CN113739898A - 一种探测器信号采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种探测器信号采集系统，包括：振动台，用于安装待测探测器，并为所述待测探测器提供振动环境；放大电路，与所述振动台连接，用于获取并放大所述待测探测器的噪声信号；加速度传感器，安装于所述振动台的台面上，用于获取所述待测探测器在振动状态下的振动信号；控制系统，被配置为接收所述噪声信号和所述振动信号，并整合所述噪声信号和所述振动信号到一个软件界面，以实现对所述待测探测器的动态监测；显示器，被配置为呈现对所述待测探测器的动态监测的过程。通过同时接收放大电路和加速度传感器所采集的信号，由此无需人工来进行噪声的监测和记录，同时能够支持不同规格红外探测器振动噪声自动采集。

Description

一种探测器信号采集系统

技术领域

本发明涉及探测器振动噪声测试领域，尤其涉及一种探测器信号采集系统。

背景技术

红外探测器在使用环境中不可避免地会受到系统机械振动影响，从而产生噪声脉冲，使探测器在静态(稳态)下的噪声电压突然升高，有时竟然达到静态噪声电压的几十倍，对响应信号脉冲造成干扰，极大地降低探测器的跟踪能力和探测距离。通过振动台模拟实际使用环境，故振动噪声测试是测试环节中的重要环节，只有对振动噪声进行了准确测试，才可以判别探测器是否合格，避免不合格的红外器件到达用户手里，将影响产品形象。

传统红外探测器振动噪声测试方法：将组件安装在振动台上，通过专用的后放电路输出噪声电压值，放大电路的输出端连接到数字电压表或示波器人工读出噪声电压值(测试原理图如图1所示)。

振动开始前记录探测器工作时静态噪声V_N0；振动过程中全程监测噪声变化最大值V_N及对应的频率，振动噪声V_N不大于静噪声V_N0的1.5倍。试验全过程为人工监测噪声变化并记录数据，最后计算两个噪声比值判别产品是否合格。以上只是一款单元探测器测试过程，如一款多元探测器需重复以上过程多次才能完成测试，因为人工测试每次只能检测一个通道。传统的测试方法费时、费力，并且人工监测记录易出错，面对产能日益剧增。

发明内容

本发明实施例提供一种探测器信号采集系统，用以实现对不同规格红外探测器振动噪声自动采集。

本发明实施例提供一种探测器信号采集系统，包括：

振动台，用于安装待测探测器，并为所述待测探测器提供振动环境；

放大电路，与所述振动台连接，用于获取并放大所述待测探测器噪声信号；

加速度传感器，安装于所述振动台的台面上，用于获取所述待测探测器在振动状态下的振动信号；

控制系统，被配置为接收所述噪声信号和所述振动信号，并整合所述噪声信号和所述振动信号到一个软件界面，以实现对所述待测探测器的动态监测；

显示器，被配置为呈现对所述待测探测器的动态监测的过程。

在一些实施例中，所述加速度传感器为PCB加速度传感器。

在一些实施例中，所述放大电路通过同轴电缆与所述控制系统连接；

所述放大电路具体用于采集所述待测探测器的噪声电压，所述控制系统具体被配置为将所述噪声电压进行模数转换后获得所述噪声信号。

在一些实施例中，所述振动信号包括所述待测探测器在振动状态下的加速度值、频率值。

在一些实施例中，所述控制系统包括第一采集卡、第二采集卡和控制器；

所述第一采集卡，被配置为接收所述噪声电压并将所述噪声电压进行模数转换后获得所述噪声信号；

所述第二采集卡，被配置为接收所述振动信号；

所述控制器，配置有操作系统，并基于所述操作系统的控制软件来实现整合所述噪声信号和所述振动信号到一个软件界面。

在一些实施例中，所述控制软件还提供设置界面，以实现参数初始化配置。

在一些实施例中，所述控制系统还包括存储器，被配置为响应于所述控制器的第一控制指令，对采集到的信号进行数据保存。

在一些实施例中，所述存储器，还被配置为响应于所述控制器的第二控制指令，输出对应的数据。

在一些实施例中，所述待测探测器包括红外探测器。

在一些实施例中，所述控制系统，配置有第一阈值；

所述控制系统，具体还被配置为基于检出的所述噪声信号和所述振动信号之间的偏差来与所述第一阈值进行比较，以判定所述待测探测器是否合格。

本发明实施例通过同时接收放大电路和加速度传感器所采集的信号，由此无需人工来进行噪声的监测和记录，同时能够支持不同规格红外探测器振动噪声自动采集。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为传统红外探测器振动噪声测试方法流程图。

