CN103076484B - 电气测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气测试系统及方法。其中的电气测试系统包括相连接的传感器和数据采集卡；传感器用于对旋挖钻机电气系统的电气元件所承受的电压和电流进行检测；数据采集卡用于对传感器获取的检测结果进行采集。本发明借助数据采集卡进行数据采集，提高了对传感器检测的数据的采集频率，由此，提高电气测试的测量精度，进一步满足了整机测试的要求。

Description

电气测试系统及方法

技术领域

本发明涉及旋挖钻机技术领域，特别涉及一种电气测试系统及方法。

背景技术

为了验证整机电气系统各电气件所承受的脉冲电压和电流是否在电气件允许承受的范围之内，需对其所承受的脉冲电压和电流进行必要的检测和试验。目前该类测试多以外协或综合试验台方式进行独立元器件试验，尚未出现结合旋挖钻机整机系统进行的专业测试系统。

例如，中国专利公开号为CN201196660公开了一种利用霍尔传感器进行直流电流测试装置，具体来说，该专利公开了一种汽车电流测试仪，包括测试仪、插头、连接测试仪与插头的数据线;还包括一个9V电池电源电路、电压信号放大电路、峰值测量电路、ADC模数转换微处理器和LCD显示驱动器。测试仪上设有电源按键、LCD显示屏、HOLD/ZERO按键、峰值测量PEAK按键，底部设有PCB板II，背部设有电池及电池盖；插头中包括有大插头，插头上壳、插头下壳以及保险丝，底部装有PCB板III，中间装有上铁芯、传感器保护罩、下铁芯、导电带、装在铁芯上的霍尔传感器;所述的铁芯上的霍尔传感器与电压信号放大电路相连，电压信号放大电路与ADC模数转换微处理器相连。本技术由于没有采用采样电阻，所以没有功耗大，发热量大等问题;将霍尔传感器夹在铁芯中，能够准确地将电流信号转化为电压信号，从而达到测量电流的目的。

但是，上述测试系统具有存在以下缺点：

第一、采集精度不够，而目前整机测试系统需要更高的精度，低精度的无法准确捕捉脉冲电流值；

第二、采集范围有限，目前整机测试系统需要更高的采集电流；

第三、采集频率太低，测试脉冲电流需要更高的采集频率；

第四、没有数据储存，回放和数据后期处理功能，为后期数据分析带来不便。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种电气测试系统及方法，以提高电气测试的测量精度，进一步满足整机测试的要求。

本发明提供了一种电气测试系统，包括相连接的传感器和数据采集卡；所述传感器用于对旋挖钻机电气系统的电气元件所承受的电压和电流进行检测；所述数据采集卡用于对所述传感器获取的检测结果进行采集。

进一步的，上述电气测试系统中，所述电气测试系统还包括上位机，所述上位机与所述数据采集卡相连接，用于接收、存储所述数据采集卡获取的数据，并对该数据进行分析和处理。

进一步的，上述电气测试系统中，所述数据采集卡包括多个数据通道。

进一步的，上述电气测试系统中，电气测试系统包括多个传感器、一个数据采集卡和一个上位机。

进一步的，上述电气测试系统中，所述传感器外围还连接有抗干扰电路。

进一步的，上述电气测试系统中，所述数据采集卡的工作频率可调，且最高工作频率为2000Hz。

进一步的，上述电气测试系统中，所述传感器为霍尔传感器。

本发明通过将传感器与数据采集卡相连接进行数据采集，提高了对传感器检测获取的数据的采集频率，由此，提高了电气测试的测量精度，进一步满足了整机测试的要求。

第二方面，本发明还提供了一种电气测试方法，包括如下步骤：通过传感器对旋挖钻机电气系统的电气元件所承受的电压和电流进行检测；通过数据采集卡对所述传感器获取的检测结果进行采集。

进一步的，所述方法还包括：利用上位机接收、存储所述数据采集卡获取的数据，并对该数据进行分析和处理。

本发明借助数据采集卡进行数据采集，提高了对传感器检测的数据的采集频率，由此，提高电气测试的测量精度，进一步满足了整机测试的要求。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明电气测试系统优选实施例的结构示意图；

图2为本发明电气测试方法优选实施例的步骤流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

下面结合图1，对本发明电气测试系统的优选实施例作进一步详细说明。

参照图1，本实施例电气测试系统包括多个传感器、数据采集卡和上位机。每一传感器的输出都与该数据采集卡相连接。其中，传感器用于对旋挖钻机电气系统的电气元件所承受的电压和电流进行检测；数据采集卡用于对传感器获取的检测结果进行采集。

