CN103698639B - 晶体振荡器波形参数自动测量系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶体振荡器波形参数自动测量系统和方法。所述系统包括：测量控制单元、数字示波器和晶振测量单元；测量控制单元用于控制晶振测量单元将与晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与数字示波器相连接；接收数字示波器发送的采样序列，获取待测晶体振荡器的波形参数；晶振测量单元用于为待测晶体振荡器供电，将与晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与数字示波器相连；数字示波器用于获取待测晶体振荡器的采样序列，将采样序列通过通信接口发送至测量控制单元。本发明解决了因为人为参与晶体振荡器波形参数的测试过程而带来的测试的条件不能满足、人工的数据处理存在误差、容易造成错误判断、生产效率低下等问题。

Description

晶体振荡器波形参数自动测量系统和方法

技术领域

本发明涉及计算机数据处理和自动化测量领域，尤其涉及一种晶体振荡器波形参数自动测量系统和方法。

背景技术

石英晶体振荡器是一种高精度、高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中。石英晶体振荡器分为非温度补偿式晶体振荡器、温度补偿晶体振荡器、电压控制晶体振荡器和恒温控制晶体振荡器等几种类型。石英晶体振荡器的一般生产过程是：首先将石英材料以一定的方向角切割下来，经过研磨等工艺加工成石英晶片（半成品），然后把晶片镀基膜加上电极，再通过检测及微调使其谐振频率达到目标值，最后装上外壳压封成为晶体。其成品生产的基本流程包括：晶片的清洗、腐蚀、参数的测量和分选、上架、点胶、微调、中间检测、封壳和产品检测。其中，在产品检测过程中，需要对生产完成的晶体振荡器的各种波形参数进行测量，以获取其中满足生产要求的晶体振荡器。

目前，对晶体振荡器中各种波形参数的测试是采用人工操控测试设备进行的，通过将待测的晶体振荡器与数字示波器相连，进而人工观察该晶体振荡器的振荡波形是否正常并获取峰峰值、占空比等波形参数，通过将得到的各种波形参数与标准参数进行比较，进而判断该待测晶体振荡器是否合格，同时，每完成一个晶振的测量之后，需要人工将一个新的待测晶振与数字示波器连接后，重新进行上述波形参数的测量。但是，伴随应用对晶体振荡器的性能需求不断提高，目前的测试方式往往无法达到晶体振荡器的应用测试要求：如测试的条件不能满足、人工的数据处理存在误差、容易造成错误判断、生产效率低下等。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种晶体振荡器波形参数自动测量系统和方法。解决了因为人为参与晶体振荡器波形参数的测试过程而带来的测试的参数设置不够准确、测试的条件不能满足、人工的数据处理存在误差、容易造成错误判断、生产效率低下等问题。

在第一方面，本发明实施例提供了一种晶体振荡器波形参数自动测量系统，包括：测量控制单元、数字示波器和晶振测量单元，其中，所述测量控制单元分别与所述数字示波器和所述晶振测量单元相连，所述数字示波器与所述晶振测量单元相连，所述晶振测量单元与至少两个待测晶体振荡器相连；

所述测量控制单元，用于向所述晶振测量单元发送晶振选择信号，控制所述晶振测量单元将与所述晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与所述数字示波器相连接；接收所述数字示波器发送的采样序列；对所述采样序列进行数据处理，获取当前测量的待测晶体振荡器的波形参数；

所述晶振测量单元，用于为所述至少两个待测晶体振荡器供电，根据接收的晶振选择信号，将与所述晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与所述数字示波器相连；

所述数字示波器，用于获取相连接的待测晶体振荡器的振荡波形的采样序列，将所述采样序列通过自身的通信接口发送至所述测量控制单元。

在第二方面，本发明实施例提供了一种晶体振荡器波形参数自动测量方法，应用于本发明任意实施例所述的晶体振荡器波形参数自动测量系统中，包括：

向晶振测量单元发送晶振选择信号，控制所述晶振测量单元将与所述晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与所述数字示波器相连接；

接收所述数字示波器发送的采样序列；

根据所述采样序列，获取当前测量的待测晶体振荡器的波形参数。

本发明实施例通过将晶振测量单元、数字示波器和测量控制单元进行集成，使用测量控制单元向晶振测量单元发送晶振选择信号，控制晶振测量单元将与晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与数字示波器相连接，数字示波器获取相连接的待测晶体振荡器的振荡波形的采样序列，将采样序列通过自身的通信接口发送至测量控制单元，测量控制单元对接收到的采样序列进行数据处理，获取当前测量的待测晶体振荡器的波形参数的技术手段，解决了因为人为参与晶体振荡器波形参数的测试过程而带来的测试的条件不能满足、人工的数据处理存在误差、容易造成错误判断、生产效率低下等问题，使得整个晶体振荡器波形参数的测试过程自动完成，达到了减少人力投入，减少测量误差和提高生产效率的技术效果。

