本實(shí)用新型涉及核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種采集觸摸屏響應(yīng)時(shí)間的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

核電儀控系統(tǒng)(DCS)中為保證系統(tǒng)可靠性，一般采用電阻屏，也有很多關(guān)于觸摸屏操作相關(guān)的測(cè)試項(xiàng)，比如開關(guān)量、模擬量下行時(shí)間、畫面切換時(shí)間、在任何情況下選擇數(shù)據(jù)并得到信息的時(shí)間等，這些測(cè)試項(xiàng)需要準(zhǔn)確定位點(diǎn)擊觸摸屏動(dòng)作的響應(yīng)時(shí)間。

響應(yīng)時(shí)間是保證核電廠安全運(yùn)行的一個(gè)重要指標(biāo)，是安全級(jí)和非安全級(jí)信息共享和正常通訊的一個(gè)重要保證。它反映了從輸入環(huán)節(jié)到輸出環(huán)節(jié)的時(shí)間間隔，表征了信號(hào)傳輸?shù)乃俣取?/p>

但是傳統(tǒng)測(cè)試方法無法實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊動(dòng)作的準(zhǔn)確定位。

以畫面切換時(shí)間時(shí)間為例，其測(cè)試方案為在觸摸屏上粘貼一種薄膜開關(guān)，當(dāng)薄膜開關(guān)閉合時(shí)，薄膜開關(guān)產(chǎn)生電平由0變?yōu)?。測(cè)試時(shí)，記錄薄膜開關(guān)產(chǎn)生電平的時(shí)間記為T1，由于觸摸屏被觸摸，屏幕產(chǎn)生變化的時(shí)間記為T2，T2-T1即為觸摸屏響應(yīng)時(shí)間。

響應(yīng)時(shí)間＝薄膜開關(guān)動(dòng)作時(shí)間(包括引入其所產(chǎn)生的誤差)+觸摸屏反應(yīng)時(shí)間+CPU處理時(shí)間+采集畫面光線變化時(shí)間

薄膜開關(guān)動(dòng)作時(shí)間：因?yàn)榘聪碌乃俣鹊纫蛩?，該時(shí)間具有不確定性。

觸摸屏反應(yīng)時(shí)間：此時(shí)間固定為10ms

CPU處理時(shí)間：此時(shí)間固定為200ms

采集畫面光線變化時(shí)間：將屏幕亮度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，該時(shí)間在10ms以內(nèi)。

綜上所述，能夠最終決定響應(yīng)時(shí)間精度指標(biāo)的環(huán)節(jié)在于薄膜開關(guān)動(dòng)作時(shí)間的準(zhǔn)確性。

該測(cè)試方法由于中間加入了薄膜開關(guān)的環(huán)節(jié)，增大了薄膜開關(guān)性能的影響，使操作引起的誤差變大。使用薄膜開關(guān)測(cè)試響應(yīng)時(shí)間，因?yàn)椴僮靼聪聞?dòng)作因人而異，增加了人為原因?qū)е碌恼`差。

使用薄膜開關(guān)測(cè)試觸屏響應(yīng)時(shí)間出現(xiàn)較大誤差的主要原因是薄膜開關(guān)信號(hào)變化敏感度與觸摸屏信號(hào)變化敏感度不一致，主要會(huì)受到薄膜開關(guān)自身特性、操作動(dòng)作快慢、觸摸屏感應(yīng)電壓采集特性等因素的影響

此方法的缺點(diǎn)是沒辦法精確定位觸摸屏點(diǎn)擊的時(shí)間，因?yàn)辄c(diǎn)擊動(dòng)作因人而異，又增加了按下薄膜開關(guān)的中間環(huán)節(jié)，使操作及設(shè)備誤差明顯變大，測(cè)試得出的時(shí)間精度不高，對(duì)于處于臨界狀態(tài)的相關(guān)時(shí)間無法準(zhǔn)確做出是否滿足要求的判斷。

兩種較為常見的出現(xiàn)偏差的測(cè)試方式為：

第一種情況，如圖1所示：由于按鈕抬起時(shí)薄膜開關(guān)滯后斷開，優(yōu)先采集到輸出信號(hào)，導(dǎo)致測(cè)試值為負(fù)數(shù)，測(cè)試失效。

