CN104391263A - 电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置 - Google Patents

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张明虎
顾翼
王庆
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Abstract

本发明提供了一种电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置，包括校准适配器、仪器仪表设备和校准装置主控计算机，所述校准装置主控计算机上设置有计算机通信连接端口和仪器仪表设备连接端口，所述校准装置主控计算机可通过计算机通信连接端口与电路板故障诊断自动测试系统主控计算机通信连接，仪器仪表设备与仪器仪表设备连接端口可拆卸式通信连接，校准适配器一端与仪器仪表设备可拆卸式连接，且另一端可与电路板故障诊断自动测试系统的测试接口连接，其中，所述校准装置主控计算机用于控制仪器仪表设备完成校准工作，并进行数据的存储、处理及显示。

Description

电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置
 
技术领域
本发明涉及自动测试系统计量技术领域，具体的说是一种适用于电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置。
 
背景技术
电路板故障诊断自动测试系统是通信装备性能测试及维护保障体系的重要组成部分。现有的电路板故障诊断自动测试系统一般把多种不同的控制和测试仪器集成在一个或几个机箱或机柜里，甚至集成在一部测试车或方舱里，校准过程中要对主要仪器进行拆卸、组装及运输，这给计量结果带来很大的不确定因素；同时，这类电路板故障诊断自动测试系统本身是一个大体积、大质量的测试系统，相应的拆卸、组装及运输操作比较困难并容易造成损坏，造成仪器的测试精度受到影响。因此，研制一种电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置是非常必要的。
 
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种方便拆卸、组装且测试精度稳定的电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置，包括校准适配器、仪器仪表设备和校准装置主控计算机，所述校准装置主控计算机上设置有计算机通信连接端口和仪器仪表设备连接端口，所述校准装置主控计算机可通过计算机通信连接端口与电路板故障诊断自动测试系统主控计算机通信连接，仪器仪表设备与仪器仪表设备连接端口可拆卸式通信连接，校准适配器一端与仪器仪表设备可拆卸式连接，且另一端可与电路板故障诊断自动测试系统的测试接口连接，其中，所述校准装置主控计算机用于控制仪器仪表设备完成校准工作，并进行数据的存储、处理及显示。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：本发明提供的电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置拆卸、组装方便且测试准确度稳定，能够很好地满足当前电路板故障诊断自动测试系统现场校准的需求。
 
附图说明
图1为本发明电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置的结构示意图；
图2为本发明电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置的操作流程图。
 
