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恒温晶体振荡器电性能测试系统的制作方法

2022-05-21 06:03:22 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及晶体振荡器的测试领域,尤其涉及一种大规模恒温晶体振荡器电性能测试系统。


背景技术:

2.恒温晶体振荡器的电性能测试主要包括电流测试、频率测试、起振时间测试,目前由人工完成。测试时需要对恒温晶体振荡器进行预加电,预加电完成后,人工在专用测试夹具上逐个进行测试,且测试项目同样需要逐个进行,测试需要大量的测试人员,指标全部由人工判定,不能留下测试数据,无法进行信息追溯及数据分析。
3.为了提高生产效率及追溯生产数据,本发明提出一种恒温晶体振荡器电性能测试系统,可以实现恒温晶体振荡器电流、频率测试、起振时间的批量化自动测试,实现自动存储测试数据。


技术实现要素:

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种恒温晶体振荡器电性能测试系统,以实现恒温晶体振荡器电流、频率测试、起振时间的批量化自动测试,可以节省测试人员,提高生产效率,追溯生产数据。
5.本发明所采用的的技术方案为:一种恒温晶体振荡器电性能测试系统,包括:恒温晶体振荡器测试装置,包括控制盒、多个主测试电路板、一个一级背板、多个二级背板,以及安装主测试电路板、一级背板、二级背板的测试架;恒温晶体振荡器测试装置通过串口连接控制计算机,受控于控制计算机,通过电源线连接开关电源组;开关电源组,包括多个开关电源及开关电源放置架,通过电源线连接恒温晶体振荡器测试装置;控制计算机,通过串口连接恒温晶体振荡器测试装置,用于和恒温晶体振荡器测试装置通信,发送控制指令及回读测试数据,通过usb口或串口连接频率计数器,用于和频率计数器进行通信,发送控制指令及回读频率值,还用于测试数据的处理分析;频率计数器,通过usb口或串口连接控制计算机,受控于控制计算机,向控制计算机发送频率数据;通过同轴线连接一级背板的二级频率传输模块,用于频率信号输入;通过同轴线连接铷原子钟,用于频率标准信号输入;铷原子钟,通过同轴线连接频率计数器,为其提供频率标准信号。
6.进一步的,所述控制盒包括:盒体,盒体前侧安装有控制盒前面板,盒体后测安装有控制盒后面板,盒体内安装有控制电路板;控制盒前面板安装有电源按钮、电源指示灯和数码管显示屏;电源按钮包括两个接线端,分别使用电源线连接控制盒后面板的电源接口和控制电路板的电源端口,用于连
接或切断控制电路板供电,电源指示灯串接电阻后连接于控制电路板电源端口和地端口之间,用于显示控制电路板是否供电,数码管显示屏使用电源线连接控制电路板数码管显示屏供电端口,使用控制线连接控制电路板数码管显示屏控制端口,用于显示电压信息、通道信息;控制盒后面板安装有电源接口、地接口、压控电压接口、压控地接口、db25接口、db37接口和db9接口;电源接口、地接口、压控电压接口、压控地接口安装有接线柱;电源接口接线柱内侧通过电源线连接控制盒盒体前面板的电源按钮接线端,外侧通过电源线连接开关电源组控制供电开关电源直流输出正极端口;地接口内侧接线柱使用电源线连接控制电路板地端口,外侧接线柱使用电源线连接开关电源组控制供电开关电源直流输出地端口;压控电压接口、压控地接口接线柱内侧连接控制电路板压控电压模块,外侧接线柱使用电源线连接一级背板和二级背板的压控电压端口;db25接口安装有db25插座,db25插座内侧通过控制线连接控制电路板电压测试模块,外侧插装db25插头;db37接口安装有db37插座,db37插座内侧通过控制线连接控制电路板恒温晶体振荡器供电控制模块、通道选择控制模块、一级频率传输控制模块、二级频率传输控制模块、层选控制模块、电流测试控制模块,外侧插装db37插头;控制电路板,包括控制单片机、控制板供电模块、串口通信模块、起振时间测试模块、显示控制模块、压控电压模块、电压测试模块、恒温晶体振荡器供电控制模块、通道选择控制模块、一级频率传输控制模块、二级频率传输控制模块、层选控制模块、电流测试控制模块;所述主测试电路板包括多个恒温晶体振荡器测试单元、恒温晶体振荡器供电模块、通道选择模块、一级频率传输模块、电流测试模块、多针传输接口插头;所述一级背板包括层选模块、二级频率传输模块、