图2为本公开的信号采集系统结构示意图。

图3为本公开的信号采集系统的工作流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供本一种探测器信号采集系统，如图2所示，包括：

振动台1，用于安装待测探测器6，并为所述待测探测器6提供振动环境；放大电路4，与所述振动台1连接，用于获取并放大所述待测探测器6的噪声信号；加速度传感器5，安装于所述振动台1的台面上，用于获取所述待测探测器6在振动状态下的振动信号；控制系统，被配置为接收所述噪声信号和所述振动信号，并整合所述噪声信号和所述振动信号到一个软件界面，以实现对所述待测探测器6的动态监测；显示器3，被配置为呈现对所述待测探测器6的动态监测的过程。

本发明实施例通过同时接收放大电路和加速度传感器所采集的信号，由此无需人工来进行噪声的监测和记录，同时能够支持不同规格红外探测器振动噪声自动采集。

在一些实施例中，所述待测探测器包括红外探测器。本公开的信号采集系统尤其适用于红外探测器的振动噪声，当然也可以用于其他例如紫外探测器的振动噪声的振动采集。

在一些实施例中，所述控制系统，配置有第一阈值；所述控制系统，具体还被配置为基于检出的所述噪声信号和所述振动信号之间的偏差来与所述第一阈值进行比较，以判定所述待测探测器是否合格。例如振动噪声VN不大于静噪声VN0的1.5倍，当然具体的数值可以根据实际需要设置，在此不做一一限定。

在一些实施例中，所述放大电路通过同轴电缆与所述控制系统连接；所述放大电路具体用于采集所述待测探测器的噪声电压，所述控制系统具体被配置为将所述噪声电压进行模数转换后获得所述噪声信号。由于红外探测器固有噪声值很小，因此本实施例利用放大电路将微弱的信号通过放大电路放大，放大电路的输出端可以通过同轴电缆连接到控制系统的接口端。

在一些实施例中，所述振动信号包括所述待测探测器在振动状态下的加速度值、频率值。在一些实施例中，所述加速度传感器为PCB加速度传感器。例如具体可以是PCB320C15型加速度传感器，用于反馈探测器振动时加速度值、频率值，传感器通过数据线连接到NI PXI-4462振动专用采集卡。PCB320C15型加速度传感器的参数灵敏度：10.50mv/g；谐振频率：69.5KHz；测量范围：±50g。

在一些实施例中，所述控制系统包括第一采集卡、第二采集卡和控制器；所述第一采集卡，被配置为接收所述噪声电压并将所述噪声电压进行模数转换后获得所述噪声信号；所述第二采集卡，被配置为接收所述振动信号。具体的本公开的控制系统可以包括若干块采集卡，各块采集卡可以设置在机箱2中，例如第一采集卡22，第二采集卡23，每块采集卡可以包括多个通道，一个通道即可完成一路数据的采集，从而实现多路数据的采集。例如第一采集卡22是NI PXI-6284采集卡，可以通过NI PXI-6284采集卡来采集探测器噪声电压的值，通过将所述噪声电压的值进行模数转换后可以获得所述噪声信号。

又比如第二采集卡23可以是NI PXI-4462采集卡，加速度传感器5可以连接到NIPXI-4462振动专用采集卡，由此来获得待测探测器6在振动状态下的振动信号。NI PXI-4462采集卡用于对振动信号采集，将传感器反馈的信息传递到控制器。带有4个BNC输入通道，将传感器与连接器、数据采集卡连接完成后，再将数据采集卡插入机箱相应位置即可完成硬件的连接。最大采样率：204.8k/s；分辨率：24位；输入范围：±316mv-42.4v；动态范围：118dB。

所述控制器，配置有操作系统，并基于所述操作系统的控制软件来实现整合所述噪声信号和所述振动信号到一个软件界面。例如可以在设置一张NI PXI-8820控制器21，NIPXI-8820控制器21通过卡槽连接以上的NI PXI-4462和NI PXI-6284两款采集卡，NI PXI-8820控制器21可以设置在NI PXI-1031机箱中，NI PXI-8820控制器21可以通过数据线连接显示器，用于显示实时采集和监控的数据。NI PXI-8820是一款测控高性能控制器，可以预装PC机常用的Windows操作系统，从而给使用带来极大方便。NI PXI-1031机箱装具有强大的抗干扰能力及小巧的体积，可同相如有效的解决了应用PC机作为控制器移动不便及其它问题。