具体实施方式
如图1所示，本发明公布的电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置100，包括校准适配器1、仪器仪表设备2和校准装置主控计算机3，通过电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置100对电路板故障诊断自动测试系统200进行校准，所述电路板故障诊断自动测试系统200包括电路板故障诊断自动测试系统主控计算机4以及电路板故障诊断自动测试系统的测试接口5。
校准装置主控计算机3用于控制仪器仪表设备2完成校准工作，并进行数据的存储、处理及显示。为达到上述目的，一方面，所述校准装置主控计算机3上有仪器仪表设备连接端口32，仪器仪表设备2与校准装置主控计算机3可拆卸式通信连接，校准适配器1一端与仪器仪表设备2可拆卸式连接且另一端可与电路板故障诊断自动测试系统的测试接口5连接，如此，校准装置主控计算机3可控制仪器仪表设备2与电路板故障诊断自动测试系统200之间发送和接收信号，并通过仪器仪表设备2测量所述信号，从而完成校准工作；另一方面，所述校准装置主控计算机3上设置有计算机通信接口33，可通过计算机通信接口33与电路板故障诊断自动测试系统主控计算机4通信连接，如此，实现校准装置和电路板故障诊断自动测试系统之间的同步，以实现校准装置对电路板故障诊断自动测试系统各分项参数的校准。
优选的，所述校准装置主控计算机3通过GPIB等控制总线与仪器仪表设备2连接，通过LAN等接口完成与电路板故障诊断自动测试系统主控计算机4的通信连接。
优选的，所述仪器仪表设备2包括数字多用表21、数字示波器22、频率计23、微波信号源24、信号分析仪25、音频分析仪26、多功能校准源27，从而分别完成对电路板故障诊断自动测试系统200不同参数的校准。
需要说明的是，所述校准适配器1是包含多个测试信号转接接口的电路板，一端通过测试线缆同电路板故障诊断自动测试系统200的测试接口可拆卸式，另一端则与仪器仪表设备2可拆卸式连接，完成电路板故障诊断自动测试系统和仪器仪表设备的通信连接。实际使用中，所述校准适配器1和电路板故障诊断自动测试系统200的测试接口可采用VPC90标准测试接口，从而增加产品的通用性，降低成本。
本发明公布的电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置100用于电流或电压测量的校准时，过程是由校准装置主控计算机1控制多功能校准源27发送电流大小为Istd或电压大小为Vstd的信号，该信号经由校准适配器1后，接入电路板故障诊断自动测试系统200的电流/电压测试通道；电路板故障诊断自动测试系统200端控制电流/电压测量部件对该信号进行电流/电压测量，测量结果分别为Im或Vm，并将测量结果反馈给校准装置主控计算机3，电路板故障诊断自动测试系统200的电流测量误差即为Im与Istd的差值，电压测量误差即为Vm与Vstd的差值。
本发明公布的电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置10用于电路板故障诊断自动测试系统200频率测量的校准时，过程是由主控计算机3控制微波信号源26发送具有特定频率fstd及特定幅值Vstd的信号，该信号经由校准适配器1后，接入电路板故障诊断自动测试系统200的频率测量通道；电路板故障诊断自动测试系统200端控制频率测量部件对该信号进行频率/电压测量，测量结果分别为fm和Vm，并将测量结果反馈给校准装置主控计算机3，电路板故障诊断自动测试系统200的频率测量误差即为fm与Fstd的差值，频率测量电压灵敏度即为Vm与Vstd的差值。
本发明公布的电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置100用于电路板故障诊断自动测试系统200功率测量的校准时，过程是由主控计算机3控制微波信号源26发送特定频率、特定功率Pstd的信号，该信号经由校准适配器1后，接入电路板故障诊断自动测试系统200的功率测量通道；电路板故障诊断自动测试系统200端控制频率测量部件对该信号进行功率测量，测量结果为Pm，并将测量结果反馈给校准装置主控计算机3，电路板故障诊断自动测试系统200的功率测量误差即为Pm与Pstd的差值。
本发明公布的电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置200用于频谱分析能力的校准时，过程是由主控计算机3控制微波信号源26发送特定功率Pstd、特定频率fstd的射频微波信号，该信号经由校准适配器1后，接入电路板故障诊断自动测试系统200的频谱分析能力通道；电路板故障诊断自动测试系统200端控制频谱分析能力部件对该信号进行功率、频率测量，测量结果分别为Pm和fm，并将测量结果反馈给校准装置主控计算机3，电路板故障诊断自动测试系统200在指定功率下的频率测量误差即为fm与fstd的差值，电路板故障诊断自动测试系统200在指定频率范围内的功率准确度即为Pm与Pstd的差值。
本发明公布的电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置100用于音频分析能力的校准时，过程是由主控计算机3控制音频分析仪24发送特定电压Vstd、特定频率fstd的音频信号，该信号经由校准适配器1后，接入电路板故障诊断自动测试系统200的音频分析能力通道；电路板故障诊断自动测试系统200端控制音频分析能力部件对该信号进行电压、频率测量，测量结果分别为Vm和fm，并将测量结果反馈给校准装置主控计算机3，电路板故障诊断自动测试系统200的音频测量误差即为fm与fstd的差值，电路板故障诊断自动测试系统200的音频测量电压准确度即为Vm与Vstd的差值。