恒温晶体振荡器供电端口、恒温晶体振荡器供电模块控制端口、通道选择模块控制端口、一级频率传输模块控制端口、一级频率传输模块输出端口、电流测试模块控制端口、压控电压端口、多针传输接口插座;所述二级背板包括恒温晶体振荡器供电端口、恒温晶体振荡器供电模块控制端口、通道选择模块控制端口、一级频率传输模块控制端口、一级频率传输模块输出端口、电流测试模块控制端口、压控电压端口、多针传输接口插座;所述安装主测试电路板、一级背板、二级背板的测试架包括框架和滑槽,一级背板和二级背板安装在框架上,主测试电路板放置在滑槽上向内滑动,使主测试板的多针传输接口插头可以插装在一级背板或二级背板背板的多针传输接口插座内。
7.进一步的,控制电路板的控制板供电模块包括电源端口、地端口、稳压器;电源端口通过电源线连接控制盒前面板电源按钮,稳压器输入端连接电源端口,输出端连接控制单片机、串口通信模块、起振时间测试模块、显示控制模块、通道选择控制模块、一级频率传输控制模块、电流测试控制模块、层选控制模块、二级频率传输控制模块,为控制电路板控制单片机及各模块提供工作电源;控制电路板的串口通信模块包括max232和db9插座;max232连接控制单片机和db9插座,实现通信电平转换,db9插座安装在控制电路板上,控制电路板安装在控制盒内,db9插座通过控制盒后面板的db9接口连接串口线,通过串口线连接控制计算机;控制电路板的起振时间测试模块包括控制单片机io端口、起振时间测试信号输入
端口;控制单片机io端口连接起振时间测试信号输入端口,起振时间测试信号输入端口通过同轴线连接控制盒后面板db37插座内侧;控制电路板的显示控制模块包括数码管显示屏驱动芯片、数码管显示屏控制端口、数码管显示屏供电端口;数码管显示屏驱动芯片实现bcd码到段位码的转换实现段位控制,控制单片机的输出端实现位选控制,段位控制及位选控制连接至数码管显示屏控制端口;控制电路板的压控电压模块包括电压基准、16位da转换器、继电器;电压基准的输入端连接控制电路板电源端口,输出端连接16位da转换器,为16位da转换器提供基准电压;16位da转换器的控制端连接控制单片机,输出端连接继电器输入端,继电器的控制端通过三极管连接控制单片机,压控地接口接线柱内侧通过电源线连接压控电压模块的继电器的输入端,控制单片机控制压控电压模块继电器实现压控电压选择接地或某一电压值;继电器输出端通过电源线连接压控电压接口接线柱内侧;控制电路板的电压测试模块,包括控制单片机ad端口、电压测试端口;控制单片机ad端口连接电压测试端口,电压测试端口通过电源线连接控制盒后面板db25插座内侧,db25插座外侧插装db25插头,db25插头使用电源线连接晶体振荡器供电开关电源直流输出端口;控制电路板的恒温晶体振荡器供电控制模块包括控制单片机io端口、恒温晶体振荡器供电控制端口;控制单片机io端口连接恒温晶体振荡器供电控制端口,恒温晶体振荡器供电控制端口通过控制线连接控制盒后面板db37插座内侧;控制电路板的通道选择控制模块包括控制单片机io端口、通道选择控制端口;控制单片机io端口连接通道选择控制端口,通道选择控制端口通过控制线连接控制盒后面板db37插座内侧;控制电路板的一级频率传输控制模块包括控制单片机io端口、一级频率传输控制端口;控制单片机io端口连接一级频率传输控制端口,一级频率传输控制端口通过控制线连接控制盒后面板db37插座内侧;控制电路板的二级频率传输控制模块包括控制单片机io端口、二级频率传输控制端口;控制单片机io端口连接二级频率传输控制端口,二级频率传输控制端口通过控制线连接控制盒后面板db37插座内侧;控制电路板的层选控制模块包括控制单片机io端口、层选控制端口;控制单片机io端口连接层选控制端口,层选控制端口通过控制线连接控制盒后面板db37插座内侧;控制电路板的电流测试控制模块包括控制单片机io端口、电流测试控制端口;控制单片机io端口连接电流测试控制端口,电流测试控制端口通过控制线连接控制盒后面板db37插座内侧。
8.进一步的,主测试电路板的恒温晶体振荡器测试单元包括恒温晶体振荡器电源接口、恒温晶体振荡器压控接口、恒温晶体振荡器频率输出接口;恒温晶体振荡器加载于恒温晶体振荡器测试单元,恒温晶体振荡器电源接口连接恒温晶体振荡器供电模块,恒温晶体振荡器压控接口通过多针传输接口插头连接一级背板或二级背板的压控电压端口,恒温晶体振荡器频率输出接口连接通道选择模块;主测试电路板的恒温晶体振荡器供电模块包括可调稳压器、电压调整电阻、或门
