CN113515419A - 多路数据自动采集系统及方法 - Google Patents

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Abstract

多路数据自动采集系统及方法,适用于单板或整机的多路参数的测试领域。本发明包括计算机、RS‑232接口电缆、34970A数据采集切换单元、采集线缆、RS‑485接口电缆、扩展单元、测试电缆、34901A多路复用器,通过利用串口继电器构成主控电路、连同光耦隔离继电器模块设计制作扩展单元,扩展采集通道数量可由20路扩展至上百路;2、利用C#软件通过计算机编写计算机控制程序,负责给34970A发送采集指令,并回读测量数据进行显示、判读、保存;3、计算机控制扩展单元进行以20路为一组进行通道闭合或者断开,然后给34970A发送采集指令,使得20路复用器进行依次采集,作为一个采集单位循环进行采集。

Description

多路数据自动采集系统及方法
技术领域
本发明涉及多路数据自动采集系统及方法,适用于单板或整机的多路参数的测试领域。
背景技术
在调试生产任务过程中,经常会遇到有几十路甚至上百路的阻值或电压的数据测试工作,以某工号产品为例,产品上电前需要对其进行69路的阻值测试,确保没有问题才能给产品上电,而且该产品为批产任务,产品投产量极大,所以阻值测量是一项很大的工作量。
传统测试过程中往往都是由两人共同测试,一人测试,一人负责记录和电子录入,而且,在人为的数据记录抄写和电子录入的过程中,往往会存在以下两种状况,一、数据记录或录入错误情况时有发生;二、过程中需要人为判别数据范围,有耗时还容易有疏漏。这两方面会严重影响到数据的准确性。
以某工号产品为例,产品上电前需要对其进行69路的阻值测试,确保阻值在范围内才能给产品上电,而手动测试往往都是由两人共同进行,而手动测量普遍存在以下几个特点:
一、测试时间长,测试过程中往往都是由两人共同进行,一人用万用表对每个点位进行测试,一人负责记录和电子录入。测试数据量很大,而且数点、测试、记录都需要耗时,效率很低,针对测试过程中耗时情况我们抽样对某一波10块产品做了一个调查,总测试耗时130min,把十分数据录入电脑耗时43min。
二、在人为的数据记录抄写和电子录入的过程中,往往会存在以下两种状况,一、数据记录或录入错误情况时有发生;二、过程中需要人为判别数据范围,有耗时还容易有疏漏。这两方面会严重影响到数据的准确性。
发明内容
本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供了多路数据自动采集系统,实现对于产品多路数据的快速采集、显示,并实现数据自动判别,生成文档。
本发明的技术解决方案是:多路数据自动采集系统,包括计算机、RS-232接口电缆、34970A数据采集切换单元、采集线缆、RS-485接口电缆、扩展单元、测试电缆、34901A多路复用器;
所述计算机用于根据技条要求,向34970A数据采集切换单元发送数据采集指令,并回读采集到的数据,并根据技条要求进行数据判读,生成报表;用于向扩展单元发送指令,根据数据采集需求依次进行通道的闭合断开;
所述RS-485接口电缆用于计算机向拓展单元发送控制指令;
所述34970A数据采集切换单元使用内部板卡34901A多路复用器依次采集多路电阻;并通过RS-232接口电缆与计算机连接,接收数据采集指令;34970A数据采集切换单元收到数据采集指令后,将内部万用表按需求切换成电阻测试状态,并按技术条件设置测试精度和测试速度,使34901A多路复用器中的20通道按指令要求接通断开,对接通通道进行数据采集并保存;采集完成后,计算机完成对数据进行读取;
采集线缆用于连接34970A数据采集切换单元和接扩展单元,进行数据采集;
所述测试电缆用于接扩展单元和被测产品,进行数据采集;
所述扩展单元设有若干通道,可根据计算机的指令,闭合或断开每一组通道,进行参数采集。
进一步地,所述34901A多路复用器是34970A数据采集切换单元的专用板卡,包括20个通道均可切换HI和LO输入,用于为34970A数据采集切换单元内部的数字万用表提供完全隔离的输入;所述34901A多路复用器安装在34970A数据采集切换单元内,通过采集线缆与扩展单元连接。
进一步地,所述34970A数据采集切换单元内部集成六位半的数字万用表,与预设技术条件下的34401A数字万用表或34410A数字万用表的规格一致。
