专利名称：微测试仪数据采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数据采集装置。具体说，是传感器精度测试时的数据采集系统。
背景技术：
在电子领域都知道，随着科学技术的不断发展，传感器的种类原来越多，应用领域也越来越广泛，如汽车、工程机械、航空、医疗电子等。而这些领域对传感器的精度要求极高，如汽车加速度传感器必须在汽车发生事故时能够及时检测到，并立即打开气囊保证司机的人身安全。因此，传感器在投入应用之前，必须进行校准、修正，使其输出信号与理想输出信号越接近越好。目前，对传感器的校准、修正方法，只能单个进行，不能实现对传感器的批量校准、修正，使得校准时间长，效率极低，难以满足大批量生产的需要。

实用新型内容本实用新型要解决的问题是提供一种微测试仪数据采集装置。采用本发的微测试仪数据采集装置对传感器进行校准、修正，效率高，能满足大批量生产的需要。为解决上述问题，采取以下技术方案本实用新型的微测试仪数据采集装置包括PXI系统、开关切换电路、烘箱、压力控制器、控制器/主机，所述PXI系统由单刀单掷开关、单刀单掷开关、矩阵开关、数字万用表、数字转换器和多系统扩展接口组成，开关切换电路由开关接头、电压电流接头、数字转换器接头、通信板接头、供电电源接口、和电缆接头组成；烘箱内有传感器转接头和传感器。PXI系统中的单刀单掷开关、单刀单掷开关、矩阵开关均通过电缆与开关切换电路的开关接头相连，数字万用表通过电缆与开关切换电路的电压电流接头相接，数字转换器与开关切换电路的数字转换器接头相连，数字转换器接头的管脚I至管脚4均接地。数字转换器接头的管脚5与数字转换器的输入端相连，控制器/主机通过通用接口总线与供电电源相连，供电电源通过导线与开关切换电路的供电电源接口相连，供电电源的输出正极与供电电源接口的正极相接，供电电源的输出负极与供电电源负极相接，控制器通过通用串口总线、通信板与通信板接口相连，传感器连接在传感器转接头上，传感器转接头通过电缆与开关切换电路的电缆接头上，所述压力控制器与烘箱内的传感器相连。采取上述方案，具有以下优点由上述方案可以看出，由于传感器由单刀单掷开关、单刀双掷开关、矩阵开关控制其通断，所以可扩展性好，可以通过增减开关数量来增减被测传感器的数量。由于整个系统、每个模块高度集成化，并通过软件控制，所以操作简单，高度自动化，生产效率高。

图I是本实用新型的微测试仪数据采集装置方框示意。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型的微测试仪数据采集装置包括PXI系统、开关切換电路、烘箱、压カ控制器、控制器/主机、通信板和供电电源，所述PXI系统由单刀单掷开关、单刀双掷开关、矩阵开关、数字万用表、数字转换器和多系统扩展接ロ组成，开关切换电路由开关接头、电压电流接头、数字转换器接头、通信板接头、供电电源接口和电缆接头组成；烘箱内有传感器转接头和传感器。PXI系统中的单刀单掷开关、单刀双掷开关、矩阵开关均通过电缆与开关切换电路的开关接头相连，数字万用表通过电缆与开关切换电路的电压电流接头相接，数字转换器与开关切换电路的数字转换器接头相连，数字转换器接头的管脚I至管脚4均接地。数字转换器接头的管脚5与数字转换器的输入端相连，控制器/主机通过通用接ロ总线与供电电源相连，供电电源通过导线与开关切换电路的供电电源接ロ相连，供电电源的输出正极与供电电源接ロ的正极相接，供电电源的输出负极与供电电源负极相接，控制器通过通用串ロ总线与通信板相连，通信板连接到开关切換电路的通信板接口上，传感器连接在传感器转接头上，传感器转接头通过电缆与开关切换电路的电缆接头连接，所述压カ控制器与烘箱内的传感器相连。控制器/主机通过电缆与烘箱相连，用来对烘箱的温度进行控制。控制器/主机通过电缆与烘箱内的传感器相连，用来进行数据采集。供 电电源通过电缆与烘箱相连，以便给传感器和开关切换电路供电。其中，单刀单掷开关是高通道数通用继电器开关，进行每个传感器的不同信号的切換。单刀双掷开关也是高通道数通用继电器开关，进行每个传感器的供电电源的切換。矩阵开关也是高通道数通用继电器开关，通过软件控制继电器的通断，进而进行传感器信号选择。LabVIEW软件，用于控制PXI上的各个开关的通断，连接硬件、采集、分析、显示并存储測量結果。