芯片;可调稳压器的输入端口通过多针传输接口插头连接至一级背板或二级背板的恒温晶体振荡器供电端口,可调稳压器的输出端口通过电流测试模块的电流检测电阻后连接至恒温晶体振荡器测试单元的恒温晶体振荡器电源接口,或门芯片的一个输入端连接一级背板或二级背板的温晶体振荡器供电模块控制端口,另一个输入端连接通道选择模块的串行移位寄存器输出端口,或门芯片的输出端口连接可调稳压器使能端口,用于使能可调稳压器的输出,可调稳压器电压调整端口连接电压调整电阻,用于调整可调稳压器的输出电压;主测试电路板的通道选择模块包括多个缓冲器、八个串行移位寄存器;缓冲器的使能端口连接串行移位寄存器输出端口,缓冲器的输入端口连接恒温晶体振荡器测试单元的恒温晶体振荡器频率输出接口,缓冲器的输出端口连接一级频率传输电路一级八选一模拟开关的输入端口,缓冲器用于控制每个恒温晶体振荡器测试单元的频率输出;八个串行移位寄存器输入端口通过多针传输接口插头连接至相应一级背板或二级背板的通道选择模块控制端口;主测试电路板的一级频率传输模块包括八个一级八选一模拟开关、一个二级八选一模拟开关、一个三八译码器;三八译码器的输入端口通过多针传输接口插头连接至对应一级背板或二级背板的一级频率传输模块控制端口,三八译码器的输出端口连接至一级八选一模拟开关的使能端口,选通一级八选一模拟开关,一级八选一模拟开关和二级八选一模拟开关的控制端口通过多针传输接口插头连接至对应一级背板或二级背板的一级频率传输模块控制端口;恒温晶体振荡器频率信号通过通道选择模块选通后,连接至一级八选一模拟开关输入端口,一级八选一模拟开关输出端口经过非门连接二级八选一模拟开关输入端口,二级八选一模拟开关输出通过多针传输接口插头连接至对应一级背板或二级背板的一级频率传输模块输出端口,一级频率传输模块输出端口通过同轴线连接一级背板的二级频率传输模块;主测试电路板的电流测试模块包括电流检测电阻、功率检测芯片;电流检测电阻一端连接恒温晶体振荡器供电模块的可调稳压器输出,另一端连接恒温晶体振荡器测试单元的恒温晶体振荡器电源接口,电流检测电阻两端同时连接功率检测芯片的输入端口;功率检测芯片的控制端通过多针传输接口插头连接至一级背板或二级背板的电流测试模块控制端口;主测试电路板的多针传输接口插头包括两个96针航空级插头,连接一级背板或二级背板的多针传输接口插座。
9.进一步的,一级背板的层选模块包括一个三八译码器、层选模块控制端口;层选模块控制端口连接三八译码器控制端;三八译码器输出端通过多针传输接口插头连接至主测试电路板一级频率传输模块二级八选一模拟开关使能端;一级背板的二级频率传输模块包括一个八选一模拟开关、一个缓冲器和二级频率传输模块控制端口;二级频率传输模块控制端口连接八选一模拟开关的输入端,八选一模拟开关的输出端连接缓冲器的输入端,缓冲器的输出端通过同轴线连接至频率计数器和db37接口插头;一级背板的恒温晶体振荡器供电端口通过电源线连接为恒温晶体振荡器供电的开关电源,通过多针传输接口插座连接主测试电路板的恒温晶体振荡器供电模块;一级背板的层选模块控制端口通过控制线连接db37接口插头,db37接口插头插装
于控制盒背板b37接口插座内,通过控制盒内控制线连接至控制单片机,使一级背板的层选模块受控于控制电路板的控制单片机;一级背板的二级频率模块控制端口通过控制线连接db37接口插头,db37接口插头插装于控制盒背板b37接口插座内,通过控制盒内控制线连接至控制单片机,使一级背板的二级频率传输模块受控于控制电路板的控制单片机;一级背板的恒温晶体振荡器供电模块控制端口通过控制线连接db37接口插头,db37接口插头插装于控制盒背板b37接口插座内,通过控制盒内控制线连接至控制单片机,使主测试电路板的恒温晶体振荡器供电模块受控于控制电路板的控制单片机;一级背板的通道选择模块控制端口通过控制线连接db37接口插头,db37接口插头插装于控制盒背板b37接口插座内,通过控制盒内控制线连接至控制单片机,使主测试电路板的通道选择模块受控于控制电路板的控制单片机;一级背板的一级频率传输模块控制端口通过控制线连接db37接口插头,db37接口插头插装于控制盒背板b37接口插座内,通过控制盒内控制线连接至控制单片机,使主测试电路板的一级频率传输模块受控于控制电路板的控制单片机;一级背板的电流测试模块控制端口通过控制线连接db37接口插头,db37接口插头插装于控制盒背板b37接口插座内,通过控制盒内控制线连接至控制单片机,使主测试电路板的电流测试模块受控于控制电路板的控制单片机;一级背板的压控电压端口通过电源线连接控制盒后面板的压控电压接口、压控电压地接口,使主测试电路板的恒温晶体振荡器压控接口连接控制电路板的压控电压模块;一级背板的多针传输接口插座包括两个96针航空级插座,连接主测试电路板的多针传输接口插头。
