一种自动化阻抗测试系统及方法与流程

1.本发明属于电子测试技术领域，具体属于一种自动化阻抗测试系统及方法。


背景技术：

2.目前，星载计算机类产品阻抗测试主要通过电缆转接后人工测量的方式，测量结果需要人工手动进行记录，具有效率低、不安全的缺点；此对外接插件上的信号常采用双点设计，要求双点间的阻抗小于0.1ω。在现有测试过程中，测试电缆通常较长，受测试电缆自身内阻的影响，阻抗测试结果精度不高，有时会出现双点间阻抗大于0.1ω的情况，因此对于阻抗测试精度要求较高的场合，测试电缆自身引入阻抗影响精度已不能忽略。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种自动化阻抗测试系统及方法，用于解决现有星载产品静态阻抗测试精度差、测试效率低的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种自动化阻抗测试系统，包括主机、阻抗测试仪、补偿校正电路和开关矩阵；
6.所述开关矩阵设置在长线测试电缆上，长线测试电缆连接阻抗测试仪的输入端，所述阻抗测试仪的输出端连接主机，阻抗测试仪用于对选通的通道进行阻抗自动测试，
7.所述补偿校准电路用于消除长线测试电缆和开关矩阵引入的阻抗；所述补偿校准电路的输出端连接主机的输入端，所述主机用于将补偿校正电路得到的数据对阻抗测试电路测量的数据进行修正，将修正后数据与预设的阻抗判据进行对比，并对数据进行保存。
8.优选的，还包括显示装置，所述显示装置的输入端连接主机的输出端，所述显示装置用于显示修正后的阻抗测试数据和预设的判据结果。
9.优选的，所述阻抗测试仪采用两线阻抗测试法，将开关矩阵选通的两个通道分别接到阻抗测试仪的红、黑两个测试点上，阻抗测试仪会自动匹配出合理的量程并进行测试，并将测试结果传输至主机进行数据处理。
10.优选的，所述补偿校正电路包括输入单元、数据处理存储单元、高精度ad采集单元和rs232通讯串口的电路；
11.所述输入单元用于输入长线测试电缆的长度和导线的规格型号，所述输入单元的输出端连接数据处理存储单元的输入端，所述数据处理存储单元的输出端连接高精度ad采集单元的输入端，所述高精度ad采集单元的输出端连接rs232通讯串口的电路的输入端，所述rs232通讯串口的电路的输出端连接主机的输入端。
12.优选的，所述阻抗测试仪采用6.5位高精度数字多用表dm3068，量程分别为200ω、2kω、20kω、1mω、10mω和100mω六个档位，最大分辨率为0.1mω。
13.优选的，所述开关矩阵采用独立板卡式结构，每个独立板卡采用继电器实现了128个通道的独立选通，根据实际通道需求进行开关矩阵板卡的拓展。
14.一种自动化阻抗测试方法，包括以下步骤，
15.步骤1，通过长线测试电缆将待测信号连接到开关矩阵上；
16.步骤2，系统加电，在补偿校正电路中上输入长线测试电缆的长度和导线的规格型号，设置阻抗判据；
17.步骤3，控制开关矩阵，将待测通道接入系统中，阻抗测试电路自动完成测试并将测试结果传输至主机；补偿校正电路也根据输入参数自动计算出测试整条测试路径上引入的阻抗，并将阻抗值传输至主机；
18.步骤4，主机用阻抗测试仪传递来的数据减去补偿校正电路传递的数据，得到校准后的阻抗数据，将校准后的数据与预设的阻抗判据进行对比、分析和判断，若校准后的数据满足阻抗判据条件，则在判据结果列表显示正确；若校准后的数据不满足阻抗判据要求，在判据结果列表显示错误；并将所有数据进行保存。
19.优选的，步骤4中，将校准后的数据、阻抗判据和判据结果通过显示装置进行显示，并以文件的形式进行自动保存；对于不满足阻抗判据要求的错误信息，以单独文件的形式进行保存。
20.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
21.本发明提出的一种自动化阻抗测试系统，通过可扩展的开关矩阵和数据判读、保存机制提高了系统的自动化水平，利用补偿校正电路提高了阻抗测试精度，解决了传统人工测试方法测试精度差、测试效率低的问题，缩减了产品的研制周期，降低了成本，提高了产品的可靠性。本发明解决了现有星载产品静态阻抗测试精度差、测试效率低的问题，节约了测试时间，缩减了研制周期，降低了成本；同时降低了人为操作风险，提高了测试精度，增强了产品的安全性和可靠性。该测试系统及测试方法已经在型号任务的测试中进行了应用，显著的提高了产品的测试效率；同时，非常适用于阻抗测试精度要求较高(如：双点间的阻抗小于0.1ω)的场合。
附图说明
22.图1为本发明一种自动化阻抗测试系统原理框图；
23.图2为本发明一种自动化阻抗测试方法的流程图。
具体实施方式
24.下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
25.本发明提出的一种自动化阻抗测试系统包括主机、阻抗测试仪、补偿校正电路、可拓展的开关矩阵和显示装置。
26.开关矩阵用于多通道选择控制，根据上位机指令，执行相关通道的打开或闭合操作。开关矩阵采用独立板卡的形式，每个独立板卡采用继电器实现128个通道的独立选通，在实际应用时，可根据实际通道的数量对开关矩阵板卡进行扩展，灵活性较大。