进一步地,所述扩展单元有80通道HI输入,每20通道为一组,根据计算机指令闭合某一组通道,配合34901A多路复用器采集每一路参数。
进一步地,通过设置通道关闭时间,为34970A数据采集切换单元内部的数字万用表进行精确测试或监控某一通道;通过34901A多路复用器和扩展单元配合,对每一通道单独设置通道关闭时间。
进一步地,所述扩展单元采用RS-485接口。
进一步地,所述扩展单元根据需求设有若干个。
进一步地,所述扩展单元与产品相连的接口为Y2-120型通用电连接器,方便制作其他产品的测试电缆。
进一步地,所述扩展单元内的通道使用光耦隔离继电器模块,保证采集数据的各通道不会相互干扰。
根据所述的多路数据自动采集系统实现的多路数据自动采集方法,包括如下步骤:
将连接采集线缆后的34901A多路复用器插入到34970A数据采集切换单元的背部卡槽内,并连接扩展单元;
将34970A数字采集切换单元和扩展单元分别通过RS-232接口电缆和RS-485接口电缆与计算机相连;
将测试电缆连接扩展单元与产品;
打开测试计算机,连接34970A数据采集切换单元与扩展单元;
连接成功后,开始数据采集、判读,测试完成后,生成测试报告。
本发明与现有技术相比的优点在于:
1、通过利用串口继电器构成主控电路、连同光耦隔离继电器模块设计制作扩展单元,扩展采集通道数量可由20路扩展至上百路;
2、利用C#软件通过计算机编写计算机控制程序,负责给34970A发送采集指令,并回读测量数据进行显示、判读、保存;
3、计算机控制扩展单元进行以20路为一组进行通道闭合或者断开,然后给34970A发送采集指令,使得20路复用器进行依次采集,作为一个采集单位循环进行采集;
4、通过在程序中根据技术条件要求编辑判读函数,对采集到的数据回读,实现数据可控、数据超差判读、警示、临界数据提醒,保证数据准确可靠;
5、通过代码编辑生成技条要求的测试表格,设置存储路径,将采集到数据自动存储至测试表格,省去人为抄写、记录过程,大大提升测试效率。
附图说明
图1为多路数据自动采集系统示意图;
图2为多路数据自动采集系统原理框图;
图3为扩展单元6原理图;
图4为34901A原理图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案,下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明,应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的多路数据自动采集系统及方法做进一步详细的说明,具体实现方式可以包括(如图1~4所示):计算机1、RS-232接口电缆2、34970A数据采集切换单元3、采集线缆4、RS-485接口电缆5、扩展单元6、测试电缆7、34901A多路复用器。
所述计算机1用于根据技条要求,向34970A数据采集切换单元3发送数据采集指令,并回读采集到的数据,并根据技条要求进行数据判读,生成报表;用于向扩展单元6发送指令,根据数据采集需求依次进行通道的闭合断开;所述RS-485接口电缆5用于计算机1向拓展单元6发送控制指令;所述34970A数据采集切换单元3使用内部板卡34901A多路复用器依次采集多路电阻;并通过RS-232接口电缆2与计算机1连接,接收数据采集指令;34970A数据采集切换单元3收到数据采集指令后,将内部万用表按需求切换成电阻测试状态,并按技术条件设置测试精度和测试速度,使34901A多路复用器中的20通道按指令要求接通断开,对接通通道进行数据采集并保存;采集完成后,计算机1完成对数据进行读取;采集线缆4用于连接34970A数据采集切换单元3和接扩展单元6,进行数据采集;所述测试电缆7用于接扩展单元6和被测产品,进行数据采集;所述扩展单元6设有若干通道,可根据计算机1的指令,闭合或断开每一组通道,进行参数采集。
其中,技条要求,即技术条件,是设计单位出具的指导测试的文件。
在一种可能实现的方式中,所述34901A多路复用器是34970A数据采集切换单元3的专用板卡,包括20个通道均可切换HI和LO输入,用于为34970A数据采集切换单元3内部的数字万用表提供完全隔离的输入;所述34901A多路复用器安装在34970A数据采集切换单元3内,通过采集线缆4与扩展单元6连接。