10.进一步的,二级背板的恒温晶体振荡器供电端口通过电源线连接为恒温晶体振荡器供电的开关电源,通过多针传输接口插座连接主测试电路板的恒温晶体振荡器供电模块;二级背板的恒温晶体振荡器供电模块控制端口通过控制线连接db37接口插头,db37接口插头插装于控制盒背板b37接口插座内,通过控制盒内控制线连接至控制单片机,使主测试电路板的恒温晶体振荡器供电模块受控于控制电路板的控制单片机;二级背板的通道选择模块控制端口通过控制线连接db37接口插头,db37接口插头插装于控制盒背板b37接口插座内,通过控制盒内控制线连接至控制单片机,使主测试电路板的通道选择模块受控于控制电路板的控制单片机;二级背板的一级频率传输模块控制端口通过控制线连接db37接口插头,db37接口插头插装于控制盒背板b37接口插座内,通过控制盒内控制线连接至控制单片机,使主测试电路板的一级频率传输模块受控于控制电路板的控制单片机;二级背板的电流测试模块控制端口通过控制线连接db37接口插头,db37接口插头插装于控制盒背板b37接口插座内,通过控制盒内控制线连接至控制单片机,使主测试电路板的电流测试模块受控于控制电路板的控制单片机;二级背板的压控电压端口通过电源线连接控制盒后面板的压控电压接口、压控电压地接口,使主测试电路板的恒温晶体振荡器压控接口连接控制电路板的压控电压模块;二级背板的多针传输接口插座包括两个96针航空级插座,连接主测试电路板的多
针传输接口插头。
11.本发明相比现有技术具有如下优点:本发明的测试系统可以完成大规模恒温晶体振荡器电流、频率、起振时间的自动测试,自动存储测试数据,实现数据追溯,高度集成化,自动化,大大提高了工作效率,节省了测试人员。
附图说明
12.图1为本发明恒温晶体振荡器电性能测试系统的结构框图;图2为本发明控制盒前面板的示意图;图3为本发明控制盒后面板的示意图;图4为本发明控制盒内部示意图;图5为本发明主测试电路板和一级背板、二级背板的测试架示意图;图6为本发明控制电路板的结构框图;图7为本发明主测试电路板及一级背板的结构框图;图8为本发明主测试电路板及二级背板的结构框图。
具体实施方式
13.下面结合实施例对本发明作进一步说明,目的仅在于更好的理解本发明内容,因此,所举具体实施例并不限制本发明的保护范围。
14.一种恒温晶体振荡器电性能测试系统,包括恒温晶体振荡器测试装置、开关电源组、控制计算机、频率计数器、铷原子钟;其中,恒温晶体振荡器测试装置,包括控制盒、多个主测试电路板、一个一级背板、多个二级背板和安装主测试电路板和一级背板、二级背板的测试架。恒温晶体振荡器测试装置通过串口连接控制计算机,受控于控制计算机,通过电源线连接开关电源组;其中,开关电源组,包括多个开关电源及开关电源放置架,通过电源线连接恒温晶体振荡器测试装置;其中,控制计算机,通过串口连接恒温晶体振荡器测试装置,用于和恒温晶体振荡器测试装置通信,发送控制指令及回读测试数据,通过usb口或串口连接频率计数器,用于和频率计数器进行通信,发送控制指令及回读频率值,还用于测试数据的处理分析;其中,频率计数器,通过usb口或串口连接控制计算机,受控于控制计算机,向控制计算机发送频率数据;通过同轴线连接一级背板二级频率传输模块,用于频率信号输入;通过同轴线连接铷原子钟,用于频率标准信号输入;其中,铷原子钟,通过同轴线连接频率计数器,为其提供频率标准信号;其中,控制盒包括:盒体,盒体前侧安装有控制盒前面板,盒体后测安装有控制盒后面板,盒体内安装有控制电路板。控制盒前面板安装有电源按钮、电源指示灯和数码管显示屏,电源按钮包括两个接线端,分别使用电源线连接控制盒后面板的电源接口和控制电路板的电源端口,用于连接或切断控制电路板供电,电源指示灯串接电阻后连接于控制电路板电源端口和地端口之间,用于显示控制电路板是否供电,数码管显示屏使用电源线连接控制电路板数码管显示屏供电端口,使用控制线连接控制电路板数码管显示屏控制端
