CN110426492B - 一种气体探测器的测试方法、装置及系统 - Google Patents

一种气体探测器的测试方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及自动化测试技术领域，具体公开了一种气体探测器的测试方法，其中，包括：获取气体探测器的工作电压信号，并对工作电压信号进行测试；获取气体探测器的温度信号，并对气体探测器的温度信号进行测试；控制模拟探头模块向气体探测器输出至少两种不同浓度的气体信号；获取气体探测器针对不同浓度的气体信号输出的相应的气体浓度；对每种气体信号输出的相应的气体浓度进行测试；若工作电压信号的测试结果、气体探测器的温度信号的测试结果以及气体浓度的测试结果均为正常，则判定气体探测器工作正常。本发明还公开了一种气体探测器的测试装置及系统。本发明提供的气体探测器的测试方法实现了对气体探测器的自动化测试，提高了测试效率。

Description

一种气体探测器的测试方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及自动化测试技术领域，尤其涉及一种气体探测器的测试方法、气体探测器的测试装置及包括该气体探测器的测试装置的气体探测器的测试系统。
背景技术
目前，很多气体探测器生产企业在生产过程中对气体探测器的编程要单独对气体探测器接电源、编程器；标定需要接入气体探头并通气手动进行标定；测试需要人工一项一项手动测试。这种传统的标定和测试方式，由于人工操作步骤繁琐导致效率低下，通气标定速度慢，且可靠性差。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种气体探测器的测试方法、气体探测器的测试装置及包括该气体探测器的测试装置的气体探测器的测试系统，以解决现有技术中的问题。
作为本发明的一个方面，提供一种气体探测器的测试方法，其中，所述气体探测器的测试方法包括：
获取气体探测器的工作电压信号，并对所述工作电压信号进行测试；
获取气体探测器的温度信号，并对所述气体探测器的温度信号进行测试；
控制模拟探头模块向气体探测器输出至少两种不同浓度的气体信号；
获取气体探测器针对不同浓度的气体信号输出的相应的气体浓度；
对每种气体信号输出的相应的气体浓度进行测试；
若工作电压信号的测试结果、气体探测器的温度信号的测试结果以及气体浓度的测试结果均为正常，则判定气体探测器工作正常。
优选地，所述对每种气体信号输出的相应的气体浓度进行测试包括：
获取模拟探头模块中预存的每种气体信号的已知浓度；
将获取到的气体探测器输出的气体浓度与相应气体信号的已知浓度进行比较，得到气体浓度差值；
若所述气体浓度差值在误差范围内，则判定所述气体探测器输出浓度功能正常。
优选地，所述对所述工作电压信号进行测试包括：
将所述工作电压信号与预设电压信号进行比较；
若所述工作电压信号与所述预设电压信号的差值在误差范围内，则判定所述气体探测器的工作电压正常。
优选地，所述对所述温度信号进行测试包括：
采集模拟探头模块的温度信号；
将气体探测器的温度信号与模拟探头模块的温度信号进行比较；
若气体探测器的温度信号与模拟探头模块的温度信号的差值在误差范围内，则判定所述气体探测器的温度输出功能正常。
优选地，所述气体探测器的测试方法还包括在所述控制模拟探头模块向气体探测器输出至少两种不同浓度的气体信号的步骤前进行的：
控制模拟探头模块向处于标定模式下的气体探测器输出标定气体信号。
优选地，所述气体探测器的测试方法还包括在所述获取气体探测器的工作电压信号，并对所述工作电压信号进行测试的步骤前进行的：
控制编程器向气体探测器录入功能程序。
作为本发明的另一个方面，提供一种气体探测器的测试装置，其中，所述气体探测器的测试装置包括：
第一测试模块，所述第一测试模块用于获取气体探测器的工作电压信号，并对所述工作电压信号进行测试；
第二测试模块，所述第二测试模块用于获取气体探测器的温度信号，并对所述气体探测器的温度信号进行测试；
控制模块，所述控制模块用于控制模拟探头模块向气体探测器输出至少两种不同浓度的气体信号；
获取模块，所述获取模块用于对每种气体信号输出的相应的气体浓度进行测试；
第三测试模块，所述第三测试模块用于对每种气体信号输出的相应的气体浓度进行测试；
判定模块，所述判定模块用于若工作电压信号的测试结果、气体探测器的温度信号的测试结果以及气体浓度的测试结果均为正常，则判定气体探测器工作正常。
作为本发明的另一个方面，提供一种气体探测器的测试系统，其中，所述气体探测器的测试系统包括：采集模块、模拟探头模块和前文所述的气体探测器的测试装置，所述采集模块和模拟探头模块均与所述气体探测器的测试装置通信连接，所述采集模块用于采集气体探测器的工作电压信号以及温度信号，所述模拟探头模块用于在所述气体探测器的测试装置的控制下向所述气体探测器输出至少两种不同浓度的气体信号，所述气体探测器的测试装置能够根据气体探测器的工作电压信号、气体探测器的温度信号以及气体探测器输出的气体浓度信号进行测试判定气体探测器的工作性能是否正常。