本发明公布的电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置100用于数字激励能力的校准时，过程是电路板故障诊断自动测试系统200发出指定电压V1的数字信号，信号经由校准适配器1后，由数字多用表21进行直接测量Vstd，电路板故障诊断自动测试系统200的数字激励电平准确度误差即为V1与Vstd的差值；电路板故障诊断自动测试系统200发出指定频率f1的数字波形信号，信号经由校准适配器1后，由数字示波器22读取数字波形频率fstd，电路板故障诊断自动测试系统200的收发速率误差即为f1与fstd的差值。
本发明公布的电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置100用于音频信号输出能力校准时，过程是由电路板故障诊断自动测试系统200发出特定频率f1、特定电压V1的音频信号，信号经由校准适配器1后，由音频分析仪24测量得到频率信号测量值f0和交流电压V0，电路板故障诊断自动测试系统200音频信号的频率准确度误差即为f0与f1的差值，音频信号的电压准确度误差即为V0与V1的差值。
本发明公布的电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置100用于射频信号输出能力校准时，过程是由电路板故障诊断自动测试系统200发出特定频率f1、特定电压V1的射频信号，信号经由校准适配器1后，由频率计23测量得到频率信号测量值f0，电路板故障诊断自动测试系统200基带信号的频率准确度即为f0与f1的差值；由信号分析仪25测量得到交流电压V0，射频信号的电压准确度误差即为V0与V1的差值。
以下结合具体实施例介绍本发明公布的电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置100。
本发明实施例中的电路板故障诊断自动测试系统的校准装置100选用R&S公司生产的配选件SMF-B144的SMF100A型微波信号源；选用20GHz带宽的信号分析仪，如R&S公司生产的FSV30型信号分析仪；选用范围200kHz以上的音频分析仪，如R&S公司生产的UPV型音频分析仪；选用8位以上数字多用表，如Agilent公司生产的3458A型数字多用表；选用10GHz以上范围的频率计，如Agilent公司生产的配选件531xxA-124的53132A型频率计；选用电流输出大于1A电压输出大于300V的多功能校准源，5520A型多功能校准源。校准装置主控计算机3选用惠普F3K96PA型移动工作站，通过GPIB总线与各仪器仪表设备2连接。
电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置100操作流程图如图2所示，具体包括以下步骤：
（1）启动电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置100与电路板故障诊断自动测试系统200；
（2）完成电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置100各仪器仪表设备2参数配置及初始化；
（3）电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置100与电路板故障诊断自动测试系统200建立TCP连接；
（4）控制电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置100或电路板故障诊断自动测试系统200发送或测量指定信号进行各分项参数校准；
（5）显示测量数据；
（6）如需再次校准，重复步骤（4）～（5）；
（7）存储测量数据；
（8）分析与处理测量数据，给出测量结果。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：本发明提供的电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置100拆卸、组装方便且测试准确度稳定，能够很好地满足当前电路板故障诊断自动测试系统200现场校准的需求；此外，该装置准确度高，能够完全覆盖当前主流电路板故障诊断自动测试系统200的主要技术指标。
本发明不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本发明，因此，凡是采用本发明的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100），包括校准适配器（1）、仪器仪表设备（2）和校准装置主控计算机（3），所述校准装置主控计算机（3）上设置有   计算机通信接口（33）和仪器仪表设备连接端口（32），所述校准装置主控计算机（3）可通过计算机通信接口（33）与电路板故障诊断自动测试系统主控计算机（4）通信连接，仪器仪表设备（2）与校准装置主控计算机（3）可拆卸式通信连接，校准适配器（1）一端与仪器仪表设备可拆卸式连接，且另一端可与电路板故障诊断自动测试系统的测试接口（5）连接，其中，所述校准装置主控计算机（3）用于控制仪器仪表设备（2）完成校准工作，并进行数据的存储、处理及显示。
2.根据权利要求1所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100），其特征在于，所述仪器仪表设备（2）包括多功能校准源（27），所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100）用于电流或电压测量的校准时，过程是由校准装置主控计算机（3）控制多功能校准源（27）发送电流大小为Istd或电压大小为Vstd的信号，该信号经由校准适配器（1）后，接入电路板故障诊断自动测试系统（200）的电流/电压测试通道；电路板故障诊断自动测试系统（200）端控制电流/电压测量部件对该信号进行电流/电压测量，测量结果分别为Im或Vm，并将测量结果反馈给校准装置主控计算机（3），电路板故障诊断自动测试系统（200）的电流测量误差即为Im与Istd的差值，电压测量误差即为Vm与Vstd的差值。