口,用于显示电压信息、通道信息。控制盒后面板安装有电源接口、地接口、压控电压接口、压控地接口、db25接口、db37接口和db9接口。电源接口、地接口、压控电压接口、压控地接口安装有接线柱。电源接口接线柱内侧通过电源线连接控制盒盒体前面板的电源按钮接线端,外侧通过电源线连接开关电源组控制供电开关电源直流输出正极端口。地接口内侧接线柱使用电源线连接控制电路板地端口,外侧接线柱使用电源线连接开关电源组控制供电开关电源直流输出地端口。压控电压接口、压控地接口接线柱内侧连接控制电路板压控电压模块,外侧接线柱使用电源线连接一级背板和二级背板的压控电压端口。db25接口安装有db25插座,db25插座内侧通过控制线连接控制电路板电压测试模块,外侧可以插装db25插头。db37接口安装有db37插座,db37插座内侧通过控制线连接控制电路板恒温晶体振荡器供电控制模块、通道选择控制模块、一级频率传输控制模块、二级频率传输控制模块、层选控制模块、电流测试控制模块,外侧可以插装db37插头。控制电路板,包括控制单片机、控制电路板供电模块、串口通信模块、起振时间测试模块、显示控制模块、压控电压模块、电压测试模块、恒温晶体振荡器供电控制模块、通道选择控制模块、一级频率传输控制模块、二级频率传输控制模块、层选控制模块、电流测试控制模块;其中,控制电路板供电模块包括电源端口、地端口、稳压器,电源端口通过电源线连接控制盒前面板电源按钮,稳压器输入端连接电源端口,输出端连接控制单片机、串口通信模块、起振时间测试模块、显示控制模块、通道选择控制模块、一级频率传输控制模块、电流测试控制模块、层选控制模块、二级频率传输控制模块,为控制电路板控制单片机及各模块提供工作电源;其中,控制电路板串口通信模块包括max232和db9插座,max232连接控制单片机和db9插座,实现通信电平转换,db9插座安装在控制电路板上,控制电路板安装在控制盒内,db9插座可以通过控制盒后面板的db9接口连接串口线,通过串口线连接控制计算机;其中,控制电路板起振时间测试模块包括单片机io端口、起振时间测试信号输入端口。控制单片机io端口连接起振时间测试信号输入端口,起振时间测试信号输入端口通过同轴线连接控制盒后面板db37插座内侧;其中,控制电路板显示控制模块包括数码管显示屏驱动芯片、数码管显示屏控制端口、数码管显示屏供电端口,数码管显示屏驱动芯片实现bcd码到段位码的转换实现段位控制,单片机输出端实现位选控制,段位控制及位选控制连接至数码管显示屏控制端口;其中,压控电压模块包括电压基准、16位da、继电器,电压基准输入端连接控制电路板电源端口,输出端连接16位da,为16位da提供基准电压。16位da控制端连接控制单片机,输出端连接继电器输入端,继电器控制端通过三极管连接单片机,压控电压地接口接线柱内侧通过电源线连接压控电压模块继电器输入端,控制单片机控制压控电压模块继电器实现压控电压选择接地或某一电压值。继电器输出端通过电源线连接压控电压接口接线柱内侧;其中,电压测试模块,包括控制单片机ad端口、电压测试端口。控制单片机ad端口连接电压测试端口,电压测试端口通过电源线连接控制盒后面板db25插座内侧,db25插座外侧可以插装db25插头,db25插头使用电源线连接晶体振荡器供电开关电源直流输出端口;其中,恒温晶体振荡器供电控制模块包括控制单片机io端口、恒温晶体振荡器供
电控制端口。控制单片机io端口连接恒温晶体振荡器供电控制端口,恒温晶体振荡器供电控制端口通过控制线连接控制盒后面板db37插座内侧;其中,通道选择控制模块包括控制单片机io端口、通道选择控制端口。控制单片机io端口连接通道选择控制端口,通道选择控制端口通过控制线连接控制盒后面板db37插座内侧;其中,一级频率传输控制模块包括控制单片机io端口,一级频率传输控制端口。控制单片机io端口连接一级频率传输控制端口,一级频率传输控制端口通过控制线连接控制盒后面板db37插座内侧;其中,二级频率传输控制模块包括控制单片机io端口,二级频率传输控制端口。控制单片机io端口连接二级频率传输控制端口,二级频率传输控制端口通过控制线连接控制盒后面板db37插座内侧;其中,层选控制模块包括控制单片机io端口,层选控制端口。控制单片机io端口连接层选控制端口,层选控制端口通过控制线连接控制盒后面板db37插座内侧;其中,电流测试控制模块包括控制单片机io端口,电流测试控制端口。