优选地，所述气体探测器的测试系统包括：编程器，所述编程器与所述气体探测器的测试装置通信连接，所述编程器能够在所述气体探测器的测试装置的控制下向所述气体探测器录入功能程序。
优选地，所述气体探测器的测试系统包括：IO模块，所述IO模块分别与所述气体探测器的测试装置和所述模拟探头模块连接，所述IO模块用于实现所述气体探测器的测试装置与所述模拟探头模块的数据传输。
本发明提供的气体探测器的测试方法，通过获取气体探测器的工作电压信号、温度信号以及控制模拟探头模块向气体探测器输出不同浓度的气体信号实现对气体探测器的功能测试，这种测试方法能够自动实现测试，无需人工参与，测试过程自动化，降低了人工成本，且提高了测试效率与测试质量。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提供的气体探测器的测试方法的流程图。
图2为本发明提供的气体探测器的测试系统的结构框图。
图3为本发明提供的编程器、采集+IO模块以及模拟探头模块的具体电路结构示意图。
图4为本发明提供的模拟探头模块的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的一种实施例，提供一种气体探测器的测试方法，其中，如图1所示，所述气体探测器的测试方法包括：
S110、获取气体探测器的工作电压信号，并对所述工作电压信号进行测试；
S120、获取气体探测器的温度信号，并对所述气体探测器的温度信号进行测试；
S130、控制模拟探头模块向气体探测器输出至少两种不同浓度的气体信号；
S140、获取气体探测器针对不同浓度的气体信号输出的相应的气体浓度；
S150、对每种气体信号输出的相应的气体浓度进行测试；
S160、若工作电压信号的测试结果、气体探测器的温度信号的测试结果以及气体浓度的测试结果均为正常，则判定气体探测器工作正常。
本发明提供的气体探测器的测试方法，通过获取气体探测器的工作电压信号、温度信号以及控制模拟探头模块向气体探测器输出不同浓度的气体信号实现对气体探测器的功能测试，这种测试方法能够自动实现测试，无需人工参与，测试过程自动化，降低了人工成本，且提高了测试效率与测试质量。
具体地，作为气体浓度的功能测试的具体实施方式，所述对每种气体信号输出的相应的气体浓度进行测试包括：
获取模拟探头模块中预存的每种气体信号的已知浓度；
将获取到的气体探测器输出的气体浓度与相应气体信号的已知浓度进行比较，得到气体浓度差值；
若所述气体浓度差值在误差范围内，则判定所述气体探测器输出浓度功能正常。
应当理解的是，本发明以通过控制模拟探头模块向气体探测器输出五种不同浓度的气体信号为例。
具体地，作为气体探测器的工作电压的测试的具体实施方式，所述对所述工作电压信号进行测试包括：
将所述工作电压信号与预设电压信号进行比较；
若所述工作电压信号与所述预设电压信号的差值在误差范围内，则判定所述气体探测器的工作电压正常。
应当理解的是，通过获取气体探测器的工作电压信号，并将获取到的该工作电压信号与预设电压信号进行比较实现对气体探测器的是否能够上电工作的功能测试。
具体地，所述对所述温度信号进行测试包括：
采集模拟探头模块的温度信号；
将气体探测器的温度信号与模拟探头模块的温度信号进行比较；
若气体探测器的温度信号与模拟探头模块的温度信号的差值在误差范围内，则判定所述气体探测器的温度输出功能正常。
应当理解的是，气体探测器本身能够输出温度信号，通过直接获取气体探测器输出的温度信号，并将气体探测器输出的温度信号与模拟探头模块采集到的温度信号进行比较，从而实现对气体探测器的温度信号输出功能的测试。
具体地，为了实现气体探测器的正常工作，所述气体探测器的测试方法还包括在所述控制模拟探头模块向气体探测器输出至少两种不同浓度的气体信号的步骤前进行的：
控制模拟探头模块向处于标定模式下的气体探测器输出标定气体信号。
应当理解的是，每个气体探测器在工作之前均需要进行标定，在标定时，需要将气体探测器打开至标定模式，然后通过控制模拟探头模块向处于标定模式下的气体探测器输出标定信号，实现对气体探测器的标定。
具体地，所述气体探测器的测试方法还包括在所述获取气体探测器的工作电压信号，并对所述工作电压信号进行测试的步骤前进行的：
控制编程器向气体探测器录入功能程序。
应当理解的是，在对所述气体探测器进行功能测试之前，需要通过编程器向气体探测器录入功能程序。
作为本发明的另一实施例，提供一种气体探测器的测试装置，其中，所述气体探测器的测试装置包括：
第一测试模块，所述第一测试模块用于获取气体探测器的工作电压信号，并对所述工作电压信号进行测试；