进一步,在一种可能实现的方式中,所述34970A数据采集切换单元3内部集成六位半的数字万用表,与预设技术条件下的34401A数字万用表或34410A数字万用表的规格一致。
在一种可能实现的方式中,所述扩展单元6有80通道HI输入,每20通道为一组,根据计算机1指令闭合某一组通道,配合34901A多路复用器采集每一路参数。
在一种可能实现的方式中,通过设置通道关闭时间,为34970A数据采集切换单元3内部的数字万用表进行精确测试或监控某一通道;通过34901A多路复用器和扩展单元6配合,对每一通道单独设置通道关闭时间。
可选的,在一种可能实现的方式中,所述扩展单元6采用RS-485接口。
可选的,在一种可能实现的方式中,所述扩展单元6根据需求设有若干个。
在一种可能实现的方式中,所述扩展单元6与产品相连的接口为Y2-120型通用电连接器,方便制作其他产品的测试电缆7。
在一种可能实现的方式中,所述扩展单元6内的通道使用光耦隔离继电器模块,保证采集数据的各通道不会相互干扰。
根据所述的多路数据自动采集系统实现的多路数据自动采集方法,包括如下步骤:
将连接采集线缆4后的34901A多路复用器插入到34970A数据采集切换单元3的背部卡槽内,并连接扩展单元6;
将34970A数字采集切换单元3和扩展单元6分别通过RS-232接口电缆2和RS-485接口电缆5与计算机1相连;
将测试电缆7连接扩展单元6与产品;
打开测试计算机1,连接34970A数据采集切换单元3与扩展单元6;
连接成功后,开始数据采集、判读,测试完成后,生成测试报告。
在本申请实施例所提供的方案中,34970A数字采集切换单元3,俗称“多路表”,该表是一种高性能低价位的具有数据采集和开关功能的半机架单元的主机,内部含有六位半的数字万用表,其背部是三个卡槽,可以灵活放置开关与控制模块组合。该仪器同时具备数据记录和数据采集功能,可以直接测量电阻、直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、频率和周期,并将数据保存在非易失性存储器中。该仪器配备RS-232接口和GPIB接口,可方便与计算机进行通信,接收计算机指令并返回采集数据。
34901A多路复用器是适用于34970A数字采集切换单元3的一种板卡,其有20个通道均可切换HI和LO输入,可为34970A数字采集切换单元3内部的数字万用表提供完全隔离的输入,可以根据计算机指令使得20通道中闭合某一通道,使得34970A数字采集切换单元3内的数字万用表进行电阻、电压等参数的采集。
首先,计算机1作为一台上位机,负责给34970A数字采集切换单元3发送采集指令,将34970A数字采集切换单元3内部数字万用表按需求切换成电阻测试状态,并按技术条件设置测试精度和测试速度,同时34901A多路复用器中的20通道按指令进行闭合断开,内部数字万用表对闭合通道进行数据采集并保存在内部非易失性存储器中。数据采集完成后,计算机1对数据读取并显示在屏幕上,同时进行数据判读,对不合格的通道数据可以多次手动复测,并根据用户需求生成报表。
现有的产品需要进行69路数据采集,34901A多路复用器只有20通道的切换,即使使用34970A数字采集切换单元3背部的三个插槽也不能满足要求。故本发明根据实际产品需要,拓展自有设备功能,研发“多路数据自动采集系统”。
扩展单元具有80通道切换功能,可按照计算机指令进行每20通道为一组的切换,扩展单元有两个测试接口,分别连接34901A多路复用器和产品,以便将34901A多路复用器的20通道扩展成80通道。扩展单元另有一个RS-485接口,以方便与计算机1进行通信,按照计算机指令进行通道切换。
转接电缆有两根,为采集线缆4、测试电缆7,采集线缆4是将34901A多路复用器与扩展单元6进行连接,测试电缆7是将扩展单元6与被测产品进行连接。测试电缆7与扩展单元6连接的接口是Y2-120型通用电连接器,以方便未来按产品需求进行扩展;测试电缆7与产品进行连接的转接电缆插头是与产品配套的插头,每次使用时注意检查插头对接面是否受损。
利用C#语言编写计算机上位机程序,程序分为三部分,第一部分是对34970A数字采集切换单元3进行通信采集数据,第二部分是对扩展单元6进行以20通道为一组的通道闭合断开,第三部分是将34970A数字采集切换单元3的测试数据进行读取、数据判读和显示,按照需求进行生成报表。
测试步骤如下:
1、将连接采集线缆4后的34901A插入到34970A数据采集切换单元3的背部卡槽内,并连接扩展单元;