控制单片机io端口连接电流测试控制端口,电流测试控制端口通过控制线连接控制盒后面板db37插座内侧;其中,主测试电路板包括多个恒温晶体振荡器测试单元、恒温晶体振荡器供电模块、通道选择模块、一级频率传输模块、电流测试模块、多针传输接口插头;其中,恒温晶体振荡器测试单元包括恒温晶体振荡器电源接口、恒温晶体振荡器压控接口、恒温晶体振荡器频率输出接口。恒温晶体振荡器加载于恒温晶体振荡器测试单元,恒温晶体振荡器电源接口连接恒温晶体振荡器供电模块,恒温晶体振荡器压控接口通过多针传输接口插头连接一级背板或二级背板的压控电压端口,恒温晶体振荡器频率输出接口连接通道选择模块;其中,恒温晶体振荡器供电模块包括可调稳压器、电压调整电阻、或门芯片,可调稳压器的输入端口通过多针传输接口插头连接至一级背板或二级背板的恒温晶体振荡器供电端口,可调稳压器的输出端口通过电流测试模块的电流检测电阻后连接至恒温晶体振荡器测试单元的恒温晶体振荡器电源接口,或门芯片的一个输入端连接一级背板或二级背板的温晶体振荡器供电模块控制端口,另一个输入端连接通道选择模块的串行移位寄存器输出端口,或门芯片的输出端口连接可调稳压器使能端口,用于使能可调稳压器的输出,可调稳压器电压调整端口连接电压调整电阻,用于调整可调稳压器的输出电压;其中,通道选择模块包括多个缓冲器、八个串行移位寄存器。缓冲器的使能端口连接串行移位寄存器输出端口,缓冲器的输入端口连接恒温晶体振荡器测试单元的恒温晶体振荡器频率输出接口,缓冲器的输出端口连接一级频率传输电路一级八选一模拟开关的输入端口,缓冲器用于控制每个恒温晶体振荡器测试单元的频率输出。八个串行移位寄存器输入端口通过多针传输接口插头连接至相应一级背板或二级背板的通道选择模块控制端口;其中,一级频率传输模块包括八个一级八选一模拟开关、一个二级八选一模拟开关、一个三八译码器。三八译码器的输入端口通过多针传输接口插头连接至对应一级背板或二级背板的一级频率传输模块控制端口,三八译码器的输出端口连接至一级八选一模拟
开关的使能端口,选通一级八选一模拟开关,一级八选一模拟开关和二级八选一模拟开关的控制端口通过多针传输接口插头连接至对应一级背板或二级背板的一级频率传输模块控制端口。恒温晶体振荡器频率信号通过通道选择模块选通后,连接至一级八选一模拟开关输入端口,一级八选一模拟开关输出端口经过非门连接二级八选一模拟开关输入端口,二级八选一模拟开关输出通过多针传输接口插头连接至对应一级背板或二级背板的一级频率传输模块输出端口,一级频率传输模块输出端口通过同轴线连接一级背板的二级频率传输模块;其中,电流测试模块包括电流检测电阻、功率检测芯片。电流检测电阻一端连接恒温晶体振荡器供电模块的可调稳压器输出,另一端连接恒温晶体振荡器测试单元的恒温晶体振荡器电源接口,电流检测电阻两端同时连接功率检测芯片的输入端口。功率检测芯片的控制端通过多针传输接口插头连接至一级背板或二级背板的电流测试模块控制端口;其中,多针传输接口插头包括两个96针航空级插头,连接一级背板或二级背板的多针传输接口插座;其中,一级背板包括层选模块、二级频率传输模块、恒温晶体振荡器供电端口、恒温晶体振荡器供电模块控制端口、通道选择模块控制端口、一级频率传输模块输出端口、一级频率传输模块控制端口、电流测试模块控制端口、压控电压端口、多针传输接口插座;其中,层选模块包括一个三八译码器、层选模块控制端口,层选模块控制端口连接三八译码器控制端;三八译码器输出端通过多针传输接口插头连接至主测试电路板一级频率传输模块二级八选一模拟开关使能端;其中,二级频率传输模块包括一个八选一模拟开关、一个缓冲器和二级频率传输模块控制端口,二级频率传输模块控制端口连接八选一模拟开关的输入端,八选一模拟开关的输出端连接缓冲器的输入端,缓冲器的输出端通过同轴线连接至频率计数器和db37接口插头;其中,恒温晶体振荡器供电端口通过电源线连接恒温晶体振荡器供电开关电源,通过多针传输接口插座连接主测试电路板的恒温晶体振荡器供电模块;其中,一级背板的层选模块控制端口、二级频率模块控制端口、恒温晶体振荡器供电模块控制端口、通道选择模块控制端口、一级频率传输模块控制端口、电流测试模块控制端口通过控制线连接db37接口插头,db37接口插头插装于控制盒背板b37接口插座内,通过控制盒内控制线连接至控制单片机,使一级背板的层选模块、二级频率传输模块,主测试电路板的恒温晶体振荡器供电模块、通道选择模块、一级频率传输模块、电流测试模块受控于控控制电路板的控制单片机。压控电压端口通过电源线连接控制盒后面板的压控电压接口、压控电压地接口,使主测试电路板的恒温晶体振荡器压控接口连接控制电路板的压控电压模块;其中,多针传输接口插座包括两个96针航空级插座,连接主测试电路板的多针传输接口插头;其中,二级背板的恒温晶体振荡器供电端口、恒温晶体振荡器供电模块控制端口、通道选择模块控制端口、一级频率传输模块控制端口、电流测试模块控制端口、压控电压端口、多针传输接口插座功能同二级背板的恒温晶体振荡器供电端口、恒温晶体振荡器供电模块控制端口、通道选择模块控制端口、一级频率传输模块控制端口、电流测试模块控制端