第二测试模块，所述第二测试模块用于获取气体探测器的温度信号，并对所述气体探测器的温度信号进行测试；
控制模块，所述控制模块用于控制模拟探头模块向气体探测器输出至少两种不同浓度的气体信号；
获取模块，所述获取模块用于对每种气体信号输出的相应的气体浓度进行测试；
第三测试模块，所述第三测试模块用于对每种气体信号输出的相应的气体浓度进行测试；
判定模块，所述判定模块用于若工作电压信号的测试结果、气体探测器的温度信号的测试结果以及气体浓度的测试结果均为正常，则判定气体探测器工作正常。
本发明提供的气体探测器的测试装置，通过获取气体探测器的工作电压信号、温度信号以及控制模拟探头模块向气体探测器输出不同浓度的气体信号实现对气体探测器的功能测试，这种测试装置能够自动实现测试，无需人工参与，测试过程自动化，降低了人工成本，且提高了测试效率与测试质量。
关于本发明提供的气体探测器的测试装置的具体工作原理可以参照前文的气体探测器的测试方法的描述，此处不再赘述。
作为本发明的另一种实施例，提供一种气体探测器的测试系统，其中，如图2所示，所述气体探测器的测试系统包括：采集模块103、模拟探头模块105和前文所述的气体探测器的测试装置101，所述采集模块103和模拟探头模块105均与所述气体探测器的测试装置101通信连接，所述采集模块103用于采集气体探测器106的工作电压信号以及温度信号，所述模拟探头模块105用于在所述气体探测器的测试装置101的控制下向所述气体探测器106输出至少两种不同浓度的气体信号，所述气体探测器的测试装置101能够根据气体探测器的工作电压信号、气体探测器的温度信号以及气体探测器输出的气体浓度信号进行测试判定气体探测器106的工作性能是否正常。
本发明提供的气体探测器的测试系统，通过采用前文的气体探测器的测试装置，获取气体探测器的工作电压信号、温度信号以及控制模拟探头模块向气体探测器输出不同浓度的气体信号实现对气体探测器的功能测试，这种测试系统能够自动实现测试，无需人工参与，测试过程自动化，降低了人工成本，且提高了测试效率与测试质量。
需要说明的是，所述气体探测器的测试装置101具体可以包括嵌入在上位机上的计算机程序。
具体地，如图2所示，所述气体探测器的测试系统包括：编程器102，所述编程器102与所述气体探测器的测试装置101通信连接，所述编程器102能够在所述气体探测器的测试装置101的控制下向所述气体探测器106录入功能程序。
应当理解的是，为了保证气体探测器106的正常工作，设置电源模块104为所述气体探测器106提供电源供应。
具体地，如图3所示，所述编程器102可以采用STMICROELECTRONICS的ST-LINK/V2，编程实现过程为所述气体探测器的测试装置101中通过ST-LINK/V2的默认命令行调用STVisual Programmer对气体探测器106进行编程。
具体地，如图2所示，所述气体探测器的测试系统包括：IO模块，所述IO模块分别与所述气体探测器的测试装置和所述模拟探头模块连接，所述IO模块用于实现所述气体探测器的测试装置与所述模拟探头模块的数据传输。
需要说明的是，在本实施例中，所述IO模块集成设置在所述采集模块103内，如图3所示，所述采集+IO模块103可以采用National Instruments的NI USB-6001。
在对气体探测器106进行标定时，所述气体探测器的测试装置101可以与气体探测器106通信使气体探测器进入标定状态，接着所述气体探测器的测试装置101通过NI USB-6001控制模拟探头模块105切换输出不同浓度的气体信号给气体探测器106。
测试气体探测器浓度读取实现过程为：所述气体探测器的测试装置101直接与气体探测器106通信读取气体探测器106识别的浓度值与所述气体探测器的测试装置101通过NI USB-6001控制模拟探头模块105输出的理论浓度值做比较。
上述切换输出不同浓度的气体信号实现过程为：通过NI USB-6001配套的NI MAX软件控制NI USB-6001的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4口输出不同逻辑电平。
上述P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4分别接图4中Q1、Q2、Q3、Q4、Q5五个N沟道MOS管的栅极，栅极在不同逻辑电平达到了控制N沟道MOS管2脚和3脚的通断。
上述MOS管2脚和3脚通断控制J1、J2、J3、J4、J5五个继电器的吸合状态，从而使接入J1CE、J3WE两点间的电阻为R2、R3、R4、R5、R6其中一个电阻，从而使模拟探头模块105达到不同浓度的气体信号；
供电实现过程为220V市电通过图3的P2给24V开关电源供电，24V开关电源给本体继电器板供电，本体继电器板将转换的3.3V通过P1给气体探测器106供电；