附图说明

图1是本发明第一实施例的一种晶体振荡器波形参数自动测试系统的结构图；

图2是本发明第一实施例一种优选实施方式的结构图；

图3是本发明第二实施例的一种晶体振荡器波形参数自动测试方法的流程图；

图4是本发明第三实施例的一种晶体振荡器波形参数自动测试方法的流程图；

图5是本发明第三实施例的晶体振荡器波形参数自动测试方法的人机交互的软件界面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

第一实施例

图1是本发明第一实施例的一种晶体振荡器波形参数自动测试系统的结构图。如图1所示，所述系统包括：

测量控制单元13、数字示波器12和晶振测量单元11，其中，测量控制单元13与数字示波器12相连，数字示波器12与晶振测量单元11相连，晶振测量单元11与至少两个待测晶体振荡器相连。

测量控制单元13，用于向晶振测量单元11发送晶振选择信号，控制晶振测量单元11将与晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与数字示波器12相连接；接收数字示波器12发送的采样序列；对采样序列进行数据处理，获取当前测量的待测晶体振荡器的波形参数。

晶振测量单元11，用于为所述至少两个待测晶体振荡器供电，根据接收的晶振选择信号，将与所述晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与数字示波器12相连。

数字示波器12，用于获取相连接的待测晶体振荡器的振荡波形的采样序列，将所述采样序列通过自身的通信接口发送至测量控制单元13。

一般来说，晶体振荡器包括电压输入端、接地端和信号输出端。为了测量待测晶体振荡器的波形参数，需要为待测晶体振荡器进行供电，并且将该晶体振荡器的信号输出端与数字示波器的信号测试端相连接。

在本实施例中，晶振测量单元11为放置于其中的至少两个待测晶体振荡器进行供电，根据测量控制单元13发送的晶振选择信号将相应的晶体振荡器的信号输出端与数字示波器的信号测试端相连接。

举例而言，放置于晶振测量单元11中的不同的待测晶体振荡器根据放置位置的不同，而具有不同的晶振编号。测量控制单元可以根据上述晶振编号，依次产生对应的晶振选择信号，控制各待测晶体振荡器分别与数字示波器相连，进而完成各待测晶体振荡器波形参数的自动测量，在整个测量过程中，无需人为参与。

一般来说，数字示波器12除了可以用来观察测量波形之外，还可以将测量波形在不同时间下的采样序列进行数字存储，并且可以通过通信接口，例如，USB接口（UniversalSerialBus，通用传输总线）、蓝牙接口或者Wi-Fi（WirelessFidelity，无线保真）接口等将上述采样序列进行传输。

在本实施例中，数字示波器12用于获取相连接的待测晶体振荡器的振荡波形的采样序列，将所述采样序列通过自身的通信接口发送至测量控制单元13。

其中，数字示波器12的信号测试端与晶体振荡器的信号输出端相连，数字示波器12的地线接地。

在本实施例中，测量控制单元13根据接收的采样序列，获取当前测量的待测晶体振荡器的波形参数。

其中，所述当前测量的待测晶体振荡器的波形参数可以包括：振荡波形、和/或与波形幅度相关的波形参数、和/或与时间相关的波形参数，对此并不限定。

其中，所述振荡波形具体为时间-幅度波形，测量控制单元13根据上述采样序列，可以获取不同时间下对待测晶体振荡器的幅度采样值，进而可以绘制振荡波形。

优选的，所述与波形幅度相关的波形参数具体包括：最大值、最小值、顶值、平均值、峰峰值和均方根值中的至少一个。

优选的，所述与时间相关的波形参数具体包括：频率、周期、上升时间、下降时间、正脉宽、负脉宽和占空比中的至少一个。

其中，所述与波形幅度相关的波形参数和与时间相关的波形参数均可以通过对上述采样序列进行数据处理获取。

本发明实施例通过将晶振测量单元、数字示波器和测量控制单元进行集成，使用测量控制单元向晶振测量单元发送晶振选择信号，控制晶振测量单元将与晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与数字示波器相连接，数字示波器获取相连接的待测晶体振荡器的振荡波形的采样序列，将采样序列通过自身的通信接口发送至测量控制单元，测量控制单元对接收到的采样序列进行数据处理，获取当前测量的待测晶体振荡器的波形参数的技术手段，解决了因为人为参与晶体振荡器波形参数的测试过程而带来的测试的条件不能满足、人工的数据处理存在误差、容易造成错误判断、生产效率低下等问题，使得整个晶体振荡器波形参数的测试过程自动完成，达到了减少人力投入，减少测量误差和提高生产效率的技术效果。