通过将传感器与数据采集卡相连接进行数据采集，提高了对传感器检测获取的数据的采集频率，由此，提高了电气测试的测量精度，进一步满足了整机测试的要求。

并且，数据采集卡的输出端还与上位机相连接，该上位机用于接收、存储所述数据采集卡获取的数据，并对该数据进行分析和处理。显然，数据采集器连接上位机后，可实现在线监测和长时间高容量数据存储，并且后期读取、分析数据方便。

在使用上位机完成上述的分析与处理的功能时，可以根据测试需求编写用于信号采集的上位机软件，加入各种窗函数在信号采集阶段进行滤波处理，并对测试信号进行存储，同时，还可以针对采集信号格式，编写数据回放和后期处理软件。

需要说明的是，本实施例为优选实施例，上位机是为了更加方便的对采集到的数据进行处理，因此，数据采集卡采集的数据也可以通过其他的方式进行处理和分析，但基于上位机的数据分析和处理是本发明的优选实现方式。

为了更好的提高传感器的检测精度，上述传感器可以为霍尔传感器。

更加具体地，优选NI9205采集卡对霍尔传感器的信号进行采集，避免了电路板制作过程，采集性能稳定，采集频率可达2000赫兹，进而，可以更加准确的捕捉电气元件工作瞬间电流、电压脉冲值。

在该优选实施例中，利用labVIEW编写上位机软件，可实现与数据采集卡的无缝连接，实现高频率采集，数据存储和后期数据分析。当然，也可以在其他环境下编写上位机使用的软件，比如，C++，本发明对此不做限定。有时，可根据测试需求，开发不同的上位机软件搭载多种传感器进行测试。

霍尔传感器有很多种，霍尔传感器ACS758结合数据采集卡NI9205可以进一步实现高精度、大范围（0.01mA-100A）电流测试。并且，霍尔传感器ACS75832包括32个数据通道，可以对多路通道数据同时进行采集。

在具体实施时，霍尔传感器的外围还可以设计抗干扰的电路，对于本领域的技术人员来说，传感器外围抗干扰电路为本领域技术人员所习知。本发明对此不再做过多说明。

第二方面，本发明还提供了一种电气测试方法。参照图2，该方法包括如下步骤,：

S1，通过传感器对旋挖钻机电气系统的电气元件所承受的电压和电流进行检测；S2，通过数据采集卡对所述传感器获取的检测结果进行采集；S3，利用上位机接收、存储所述数据采集卡获取的数据，并对该数据进行分析和处理。

通过将传感器与数据采集卡相连接进行数据采集，提高了对传感器检测获取的数据的采集频率，由此，提高了电气测试的测量精度，进一步满足了整机测试的要求。并且，通过上位机的数据处理功能，可实现在线监测和长时间高容量数据存储，并且后期读取、分析数据方便。

在使用上位机完成上述的分析与处理的功能时，可以根据测试需求编写用于信号采集的上位机软件，加入各种窗函数在信号采集阶段进行滤波处理，并对测试信号进行存储，同时，还可以针对采集信号格式，编写数据回放和后期处理软件。

需要说明的是，本实施为优选实施例，上位机处理步骤S3是为了更加方便的对采集到的数据进行处理，因此，数据采集卡采集的数据也可以通过其他的方式进行处理和分析，但基于上位机的数据分析和处理是本发明的优选实现方式。

电气测试方法与电气测试系统的原理相似，相关之处相互参照即可，本发明对此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种整机电气测试系统，用于验证各电气件所承受的脉冲电压和电流是否在允许的范围之内，其特征在于，包括：

相连接的传感器和数据采集卡，所述数据采集卡的工作频率可调，且最高工作频率为2000Hz；

所述传感器用于对旋挖钻机电气系统的电气元件所承受的脉冲电压和电流进行检测；

所述数据采集卡用于对所述传感器获取的检测结果进行采集；

所述电气测试系统还包括上位机，所述上位机与所述数据采集卡相连接，用于接收、存储所述数据采集卡获取的数据，并对该数据进行分析和处理。

2.根据权利要求1所述的整机电气测试系统，其特征在于，

所述数据采集卡包括多个数据通道。

3.根据权利要求2所述的整机电气测试系统，其特征在于，

电气测试系统包括多个传感器、一个数据采集卡和一个上位机。

4.根据权利要求3所述的整机电气测试系统，其特征在于，

所述传感器外围还连接有抗干扰电路。

5.根据权利要求4所述的整机电气测试系统，其特征在于，

所述传感器为霍尔传感器。

6.一种整机电气测试方法，用于验证各电气件所承受的脉冲电压和电流是否在允许的范围之内，其特征在于，包括如下步骤：

通过传感器对旋挖钻机电气系统的电气元件所承受的脉冲电压和电流进行检测；

通过数据采集卡对所述传感器获取的检测结果进行采集，所述数据采集卡的工作频率可调，且最高工作频率为2000Hz；

利用上位机接收、存储所述数据采集卡获取的数据，并对该数据进行分析和处理。