2、将34970A数字采集切换单元3和扩展单元6分别通过RS-232接口电缆2和RS-485接口电缆5与计算机1相连;
3、将测试电缆7连接扩展单元6与产品;
4、打开测试计算机1,打开测试软件,点击配置,选择串口;
5、连接成功后,输入产品编号和测试人员,点击“测试”开始数据采集、判读,测试完成后,点击“保存”生成测试报告。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.多路数据自动采集系统,其特征在于:包括计算机(1)、RS-232接口电缆(2)、34970A数据采集切换单元(3)、采集线缆(4)、RS-485接口电缆(5)、扩展单元(6)、测试电缆(7)、34901A多路复用器;
所述计算机(1)用于根据技条要求,向34970A数据采集切换单元(3)发送数据采集指令,并回读采集到的数据,并根据技条要求进行数据判读,生成报表;用于向扩展单元(6)发送指令,根据数据采集需求依次进行通道的闭合断开;
所述RS-485接口电缆(5)用于计算机(1)向拓展单元(6)发送控制指令;
所述34970A数据采集切换单元(3)使用内部板卡34901A多路复用器依次采集多路电阻;并通过RS-232接口电缆(2)与计算机(1)连接,接收数据采集指令;34970A数据采集切换单元(3)收到数据采集指令后,将内部万用表按需求切换成电阻测试状态,并按技术条件设置测试精度和测试速度,使34901A多路复用器中的20通道按指令要求接通断开,对接通通道进行数据采集并保存;采集完成后,计算机(1)完成对数据进行读取;
采集线缆(4)用于连接34970A数据采集切换单元(3)和接扩展单元(6),进行数据采集;
所述测试电缆(7)用于接扩展单元(6)和被测产品,进行数据采集;
所述扩展单元(6)设有若干通道,可根据计算机(1)的指令,闭合或断开每一组通道,进行参数采集。
2.根据权利要求1所述的多路数据自动采集系统,其特征在于:所述34901A多路复用器是34970A数据采集切换单元(3)的专用板卡,包括20个通道均可切换HI和LO输入,用于为34970A数据采集切换单元(3)内部的数字万用表提供完全隔离的输入;所述34901A多路复用器安装在34970A数据采集切换单元(3)内,通过采集线缆(4)与扩展单元(6)连接。
3.根据权利要求1所述的多路数据自动采集系统,其特征在于:所述34970A数据采集切换单元(3)内部集成六位半的数字万用表,与预设技术条件下的34401A数字万用表或34410A数字万用表的规格一致。
4.根据权利要求1所述的多路数据自动采集系统,其特征在于:所述扩展单元(6)有80通道HI输入,每20通道为一组,根据计算机(1)指令闭合某一组通道,配合34901A多路复用器采集每一路参数。
5.根据权利要求2或4所述的多路数据自动采集系统,其特征在于:通过设置通道关闭时间,为34970A数据采集切换单元(3)内部的数字万用表进行精确测试或监控某一通道;通过34901A多路复用器和扩展单元(6)配合,对每一通道单独设置通道关闭时间。
6.根据权利要求1所述的多路数据自动采集系统,其特征在于:所述扩展单元(6)采用RS-485接口。
7.根据权利要求1所述的多路数据自动采集系统,其特征在于:所述扩展单元(6)根据需求设有若干个。
8.根据权利要求1所述的多路数据自动采集系统,其特征在于:所述扩展单元(6)与产品相连的接口为Y2-120型通用电连接器,方便制作其他产品的测试电缆(7)。
9.根据权利要求1所述的多路数据自动采集系统,其特征在于:所述扩展单元(6)内的通道使用光耦隔离继电器模块,保证采集数据的各通道不会相互干扰。
10.根据权利要求1所述的多路数据自动采集系统实现的多路数据自动采集方法,其特征在于,包括如下步骤:
将连接采集线缆(4)后的34901A多路复用器插入到34970A数据采集切换单元(3)的背部卡槽内,并连接扩展单元(6);
将34970A数字采集切换单元(3)和扩展单元(6)分别通过RS-232接口电缆(2)和RS-485接口电缆(5)与计算机(1)相连;
将测试电缆(7)连接扩展单元(6)与产品;
打开测试计算机(1),连接34970A数据采集切换单元(3)与扩展单元(6);
连接成功后,开始数据采集、判读,测试完成后,生成测试报告。
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