3.根据权利要求1所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100），其特征在于，所述仪器仪表设备包括微波信号源（26），所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100）用于电路板故障诊断自动测试系统（200）频率测量的校准时，过程是由主控计算机（3）控制微波信号源（26）发送具有特定频率fstd及特定幅值Vstd的信号，该信号经由校准适配器（1）后，接入电路板故障诊断自动测试系统（200）的频率测量通道；电路板故障诊断自动测试系统（200）端控制频率测量部件对该信号进行频率/电压测量，测量结果分别为fm和Vm，并将测量结果反馈给校准装置主控计算机（3），电路板故障诊断自动测试系统（200）的频率测量误差即为fm与Fstd的差值，频率测量电压灵敏度即为Vm与Vstd的差值。
4.根据权利要求1所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100），其特征在于，所述仪器仪表设备包括微波信号源（26），所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100）用于电路板故障诊断自动测试系统（200）功率测量的校准时，过程是由主控计算机（3）控制微波信号源（26）发送特定频率、特定功率Pstd的信号，该信号经由校准适配器（1）后，接入电路板故障诊断自动测试系统（200）的功率测量通道；电路板故障诊断自动测试系统（200）端控制频率测量部件对该信号进行功率测量，测量结果为Pm，并将测量结果反馈给校准装置主控计算机（3），电路板故障诊断自动测试系统（200）的功率测量误差即为Pm与Pstd的差值。
5.根据权利要求1所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100），其特征在于，所述仪器仪表设备包括微波信号源（26），所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100）用于频谱分析能力的校准时，过程是由主控计算机(3)控制微波信号源（26）发送特定功率Pstd、特定频率fstd的射频微波信号，该信号经由校准适配器1后，接入电路板故障诊断自动测试系统（200）的频谱分析能力通道；电路板故障诊断自动测试系统（200）端控制频谱分析能力部件对该信号进行功率、频率测量，测量结果分别为Pm和fm，并将测量结果反馈给校准装置主控计算机（3），电路板故障诊断自动测试系统（200）在指定功率下的频率测量误差即为fm与fstd的差值，电路板故障诊断自动测试系统（200）在指定频率范围内的功率准确度即为Pm与Pstd的差值。
6.根据权利要求1所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100），其特征在于，所述仪器仪表设备包括音频分析仪（24），所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100）用于音频分析能力的校准时，过程是由主控计算机（3）控制音频分析仪（24）发送特定电压Vstd、特定频率fstd的音频信号，该信号经由校准适配器（1）后，接入电路板故障诊断自动测试系统（200）的音频分析能力通道；电路板故障诊断自动测试系统端（200）控制音频分析能力部件对该信号进行电压、频率测量，测量结果分别为Vm和fm，并将测量结果反馈给校准装置主控计算机（3），电路板故障诊断自动测试系统（200）的音频测量误差即为fm与fstd的差值，电路板故障诊断自动测试系统（200）的音频测量电压准确度即为Vm与Vstd的差值。
7.根据权利要求2所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100），其特征在于，所述仪器仪表设备包括数字多用表（21）和数字示波器（22），所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100）用于数字激励能力的校准时，过程是电路板故障诊断自动测试系统（200）发出指定电压V1的数字信号，信号经由校准适配器（1）后，由数字多用表（21）进行直接测量Vstd，电路板故障诊断自动测试系统（200）的数字激励电平准确度误差即为V1与Vstd的差值；电路板故障诊断自动测试系统（200）发出指定频率f1的数字波形信号，信号经由校准适配器（1）后，由数字示波器（22）读取数字波形频率fstd，电路板故障诊断自动测试系统（200）的收发速率误差即为f1与fstd的差值。
8.根据权利要求2所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100），其特征在于，所述仪器仪表设备包括音频分析仪（24），所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100）用于音频信号输出能力校准时，过程是由电路板故障诊断自动测试系统（200）发出特定频率f1、特定电压V1的音频信号，信号经由校准适配器（1）后，由音频分析仪（24）测量得到频率信号测量值f0和交流电压V0，电路板故障诊断自动测试系统（200）音频信号的频率准确度误差即为f0与f1的差值，音频信号的电压准确度误差即为V0与V1的差值。
9.根据权利要求2所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100），其特征在于，所述仪器仪表设备包括频率计（23）和信号分析仪（25），所述电路板故障诊断自动测试系统现场校准装置（100）用于射频信号输出能力校准时，过程是由电路板故障诊断自动测试系统（200）发出特定频率f1、特定电压V1的射频信号，信号经由校准适配器（1）后，由频率计（23）测量得到频率信号测量值f0，电路板故障诊断自动测试系统（200）基带信号的频率准确度即为f0与f1的差值；由信号分析仪（25）测量得到交流电压V0，射频信号的电压准确度误差即为V0与V1的差值。
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