機(jī)(3)向所述下位機(jī)(4)發(fā)送定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)控制命令，接收來(lái)自所述下位機(jī)(4)的計(jì)數(shù)和計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)、及飛轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和儲(chǔ)存； 所述下位機(jī)(4)將來(lái)自所述上位機(jī)(3)的定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)控制命令轉(zhuǎn)換為定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)控制信號(hào)，對(duì)所述被測(cè)輸出電路(5)的定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)功能進(jìn)行控制；采集所述被測(cè)輸出電路(5)在定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)過(guò)程中的時(shí)間脈沖、反應(yīng)速度和方向的脈沖信息、以及是否飛轉(zhuǎn)的信息，計(jì)算規(guī)定時(shí)間內(nèi)采集到的速度和方向脈沖的個(gè)數(shù)、以及處理規(guī)定數(shù)量的速度和方向脈沖所用的時(shí)間，存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果并將計(jì)算結(jié)果傳送給所述上位機(jī)(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)時(shí)解算的多模式輸出電路測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述下位機(jī)(4)包括通訊接口、總線(xiàn)接口、單片機(jī)控制單元、以及片外儲(chǔ)存器，其中，所述單片機(jī)控制單元包括定時(shí)計(jì)數(shù)功能控制模塊、定數(shù)計(jì)時(shí)功能控制模塊、以及飛轉(zhuǎn)保護(hù)信號(hào)監(jiān)測(cè)功能模塊，其中， 所述下位機(jī)(4)通過(guò)所述通訊接口接收來(lái)自所述上位機(jī)(3)的定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)控制命令，并將所述下位機(jī)(4)的計(jì)算結(jié)果傳送給所述上位機(jī)(3)； 所述下位機(jī)(4)通過(guò)所述總線(xiàn)接口向所述被測(cè)輸出電路(5)發(fā)送定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)控制信號(hào)；并采集所述被測(cè)輸出電路(5)的時(shí)間脈沖、反應(yīng)速度和方向的脈沖信息、以及是否飛轉(zhuǎn)的信息； 所述片外儲(chǔ)存器存儲(chǔ)所述下位機(jī)(4)在采集所述被測(cè)輸出電路(5)在定時(shí)計(jì)數(shù)和定數(shù)計(jì)時(shí)過(guò)程中的時(shí)間脈沖、反應(yīng)速度和方向的脈沖信息、是否飛轉(zhuǎn)的信息、以及計(jì)算結(jié)果信息； 所述定時(shí)計(jì)數(shù)功能控制模塊對(duì)所述被測(cè)輸出電路(5)中的定時(shí)計(jì)數(shù)功能模塊進(jìn)行使能控制；向所述被測(cè)輸出電路(5)發(fā)送規(guī)定數(shù)量的采樣時(shí)間脈沖，采集所述被測(cè)輸出電路(5)在每個(gè)采樣時(shí)間脈沖中的速度和方向脈沖的個(gè)數(shù)，并計(jì)算所采集到的速度和方向脈沖的總數(shù)； 所述定數(shù)計(jì)時(shí)功能控制模塊對(duì)所述被測(cè)輸出電路(5)中的定數(shù)計(jì)時(shí)功能模塊進(jìn)行使能；向所述被測(cè)輸出電路(5)發(fā)送規(guī)定數(shù)量的速度和方向脈沖，在收到被測(cè)輸出電路(5)發(fā)出的定數(shù)完成信號(hào)之后采集所述被測(cè)輸出電路(5)記錄的定數(shù)計(jì)時(shí)脈沖的數(shù)量，并計(jì)算出被測(cè)輸出電路(5)處理完規(guī)定數(shù)量的速度和方向脈沖所用的時(shí)間； 所述飛轉(zhuǎn)保護(hù)信號(hào)監(jiān)測(cè)功能模塊實(shí)時(shí)地采集所述被測(cè)輸出電路(5)中的飛轉(zhuǎn)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)時(shí)解算的多模式輸出電路測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬信號(hào)源(2)包括:數(shù)字信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字一旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)換電路、頻率發(fā)生電路和計(jì)數(shù)電路，其中， 所述數(shù)字信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生固定頻率和幅值的正弦信號(hào)，并將該正弦信號(hào)輸入到所述數(shù)字一旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)換電路中；所述頻率發(fā)生電路用于產(chǎn)生固定的頻率信號(hào)，并將該頻率信號(hào)輸入給所述計(jì)數(shù)電路；所述計(jì)數(shù)電路以該頻率信號(hào)為計(jì)數(shù)時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)，產(chǎn)生16位的二進(jìn)制數(shù)，并將該16位的二進(jìn)制數(shù)輸入到所述數(shù)字一旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)換電路中； 所述數(shù)字一旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)換電路收到來(lái)自所述計(jì)數(shù)電路的16位的二進(jìn)制數(shù)后，生成頻率和幅值相同的正、余弦信號(hào)，并將該頻率和幅值相同的正、余弦信號(hào)輸入到被測(cè)輸出電路；同時(shí)，所述數(shù)字一旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)換電路還將接收自所述數(shù)字信號(hào)發(fā)生器的正弦信號(hào)作為參考信號(hào)輸入到被測(cè) 輸出電路中。
【文檔編號(hào)】G01C25/00GK103954903SQ201410215995
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】楊志超, 嚴(yán)小軍, 張沛晗, 岳輝, 章麗蕾, 周敏 申請(qǐng)人:北京航天控制儀器研究所