本公开中，控制软件需要实现的功能有初始化采集系统、控制数据采集系统的开始于停止，对采集得到的信号进行预处理及对数据的保存。

在一些实施例中，所述控制软件还提供设置界面，以实现参数初始化配置。在一些实施例中，所述控制系统还包括存储器，被配置为响应于所述控制器的第一控制指令，对采集到的信号进行数据保存。在一些实施例中，所述存储器，还被配置为响应于所述控制器的第二控制指令，输出对应的数据。

为使软件与硬件能够更好地连接，可以使用NI公司LABVIEW。如图3所示，初始化参数指采集系统工作前用户可以对采样率、通道数量、采集模式、判别参数等重要参数进行设置，从而保证试验有效进行。设置完成后点击开始按钮系统按照设置参数工作。存储器可以在数据采集完成后，一键输出设置好的数据，为了后续对数据展开研究。可以在LabVIEW中通过写入测量文件VI实现对数据的保存。

本发明通过采用PCB加速度传感器和LABVIEW软件及NI公司采集卡，实现了通用型红外探测器振动噪声自动采集系统。并利用合理布局，既可以测试单元红外探测器振动噪声，也可针测试多元不同规格红外探测器振动噪声。在测试中动态监测各种数据并实时判别探测器噪声合格率，试验结束后便可一键存储数据，随时可对测试数据进行分析。本发明具有布局紧凑、抗干扰能力强、体积小、移动方便、接口简单、操作简单等优点。本发明接口简单，具有一定的通用性，可以针对不同类型的探测器，不但可以采集红外探测器，对于紫外探测器也同样适用；振动噪声的电压值采集，探测器的信号值也能采集，可以用来完成各方面的应用，具有产品化量产能力。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种探测器信号采集系统，其特征在于，包括：

振动台，用于安装待测探测器，并为所述待测探测器提供振动环境；

放大电路，与所述振动台连接，用于获取并放大所述待测探测器的噪声信号；

加速度传感器，安装于所述振动台的台面上，用于获取所述待测探测器在振动状态下的振动信号；

控制系统，被配置为接收所述噪声信号和所述振动信号，并整合所述噪声信号和所述振动信号到一个软件界面，以实现对所述待测探测器的动态监测；

显示器，被配置为呈现对所述待测探测器的动态监测的过程。

2.如权利要求1所述的红外探测器振动噪声采集系统，其特征在于，所述加速度传感器为PCB加速度传感器。

3.如权利要求1所述的探测器信号采集系统，其特征在于，所述放大电路通过同轴电缆与所述控制系统连接；

所述放大电路具体用于采集所述待测探测器的噪声电压，所述控制系统具体被配置为将所述噪声电压进行模数转换后获得所述噪声信号。

4.如权利要求1所述的探测器信号采集系统，其特征在于，所述振动信号包括所述待测探测器在振动状态下的加速度值、频率值。

5.如权利要求3所述的探测器信号采集系统，其特征在于，所述控制系统包括第一采集卡、第二采集卡和控制器；

所述第一采集卡，被配置为接收所述噪声电压并将所述噪声电压进行模数转换后获得所述噪声信号；

所述第二采集卡，被配置为接收所述振动信号；

所述控制器，配置有操作系统，并基于所述操作系统的控制软件来实现整合所述噪声信号和所述振动信号到一个软件界面。

6.如权利要求5所述的探测器信号采集系统，其特征在于，所述控制软件还提供设置界面，以实现参数初始化配置。

7.如权利要求5所述的探测器信号采集系统，其特征在于，所述控制系统还包括存储器，被配置为响应于所述控制器的第一控制指令，对采集到的信号进行数据保存。

8.如权利要求7所述的探测器信号采集系统，其特征在于，所述存储器，还被配置为响应于所述控制器的第二控制指令，输出对应的数据。

9.如权利要求1所述的探测器信号采集系统，其特征在于，所述待测探测器包括红外探测器。

10.如权利要求1所述的探测器信号采集系统，其特征在于，

所述控制系统，配置有第一阈值；

所述控制系统，具体还被配置为基于检出的所述噪声信号和所述振动信号之间的偏差来与所述第一阈值进行比较，以判定所述待测探测器是否合格。

Images