第2種情況，如圖2所示：按鈕抬起時(shí)薄膜開關(guān)超前斷開,采集輸入信號(hào)比真實(shí)時(shí)間提前，測(cè)試值比真實(shí)值大，導(dǎo)致測(cè)試值偏差大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的狀況，提出了一種測(cè)試觸摸屏響應(yīng)時(shí)間的系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有測(cè)試系統(tǒng)不能精確定位觸摸屏點(diǎn)擊的時(shí)間，操作誤差大，測(cè)試得出的時(shí)間精度不高的問題。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種采集觸摸屏響應(yīng)時(shí)間的系統(tǒng)，包括串口線、通訊串口裝置、示波器和光電轉(zhuǎn)換裝置，所述光電轉(zhuǎn)換裝置附在觸摸屏上，所述通訊串口裝置兩側(cè)通過串口線一端與觸摸屏的主機(jī)電連接，一端與觸摸屏電連接；所述示波器輸入信號(hào)端與通訊串口裝置電連接，所述示波器輸出信號(hào)端與光電轉(zhuǎn)換裝置電連接。

進(jìn)一步地，所述通訊串口裝置與示波器探頭的正線和地線電連接。

進(jìn)一步地，所述示波器用于監(jiān)視輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的電壓變化。

進(jìn)一步地，所述通訊串口裝置為串接端子排或電路板。

進(jìn)一步地，所述的串口線為RS232型串口線。

本實(shí)用新型的有益效果是：

通過改造型的RS232串口線采集觸摸屏操作信號(hào)，將使用機(jī)械開關(guān)采集時(shí)間點(diǎn)改為采集電信號(hào)，去掉了使用薄膜開關(guān)采集的中間環(huán)節(jié)，避免了現(xiàn)有測(cè)試系統(tǒng)不能精確定位觸摸屏點(diǎn)擊的時(shí)間，操作誤差大，采集得出的時(shí)間精度不高的問題的發(fā)生，大大提高了測(cè)試精度。下表為使用薄膜開關(guān)和使用改造型RS232串口線采集響應(yīng)時(shí)間得出的結(jié)果對(duì)照：

從上表可以看出，薄膜開關(guān)環(huán)節(jié)對(duì)采集最終結(jié)果影響較大。使用改造型RS232串口線采集響應(yīng)時(shí)間得出的結(jié)果精度更高。

附圖說明

圖1-2為現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)偏差的采集方式；

圖3為本實(shí)用新型一種采集觸摸屏響應(yīng)時(shí)間的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為觸摸屏起始時(shí)間波形圖。

附圖標(biāo)記：RS232串口線1、通訊串口裝置2、示波器3、光電轉(zhuǎn)換裝置4、光電轉(zhuǎn)換裝置4、主機(jī)5、觸摸屏6。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型一種采集觸摸屏響應(yīng)時(shí)間的系統(tǒng)做進(jìn)一步描述：該實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。

如圖4所示，本實(shí)用新型所述的一種采集觸摸屏響應(yīng)時(shí)間的系統(tǒng)，包括串口線1、通訊串口裝置2、示波器3和光電轉(zhuǎn)換裝置4，所述光電轉(zhuǎn)換裝置4附在觸摸屏6上，所述通訊串口裝置2兩側(cè)通過串口線1一端與觸摸屏的主機(jī)5電連接，一端與觸摸屏6電連接；所述示波器3輸入信號(hào)端與通訊串口裝置2電連接，所述示波器3輸出信號(hào)端與光電轉(zhuǎn)換裝置4電連接。

所述通訊串口裝置2與示波器3探頭的正線和地線電連接。

所述示波器3用于監(jiān)視輸入信號(hào)的電平變化，監(jiān)視輸出信號(hào)的電壓變化。

所述通訊串口裝置2為串接端子排或電路板。所述通訊串口裝置的作用是傳遞觸摸屏被點(diǎn)擊的信號(hào)。

主機(jī)5是指的是觸摸屏的主機(jī)，在觸摸屏上點(diǎn)擊的操作需要進(jìn)入主機(jī)處理后，反饋到觸摸屏顯示，用于接收和處理信號(hào)。