27.阻抗测试仪用于对选通的通道进行阻抗自动测试，并将测试结果传递给主机。阻抗测试仪采用北京普源精电科技有限公司研发的6.5位高精度数字多用表dm3068，量程可分为200ω、2kω、20kω、1mω、10mω和100mω六个档位，最大分辨率为0.1mω。当待测通道通过矩阵开关接入阻抗测试仪后，阻抗测试仪会自动选择合适的量程，并将测试结果通过
rs232串口传递给主机。由于设备量程范围广、分辨率较高，可用于一般星载电子产品的阻抗测试，也可用于星载产品机加搭接阻抗(毫欧级)测试。
28.补偿校正电路可根据接入测试电缆的长度和线型，自动计算出测试电缆及设备内部线路引入的阻抗误差，并将计算结果发送到主机。补偿校准电路是为了消除链路中测试电缆和开关矩阵引入的阻抗，是一个包含数据处理存储单元(包括处理器、存储器)、高精度ad采集单元、参数输入界面、rs232通讯串口的电路。由于开关矩阵内部是已知的继电器，因此该部分线路上的阻抗可通过查阅手册得到，并且是以固定值存在的，因此在实际测试过程中，只需要计算出接入系统电缆的阻抗即可。测试人员只需要通过参数输入界面输入电缆的长度，导线的规格型号，该电路会自动计算出电缆的阻抗；通过矩阵开关的阻抗和电缆阻抗就可以计算出整条测试路径上引入的阻抗，然后通过rs232串口将该阻抗传递给主机。
29.主机用于对阻抗测试结果进行处理、存储。利用补偿校正电路得到的数据对阻抗测试电路测量的数据进行修正，将修正后数据与预设的阻抗判据进行对比，并对数据进行保存；
30.显示装置用于显示修正后的阻抗测试数据和预设的判据结果。
31.一种自动化阻抗测试方法，包括以下步骤：
32.步骤1，通过测试电缆将待测信号连接到该测试系统的开关矩阵上；
33.步骤2，系统加电，在补偿校正电路参数输入界面上输入电缆的长度和导线的规格型号；在显示装置上设置待测产品的阻抗判据；
34.步骤3，控制开关矩阵，将待测通道接入系统中，阻抗测试电路自动完成测试并将测试结果通过rs232串口传递给主机；补偿校正电路也根据输入参数自动计算出测试整条测试路径上引入的阻抗，并将该阻抗值也通过rs232串口传递给主机；
35.步骤4，主机用阻抗测试仪传递来的数据减去补偿校正电路传递的数据，得到的数据就是真实的阻抗数据，从而实现了对阻抗测试结果的校准。将校准后的数据与预设的阻抗判据进行对比、分析和判断，若修正后数据满足阻抗判据条件，则在判据结果列表显示正确；若不满足阻抗判据要求，在判据结果列表显示错误；
36.步骤5，将修正后的数据、阻抗判据和判据结果一起显示在界面上，并以文件的形式进行自动保存；对于若不满足阻抗判据要求的错误信息，也以单独文件的形式进行保存。
37.本发明提出的一种自动化阻抗测试系统及测试方法，通过开关矩阵和数据判读、保存机制提高了系统的自动化水平，利用补偿校正电路提高了阻抗测试精度，解决了传统人工测试方法测试精度差、测试效率低的问题，缩减了产品的研制周期，降低了成本，提高了产品的可靠性。
38.实施例
39.图1为本发明提出的自校正、可拓展的自动化阻抗测试系统原理框图，包括主机、阻抗测试仪、补偿校正电路、可拓展的开关矩阵和显示装置。
40.开关矩阵，通过可视化的软件界面可设置任意通道开关的打开或闭合，也可采用程序进行控制。当测试某两点之间阻抗时，只需将这两点对应通道的开关闭合，这两点的信号就可以传到阻抗测试仪上；
41.阻抗测试仪采用两线阻抗测试法，将开关矩阵选通的两个通道分别接到阻抗测试仪的红、黑两个测试点上，阻抗测试仪会自动匹配出合理的量程并进行测试，并将测试结果
通过rs232串口传递给主机；
42.补偿校正电路是一个集采集、存储、处理于一体的可视化智能电路，测试人员只需要将测试电缆的长度和导线的规格型号输入到该电路的参数输入界面，该电路就会自动计算出测速电缆引入的阻抗，加上矩阵开关自身的阻抗就是整条测试路径上引入的阻抗，最后通过rs232串口将该阻抗值传递给主机；
43.主机用阻抗测试仪传来的数据减去补偿校正电路传来的数据，就可以得到这两点间真实的阻抗值。然后，将该阻抗值与预设的阻抗判据进行对比、判断，若该阻抗值满足判据要求，则在判据结果列表显示正确；若不满足阻抗判据要求，在判据结果列表显示错误，该行测试信息(包括测试数据、测试判据和判据结果)均以特殊字符、特殊颜色(如红色)进行区分，并将该错误信息以另一个文件的形式单独保存；
44.显示装置主要显示测试数据、测试判据及结果等关键信息，测试者可以直观的掌握相关信息。
45.图2为本发明的阻抗测试的流程图，通过可视化软件设置电缆长度、规格型号及阻抗判据，然后启动软件测试，当开关矩阵选通待测通道后，阻抗测试仪会自动测出接入通道的阻抗，同时补偿校正电路也会自动计算出电缆及开关矩阵引入的阻抗，在主机中对测试数据进行修正处理。然后比较判断测试数据是否满足阻抗判据要求，若满足判据要求，则在判据结果列表显示正确，将测试数据进行保存；若不满足判据要求，在判据结果列表显示错误，将测试数据进行保存的同时将错误信息也以单独文件的形式进行保存。