口、压控电压端口、多针传输接口插座;其中,二级背板包括恒温晶体振荡器供电端口、恒温晶体振荡器供电模块控制端口、通道选择模块控制端口、一级频率传输模块控制端口、电流测试模块控制端口、压控电压端口、多针传输接口插座,功能同二级背板的恒温晶体振荡器供电端口、恒温晶体振荡器供电模块控制端口、通道选择模块控制端口、一级频率传输模块控制端口、电流测试模块控制端口、压控电压端口、多针传输接口插座;其中,安装主测试电路板和背板的测试架包括框架和滑槽,一级背板和二级背板安装在框架上,主测试电路板放置在滑槽上向内滑动,使主测试板的多针传输接口插头可以插装在一级背板或二级背板背板的多针传输接口插座内。
15.参见图1,一种恒温晶体振荡器电性能测试系统,包括铷原子钟、频率计数器、控制计算机、控制盒、测试架、开关电源组。测试架上安装有1块一级背板和3块二级背板,放置有4块主测试电路板,一级背板通过同轴线连接频率计数器,一级背板及二级背板通过控制线和同轴线互相连接,通过电缆线连接开关电源组的恒温晶体振荡器供电开关电源,一级背板通过db37接口控制线、db25接口控制线、压控线连接控制盒,控制盒通过串口线连接控制计算机,通过电源线连接开关电源组的控制供电开关电,控制计算机通过usb线连接频率计数器,铷原子钟通过同轴线连接频率计数器。控制计算机向控制盒发送控制指令及读取数据。
16.参见图2,控制盒前面板包括电源指示灯、电源按钮、数码管显示屏;参见图3,控制盒后面板包括电源接口、地接口、压控接口、db25接口、db37接口、db9接口;参见图4,控制盒内部放置控制电路板;参见图5,主测试电路板和一级背板、二级背板的测试架包括框架和滑槽,主测试电路板插装于滑槽内,一级背板及多个二级背板安装于框架上,主测试电路板插装于滑槽内向内滑动,可以使主测试电路板的多针传输接口插头插装于一级背板或二级背板的多针传输接口插座内;参见图6,控制电路板包括控制单片机、控制板供电模块、串口通信模块、起振时间测试模块、显示控制模块、压控电压模块、电压测试模块、恒温晶体振荡器供电控制模块、通道选择控制模块、一级频率传输控制模块、二级频率传输控制模块、层选控制模块、电流测试控制模块;参见图7,主测试电路板包括恒温晶体振荡器测试单元、恒温晶体振荡器供电模块、电流测试模块、通道选择模块、一级频率传输模块、多针传输接口插头;一级背板包括恒温晶体振荡器供电端口、恒温晶体振荡器供电模块控制端口、压控电压端口、电流测试模块控制端口、通道选择模块控制端口、层选模块、一级频率传输模块控制端口 、一级频率传输模块输出端口、二级频率传输模块、多针传输接口插座。
17.参见图8,二级背板包括、恒温晶体振荡器供电端口、恒温晶体振荡器供电模块控制端口、压控电压端口、电流测试模块控制端口、通道选择模块控制端口、一级频率传输模块控制端口、一级频率传输模块输出端口、多针传输接口插座。
18.关闭控制盒电源,将多个恒温晶体振荡器加载于主测试电路板恒温晶体振荡器测试单元,将多个主测试板插装于测试架滑槽内,向内滑动,使主测试电路板多针传输接口插
头插装于一级背板或二级背板的多针传输接口插座内,打开控制盒电源。