所述的串口線為RS232型串口線。

以串接端子排為例，說明具體的采集過程：

1、準(zhǔn)備采集信號(hào)的RS232串口線1：

用剪刀將RS232串口線1從中間剪開，使用剝線鉗將導(dǎo)線撥開分成9根信號(hào)線，將信號(hào)線分別連接至串接端子排兩側(cè)，使用萬用表測(cè)量RS232串口線對(duì)應(yīng)兩端信號(hào)，保證其處于導(dǎo)通狀態(tài)，光電轉(zhuǎn)換裝置4附在觸摸屏6上；

2、采集輸入信號(hào)：

改造后的RS232串口線串接進(jìn)入主機(jī)5與觸摸屏6中，串接端子排上的2和5號(hào)端子連接至示波器3的輸入信號(hào)通道上，其中2號(hào)端子接示波器探頭的正線，5號(hào)端子接示波器的地線。測(cè)試人員在觸摸屏6上執(zhí)行點(diǎn)擊動(dòng)作時(shí)，串接端子排引出的兩根線的中間電壓會(huì)隨著點(diǎn)擊動(dòng)作而變化，通過示波器3可以監(jiān)視該輸入信號(hào)電壓變化的時(shí)間點(diǎn)，示波器3自動(dòng)記錄時(shí)間點(diǎn)T1；

3、采集輸出信號(hào)：

光電轉(zhuǎn)換裝置4附在觸摸屏6上，由于觸摸屏6執(zhí)行點(diǎn)擊動(dòng)作會(huì)引起觸摸屏畫面光線變化，使用光電轉(zhuǎn)換裝置4監(jiān)測(cè)光線變化明顯的部位，光電轉(zhuǎn)換裝置4能夠?qū)⒐饩€變化轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)變化，示波器3記錄此時(shí)間點(diǎn)記為T2。

4、計(jì)算響應(yīng)時(shí)間：

示波器3記錄的時(shí)間點(diǎn)T2、T1，通過示波器3的做差功能或者人工計(jì)算時(shí)間差。

響應(yīng)時(shí)間＝從端子排采集電信號(hào)時(shí)間+觸摸屏反應(yīng)時(shí)間+CPU處理時(shí)間+采集畫面光線變化時(shí)間：

從端子排采集電信號(hào)的時(shí)間：電信號(hào)的傳播速度約為2.3*10⁸m/s,此部分時(shí)間很短，基本可以忽略不計(jì)；

觸摸屏反應(yīng)時(shí)間：此時(shí)間固定為10ms；

CPU處理時(shí)間：此時(shí)間固定為200ms；

采集畫面光線變化時(shí)間：將屏幕亮度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，該時(shí)間在10ms以內(nèi)；

響應(yīng)時(shí)間結(jié)果＝輸出信號(hào)時(shí)間點(diǎn)減去輸入信號(hào)時(shí)間點(diǎn)，即T2-T1。

RS-232為異步傳輸標(biāo)準(zhǔn)接口，是目前串行通訊時(shí)最常用的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，可以使不同的設(shè)備連接起來進(jìn)行通訊。核電儀控系統(tǒng)(DCS)中用改用型RS232串口線完成屏幕點(diǎn)擊動(dòng)作的準(zhǔn)確定位，完成和觸摸屏操作相關(guān)的開關(guān)量、模擬量下行時(shí)間、畫面切換時(shí)間、在任何情況下選擇數(shù)據(jù)并得到信息的時(shí)間等和觸摸屏操作相關(guān)的測(cè)試。使用此系統(tǒng)可以減少信號(hào)傳遞的中間環(huán)節(jié)，提高測(cè)試電路可靠性，增加測(cè)試結(jié)果精度。改用型RS232串口線實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確定位觸摸屏點(diǎn)擊動(dòng)作時(shí)間點(diǎn)，排除了用薄膜開關(guān)測(cè)試造成的誤差及人因誤差的影響，提高測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確度與可靠性，同時(shí)大幅提高測(cè)試工作效率。