在上述技术方案的基础上，所述晶振测量单元中具体包括多路选择器，其中，所述多路选择器的数据选择端与所述测量控制单元相连、用于接收所述测量控制单元发送的所述晶振选择信号；所述多路选择器的输入端与所述至少两个待测晶体振荡器的信号输出端相连；所述多路选择器的输出端与所述数字示波器的信号测试端相连，用于将与所述晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与所述数字示波器相连。其中，在图2中示出了上述优选实施方式的结构图。

如图2所示，第一晶体振荡器21、第二晶体振荡器22、…第N晶体振荡器23的信号输出端分别与多路选择器24的输入端相连,多路选择器24的输出端与数字示波器25的信号测试端相连，多路选择器24的数据选择端与测量控制单元26相连。

第二实施例

图3是本发明第二实施例的一种晶体振荡器波形参数自动测试方法的流程图，本实施例的方法可以由本发明任意实施例所提供的晶体振荡器波形参数自动测试系统来执行，该系统中包括交互配合的测量控制单元、数字示波器和晶振测量单元。本实施例的方法具体由测量控制单元执行，包括如下步骤：

步骤310、向晶振测量单元发送晶振选择信号，控制所述晶振测量单元将与所述晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与所述数字示波器相连接。

步骤320、接收所述数字示波器发送的采样序列。

步骤330、根据所述采样序列，获取当前测量的待测晶体振荡器的波形参数。

本发明实施例通过将晶振测量单元、数字示波器和测量控制单元进行集成，使用测量控制单元向晶振测量单元发送晶振选择信号，控制晶振测量单元将与晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与数字示波器相连接，数字示波器获取相连接的待测晶体振荡器的振荡波形的采样序列，将采样序列通过自身的通信接口发送至测量控制单元，测量控制单元对接收到的采样序列进行数据处理，获取当前测量的待测晶体振荡器的波形参数的技术手段，解决了因为人为参与晶体振荡器波形参数的测试过程而带来的测试的参数设置不够准确、测试的条件不能满足、人工的数据处理存在误差、容易造成错误判断、生产效率低下等问题，使得整个晶体振荡器波形参数的测试过程自动完成，达到了减少人力投入，减少测量误差和提高生产效率的技术效果。

在上述各技术方案的基础上，获取的当前测量的待测晶体振荡器的波形参数具体包括：振荡波形、和/或与波形幅度相关的波形参数和/或与时间相关的波形参数。

在上述各技术方案的基础上，所述与波形幅度相关的波形参数具体包括：最大值、最小值、顶值、平均值、峰峰值和均方根值中的至少一个。

在上述各技术方案的基础上，所述与时间相关的波形参数具体包括：频率、周期、上升时间、下降时间、正脉宽、负脉宽和占空比中的至少一个。

在上述各技术方案的基础上，所述根据所述采样序列，获取当前测量的待测晶体振荡器的波形参数之后，所述方法还包括：当所述获取的波形参数属于标准波形参数范围内时，确定所述当前测量的待测晶体振荡器合格。

举例而言，测量控制单元获取的当前测量的待测晶体振荡器的占空比为51.32%，系统设定的标准占空比范围为：45%～55%，确定占空比参数合格；测量控制单元获取的当前测量的待测晶体振荡器的上升时间为1.62ns，系统设定的标准上升时间范围为：1ns～6ns，确定上升时间参数合格。当全部波形参数或者预定个数的波形参数或者预定种类的波形参数均属于标准波形参数范围内时，确定当前测量的待测晶体振荡器合格。

在上述各技术方案的基础上，所述根据所述采样序列，获取当前测量的待测晶体振荡器的波形参数之后，所述方法还包括：将当前测量的待测晶体振荡器的编号与所述当前测量的待测晶体振荡器的波形参数对应存储。这样设置的好处是：将不同待测晶体振荡器与其对应的各波形参数对应存储，测量人员可以据此查看同一组或者同一批次的晶体振荡器的总体测量情况，进而获取较大数量的晶体振荡器的波形参数的测量情况。有利于测量人员进一步改善生产流程或者测量方法。

第三实施例

在图4中示出了本发明第二实施例的一种晶体振荡器波形参数自动测试方法的流程图，本实施例以上述各实施例为基础，将晶体振荡器波形参数自动测试系统中的测量控制单元对应于四个功能模块，包括系统配置模块、硬件控制模块、测试业务流程模块和数据处理模块，其中，测试业务流程模块根据系统配置模块配置的业务流程，调用硬件控制模块对晶振测量单元和数字示波器等测试硬件设备进行实时的监控与运作；数据处理模块对测试数据进行智能分析和结果判定。如图4所示，所述方法具体包括如下步骤：