本实用新型中电缆接头插在开关切换电路板上，通过电缆，接到传感器接头上，传感器接头是用来连接放置在烘箱里的传感器的。其中的压カ控制器用于给传感器提供精确的不同的压カ值，烘箱用于提供不同的温度。这样就可以采集不同压カ不同温度下传感器的输出。具体工作过程如下，先将所有传感器置于烘箱中，所有装置启动，各设备初始化，并设置所有參数，控制器与PXI系统、电源、通信板分别通过多系统扩展接ロ总线、通用接ロ总线、通用串ロ总线连接。其次控制器通过LabVIEW软件控制供电电源，给开关转换电路和传感器供电，并控制压カ控制器的压カ和烘箱的温度。之后，对所有传感器通电，使传感器可以正常工作。然后，通过控制器将烘箱的温度设置为T = 25°C，压カ控制器的输出压力为0，即测量P = O, T = 25 0C (常温)条件下所有传感器的输出，因为没有压力，此时所有传感器的输出都是零点偏置电压，即offset。由控制器读取采集到的所有的偏置电压，通过软件设置，根据每ー个传感器的补偿电压对相应的传感器做相应的补偿。之后，将压カ控制器的输出设为P1，烘箱温度为Tl的情况下，采集所有传感器的输出，压カ不变，烘箱温分别为T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、TlO的情况下，采集每个传感器的输出，通过调用EXCEL的功能函数，将采集到的数据进行最小二乗法拟合，可以得到压カ为Pl的情况下每个传感器的非线性度。然后将压カ控制器的输出分别设为P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8，P9，PlO情况下，分别采集温度为T1，T2，T3，T4，T5，T6，T7，T8，T9，T10时传感器的输出，通过调用EXCEL的功能函数，将采集到的数据进行最小二乗法拟合，可以得到压カ分别为P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8，P9，PlO的情况下每个传感器的非线性度。 通过本实用新型，校准后的传感器精度可达0. 5% FSO(满量程输出)。
权利要求1.微测试仪数据采集装置，包括PXI系统、开关切换电路、烘箱、压力控制器、控制器/主机、通信板和供电电源，所述PXI系统由单刀单掷开关、单刀双掷开关、矩阵开关、数字万用表、数字转换器和多系统扩展接口组成，开关切换电路由开关接头、电压电流接头、数字转换器接头、通信板接头、供电电源接口、和电缆接头组成；烘箱内有传感器转接头和传感器；PXI系统中的单刀单掷开关、单刀双掷开关、矩阵开关均通过电缆与开关切换电路的开关接头相连，数字万用表通过电缆与开关切换电路的电压电流接头相接，数字转换器与开关切换电路的数字转换器接头相连，数字转换器接头的管脚I至管脚4均接地；数字转换器接头的管脚5与数字转换器的输入端相连，控制器/主机通过通用接口总线与供电电源相连，供电电源通过导线与开关切换电路的供电电源接口相连，供电电源的输出正极与供电电源接口的正极相接，供电电源的输出负极与供电电源负极相接，控制器通过通用串口总线与通信板相连，通信板连接到开关切换电路的通信板接口上，传感器连接在传感器转接头上，传感器转接头通过电缆与开关切换电路的电缆接头上，所述压力控制器与烘箱内的传感器相连。
专利摘要本实用新型公开一种微测试仪数据采集装置，它包括PXI系统、开关切换电路、烘箱、压力控制器、控制器/主机，所述PXI系统由单刀单掷开关、单刀双掷开关、矩阵开关、数字万用表、数字转换器和多系统扩展接口组成，烘箱内有传感器转接头和传感器。PXI系统通过电缆与开关切换电路相连，开关切换电路通过电缆与烘箱内传感器转接头相连，烘箱内的传感器与压力控制器相连，控制器/主机分别与PXI系统、开关切换电路、烘箱、烘箱内的传感器、供电电源、压力控制器。采用本实用新型对传感器进行校准、修正，效率高，能满足大批量生产的需要。适用于对传感器精度测试时的数据采集。
文档编号G01D18/00GK202614271SQ20122018779
公开日2012年12月19日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者朱荣惠, 郝晓卿 申请人:无锡永阳电子科技有限公司