19.打开控制计算机内的测试软件,按加载恒温晶体振荡器的测试单元勾选测试通道,选择测试项依次为起振时间、初始电流、最大电流、稳定电流、低压控频率测试、中压控频率测试、高压控频率测试,点击开始测试按钮。测试软件通过控制计算机串口按测试单元依次发送起振时间测试指令,测试指令经串口通信模块,发送给控制单片机,控制单片机收到指令后,通过通道选择控制模块、恒温晶体振荡器供电控制模块,控制相应恒温晶体振荡器测试单元的恒温晶体振荡器供电模块,使此测试单元的恒温晶体振荡器加电,同时控制单片机记录恒温晶体振荡器上电时间,控制单片机通过通道选择控制模块、一级频率传输控制模块、二级频率传输控制模块、层选控制模块导通此单元恒温晶体振荡器频率信号至控制电路板起振时间测试模块,待恒温晶体振荡器起振后,触发控制单片机外部中断,控制单片机获知恒温晶体振荡器已起振,计算起振时间后,通过串口通信模块将起振时间发送至控制计算机,控制计算机将起振时间数据存放至测试文件中的相应测试单元,所有勾选测试单元依次测试,完成起振时间测试;然后进行下一项初始电流测试,测试软件通过控制计算机串口按测试单元依次发送初始电流测试指令,测试指令经串口通信模块,发送给控制单片机,控制单片机收到指令后,通过通道选择控制模块、恒温晶体振荡器供电控制模块,控制相应恒温晶体振荡器测试单元的恒温晶体振荡器供电模块,使此测试单元的恒温晶体振荡器加电,同时控制单片机通过电流测试控制模块、通道选择控制模块,向主测试电路板相应测试单元电流测试模块发送读取电流指令,控制单片机获取到电流数据后,通过串口通信模块将电流数据发送至控制计算机,此电流数据为恒温晶体振荡器初上电的电流值,控制计算机将初始电流数据存放至测试文件中的相应测试单元,所有勾选测试单元依次测试,完成初始电流测试;然后进行下一项最大电流测试,测试软件通过控制计算机串口按测试单元依次发送最大电流测试指令,测试指令经串口通信模块,发送给控制单片机,控制单片机收到指令后,通过恒温晶体振荡器供电控制模块将所有测试单元的恒温晶体振荡器加电,等待五分钟,使恒温晶体振荡器电流稳定后,控制单片机通过通道选择控制模块、恒温晶体振荡器供电控制模块,控制相应恒温晶体振荡器测试单元的恒温晶体振荡器供电模块,使此测试单元的恒温晶体振荡器断电五秒后加电,同时控制单片机通过电流测试控制模块、通道选择控制模块,向主测试电路板相应测试单元电流测试模块发送读取电流指令,控制单片机连续获取电流数据,通过串口通信模块将电流数据发送至控制计算机,控制计算机收到连续的电流值,并判断电流值是否出现下降,出现后,将收到的电流值最大值选出,此电流数据为恒温晶体振荡器的最大电流值,控制计算机将最大电流数据存放至测试文件中的相应测试单元,所有勾选测试单元依次测试,完成最大电流测试;然后进行下一项稳定电流测试,测试软件通过控制计算机串口按测试单元依次发送稳定电流测试指令,测试指令经串口通信模块,发送给控制单片机,控制单片机收到指令后,通过恒温晶体振荡器供电控制模块将所有测试单元的恒温晶体振荡器加电,等待五分钟,使恒温晶体振荡器电流稳定后,控制单片机通过电流测试控制模块、通道选择控制模块,向主测试电路板相应测试单元电流测试模块发送读取电流指令,控制单片机获取电流数据,通过串口通信模块将电流数据发送至控制计算机,此电流数据为恒温晶体振荡器的稳定电流值,控制计算机将稳定电流数据存放至测试文件中的相应测试单元,所有勾选测试单元依次测试,完成稳定电流测试;然后进行下一项抵压控频率测试,测试软件通过控制计算机串口发送调整压控
电压指令,测试指令经串口通信模块,发送给控制单片机,控制单片机收到指令后,向压控电压模块发送调整压控电压指令,将压控电压值调整至低压控电压值,然后控制计算机按测试单元依次发送频率测试指令,测试指令经串口通信模块,发送给控制单片机,控制单片机收到指令后,控制单片机通过通道选择控制模块、一级频率传输控制模块、二级频率传输控制模块、层选控制模块导通此单元恒温晶体振荡器频率信号至频率计数器,频率计数器比对恒温晶体振荡器频率和铷原子频率标准频率,计算出精确的频率值发送给控制计算机,控制计算机获取频率数据,将频率数据存放至测试文件中的相应测试单元,所有勾选测试单元依次测试,完成低压控频率测试,中压控频率测试和高压控频率测试流程同低压控频率测试。
20.在所有测试项目的开始前和结束后,测试软件会自动发送电压测试指令,控制单片机收到电压测试指令后,通过电压测试模块,测试所有恒温晶体振荡器供电开关电源的电压输出,并将电压值发送给控制计算机,控制计算将电压值记录至测试文件内。测试完成后,测试软件根据测试数据和挑选指标自动生成合格品挑选数据,操作人员根据合格品挑选数据进行合格品挑选。
21.总之,本发明恒温晶体振荡器电性能测试系统实现了恒温晶体振荡器电流、频率、起振时间的大批量自动测试,实现了恒温晶体振荡器电性能测试由人工测试到测试系统自动测试的转变,极大提高了工作效率,并实现了数据追溯。
再多了解一些

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