测试气体探测器3.3V电压实现过程为：将P1上的VDD3V3和DGND分别接入到NIUSB-6001的AI0和AI4进行采集。
测试气体探测器2.5V电压实现过程为：将P1上的REF_2V5和DGND分别接入到NIUSB-6001的AI1和AI5进行采集；
测试气体探测器采集的温度值实现过程为：所述气体探测器的测试装置101直接与气体探测器106通信读取气体探测器106采集的温度值与所述气体探测器的测试装置101通过NI USB-6001采集模拟探头模块105输出的当前温度值作比较。
上述模拟探头模块105当前温度值与输出电压转换关系如下：图4中U2 6脚输出电压公式为(T单位为摄氏温度，UAI3单位为伏特)：
UAI3＝(273.2+T)K*1uA/K*R1
＝(273.2+T)K*1uA/K*10000Ω，
＝(273.2+T)*0.01V
上述公式是U1AD590KRZ将环境温度以1uA/K系数转换成电流值，再经过精密电阻R1转换成U2 6脚电压。
由上述公式得出温度值公式为(T单位为摄氏温度，UAI3单位为伏特)：
Figure BDA0002152159120000061
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种气体探测器的测试系统，其特征在于，所述气体探测器的测试系统包括：采集模块、模拟探头模块和气体探测器的测试装置，所述采集模块和模拟探头模块均与所述气体探测器的测试装置通信连接，所述采集模块用于采集气体探测器的工作电压信号以及温度信号，所述模拟探头模块用于在所述气体探测器的测试装置的控制下向所述气体探测器输出至少两种不同浓度的气体信号，所述气体探测器的测试装置能够根据气体探测器的工作电压信号、气体探测器的温度信号以及气体探测器输出的气体浓度信号进行测试判定气体探测器的工作性能是否正常；
其中，所述气体探测器的测试装置包括：
第一测试模块，所述第一测试模块用于获取气体探测器的工作电压信号，并对所述工作电压信号进行测试；
第二测试模块，所述第二测试模块用于获取气体探测器的温度信号，并对所述气体探测器的温度信号进行测试；
控制模块，所述控制模块用于控制模拟探头模块向气体探测器输出至少两种不同浓度的气体信号；
获取模块，所述获取模块用于对每种气体信号输出的相应的气体浓度进行测试；
第三测试模块，所述第三测试模块用于对每种气体信号输出的相应的气体浓度进行测试；
判定模块，所述判定模块用于若工作电压信号的测试结果、气体探测器的温度信号的测试结果以及气体浓度的测试结果均为正常，则判定气体探测器工作正常；
其中，所述气体探测器的测试系统包括：编程器，所述编程器与所述气体探测器的测试装置通信连接，所述编程器能够在所述气体探测器的测试装置的控制下向所述气体探测器录入功能程序。
2.根据权利要求1所述的气体探测器的测试系统，其特征在于，所述对每种气体信号输出的相应的气体浓度进行测试包括：
获取模拟探头模块中预存的每种气体信号的已知浓度；
将获取到的气体探测器输出的气体浓度与相应气体信号的已知浓度进行比较，得到气体浓度差值；
若所述气体浓度差值在误差范围内，则判定所述气体探测器输出浓度功能正常。
3.根据权利要求1所述的气体探测器的测试系统，其特征在于，所述对所述工作电压信号进行测试包括：
将所述工作电压信号与预设电压信号进行比较；
若所述工作电压信号与所述预设电压信号的差值在误差范围内，则判定所述气体探测器的工作电压正常。
4.根据权利要求1所述的气体探测器的测试系统，其特征在于，所述对所述温度信号进行测试包括：
采集模拟探头模块的温度信号；
将气体探测器的温度信号与模拟探头模块的温度信号进行比较；
若气体探测器的温度信号与模拟探头模块的温度信号的差值在误差范围内，则判定所述气体探测器的温度输出功能正常。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的气体探测器的测试系统，其特征在于，还包括在所述控制模拟探头模块向气体探测器输出至少两种不同浓度的气体信号的步骤前进行的：
控制模拟探头模块向处于标定模式下的气体探测器输出标定气体信号。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的气体探测器的测试系统，其特征在于，还包括在所述获取气体探测器的工作电压信号，并对所述工作电压信号进行测试的步骤前进行的：
控制编程器向气体探测器录入功能程序。
7.根据权利要求1所述的气体探测器的测试系统，其特征在于，所述气体探测器的测试系统包括：IO模块，所述IO模块分别与所述气体探测器的测试装置和所述模拟探头模块连接，所述IO模块用于实现所述气体探测器的测试装置与所述模拟探头模块的数据传输。
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