步骤410、测量控制单元与测试硬件设备连接，自动控制晶体振荡器电参数及波形相关参数的测试硬件端。

步骤420、测量控制单元完成数据采集与分析。

步骤430、测量控制单元判断是否完成所有测试条目：若是，执行步骤440；否则，返回步骤410。

步骤440、测量控制单元进行数据智能筛选与计算，判定测试结果。

相应的，在图5中示出了一种本发明第三实施例的晶体振荡器波形参数自动测试方法的人机交互的软件界面示意图。

本发明实施例通过将晶振测量单元、数字示波器和测量控制单元进行集成，使用测量控制单元向晶振测量单元发送晶振选择信号，控制晶振测量单元将与晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与数字示波器相连接，数字示波器获取相连接的待测晶体振荡器的振荡波形的采样序列，将采样序列通过自身的通信接口发送至测量控制单元，测量控制单元对接收到的采样序列进行数据处理，获取当前测量的待测晶体振荡器的波形参数的技术手段，解决了因为人为参与晶体振荡器波形参数的测试过程而带来的测试的参数设置不够准确、测试的条件不能满足、人工的数据处理存在误差、容易造成错误判断、生产效率低下等问题，使得整个晶体振荡器波形参数的测试过程自动完成，达到了减少人力投入，减少测量误差和提高生产效率的技术效果。

显然，本领域技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以通过如上所述的服务器实施。可选地，本发明实施例可以用计算机装置可执行的程序来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由处理器来执行，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等；或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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 (7)

1.一种晶体振荡器波形参数自动测量系统，其特征在于，包括：测量控制单元、数字示波器和晶振测量单元，其中，所述测量控制单元分别与所述数字示波器和所述晶振测量单元相连，所述数字示波器与所述晶振测量单元相连，所述晶振测量单元与至少两个待测晶体振荡器相连；

所述测量控制单元，用于向所述晶振测量单元发送晶振选择信号，控制所述晶振测量单元将与所述晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与所述数字示波器相连接；接收所述数字示波器发送的采样序列；对所述采样序列进行数据处理，获取当前测量的待测晶体振荡器的波形参数；

所述晶振测量单元，用于为所述至少两个待测晶体振荡器供电，根据接收的晶振选择信号，将与所述晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与所述数字示波器相连；

所述数字示波器，用于获取相连接的待测晶体振荡器的振荡波形的采样序列，将所述采样序列通过自身的通信接口发送至所述测量控制单元；

所述晶振测量单元中具体包括多路选择器，其中，

所述多路选择器的数据选择端与所述测量控制单元相连，用于接收所述测量控制单元发送的所述晶振选择信号；

所述多路选择器的输入端与所述至少两个待测晶体振荡器的信号输出端相连；

所述多路选择器的输出端与所述数字示波器的信号测试端相连，用于将与所述晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与所述数字示波器相连。

2.一种晶体振荡器波形参数自动测量方法，应用于权利要求1所述的晶体振荡器波形参数自动测量系统中，其特征在于，包括：

所述测量控制单元向晶振测量单元发送晶振选择信号，控制所述晶振测量单元将与所述晶振选择信号对应的待测晶体振荡器与所述数字示波器相连接；

所述测量控制单元接收所述数字示波器发送的采样序列；

所述测量控制单元根据所述采样序列，获取当前测量的待测晶体振荡器的波形参数。

3.根据权利要求2所述的晶体振荡器波形参数自动测量方法，其特征在于，获取的当前测量的待测晶体振荡器的波形参数具体包括：振荡波形、和/或与波形幅度相关的波形参数和/或与时间相关的波形参数。

4.根据权利要求3所述的晶体振荡器波形参数自动测量方法，其特征在于，所述与波形幅度相关的波形参数具体包括：最大值、最小值、顶值、平均值、峰峰值和均方根值中的至少一个。

5.根据权利要求3所述的晶体振荡器的波形参数自动测量方法，其特征在于，所述与时间相关的波形参数具体包括：频率、周期、上升时间、下降时间、正脉宽、负脉宽和占空比中的至少一个。

6.根据权利要求2所述的晶体振荡器的波形参数自动测量方法，其特征在于，所述根据所述采样序列，获取当前测量的待测晶体振荡器的波形参数之后，所述方法还包括：

当所述获取的波形参数属于标准波形参数范围内时，确定所述当前测量的待测晶体振荡器合格。

7.根据权利要求2所述的晶体振荡器的波形参数自动测量方法，其特征在于，所述根据所述采样序列，获取当前测量的待测晶体振荡器的波形参数之后，所述方法还包括：将当前测量的待测晶体振荡器的编号与所述当前测量的待测晶体振荡器的波形参数对应存储。