CN115201556A - 一种智能化电磁检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化电磁检测系统，电磁电路检测装置、测控系统、数字多用表模块、若干个多功能源模块以及电源模块，所述测控系统与被测件、电磁电路检测装置、数字多用表模块、若干个多功能源模块以及电源模块双向连接，数字多用表模块与电磁电路检测装置单向连接；各多功能模块及电源模块与被测件之间单向连接；电磁电路检测装置，用于对被测件的不同检测点进行采集，采集到的信息送到数字多用表模块；测控系统用于将数字多用表模块的测量数据与数据库中存储的标准数据进行比较分析并生成相应的分析报告；本发明的优点在于：不需要重复开发不同的自动检测或校准系统，满足仪表种类繁多、数量巨大的检测或校准要求。

Description

一种智能化电磁检测系统

技术领域

本发明涉及仪器仪表自动检测及自动校准领域，更具体涉及一种智能化电磁检测系统。

背景技术

在现代化生产及产品测试过程中，一般都会用到各种不同型号的仪器仪表，该仪器仪表是否合格，直接决定产品质量的关键，也是现代化企业赖以生存的基础，而每种仪器仪表的检测及校准都需要花费大量的人力物力才能完成，由于仪器仪表型号众多、数量大无疑又增加了计量人员的负担，而且人工检测或校准效率低、容易出错，因此有专业机构设计了针对特定型号仪器仪表的自动检测或校准系统，例如中国专利公开号CN104482952A，公开的一种数字仪表检测仪及数字仪表检测系统，但是这种自动检测或校准系统只能满足某一单一型号仪器仪表的自动检测或校准，针对很多型号的仪器仪表只能重复开发不同的自动检测或校准系统，而且对于自动检测或校准系统使用到同一种计量标准仪表的情况，要么重复购置该计量标准，要么把该计量标准从某一自动检测或校准系统又重新挪用到另一个检测或校准系统，造成的结果是增加计量标准的购置费用、占用实验室空间或增加计量人员的工作量，因此，现在的手工和检测或校准系统已不能满足仪器仪表种类繁多、数量巨大的检测或校准要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术仪器仪表检测系统不能满足仪表种类繁多、数量巨大的检测或校准要求。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种智能化电磁检测系统，电磁电路检测装置、测控系统、数字多用表模块、若干个多功能源模块以及电源模块，所述测控系统与被测件、电磁电路检测装置、数字多用表模块、若干个多功能源模块以及电源模块双向连接，数字多用表模块与电磁电路检测装置单向连接；各多功能模块及电源模块与被测件之间单向连接；

电磁电路检测装置，用于对被测件的不同检测点进行采集，采集到的信息送到数字多用表模块；测控系统用于对数字多用表模块、若干个多功能源模块以及电源模块进行初始化设置并按照被测件的工作条件进行参数设置，将数字多用表模块的测量数据进行自动采集和存储，剔除奇异值后将采集的数据与数据库中存储的标准数据进行比较分析并生成相应的分析报告；多功能源模块，用于为被测件提供各种标准输入信号、比较信号及触发信号。

本发明能够直接针对电磁电路的数据进行自动化的采集，在测控系统的控制下，能够对数据进行比较分析并生成相应的分析报告，在仪表种类繁多和数量巨大的情况下，数据库中预先存储标准数据，测控系统按照被测件的工作条件进行适应性的参数设置即可进行测试操作，不需要重复开发不同的自动检测或校准系统，满足仪表种类繁多、数量巨大的检测或校准要求。

进一步地，所述电磁电路检测装置包括嵌入式探针耦合取样模块和采集控制模块，嵌入式探针耦合取样模块与采集控制模块单向传输。

更进一步地，所述嵌入式探针耦合取样模块通过探针连接被测件来采集信息，主要采集直流电压、直流电流、交流电压、电流电流、电阻。

更进一步地，所述采集控制模块包括开关控制电路、控制隔离驱动电路、多个匹配电路以及匹配输出电路，各匹配电路分别与相应的嵌入式探针进行匹配性的单向连接，从而分别采集直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻，控制隔离驱动电路与测控系统单向通信，输出连接至开关控制电路，驱动开关控制电路开始工作，开关控制电路接收各匹配电路的信息，按照预设的被测件测试信号流程，对被测件不同测试点进行顺序切换和选通，然后通过匹配输出电路将信号送到数字多用表模块进行后续处理。

更进一步地，所述测控系统通过PXI-E总线将数字多用表模块的测量数据进行自动采集和存储，剔除异常值，剔除奇异值后，将采集到的数据与数字信息库的参考值进行自动对比，形成分析结果，生成相应的分析报告。

更进一步地，所述自动比对的过程为：数字信息库中的参考值为一个区间范围值，判断采集的数据是否在这个区间范围内，如果在这个范围内为合格，不在这个范围内为不合格，形成分析结果，生成相应的分析报告；或者，被测件的值被测试值，系统里预设的模块值为标准值，(被检值-标准值)/标准值*100％为分析结果，生成相应的分析报告。

更进一步地，所述测控系统包括PXI计算机硬件和电磁检测系统，其中电磁检测系统包括仪表采集控制模块、电路采集控制模块和智能分析模块，仪表采集控制模块用于对数字多用表模块、若干个多功能源模块以及电源模块进行初始化设置并按照被测件的工作条件进行参数设置；电路采集控制模块用于测试过程中电磁电路检测装置的自动切换，数字多用表模块的自动采集与控制，通过该模块，能够完成不同被测件状态的模块化循环控制与采集，实现同类型封装；智能分析模块用于将数字多用表模块的测量数据进行自动采集和存储，剔除奇异值后将采集的数据与数据库中存储的标准数据进行比较分析并生成相应的分析报告。

更进一步地，所述按照被测件的工作条件进行参数设置包括：被测件的激励输入、采样输出、直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻的设置，以及工作状态确认。

进一步地，所述测控系统通过USB接口与被测件以及电磁电路检测装置双向通讯。

进一步地，所述测控系统与数字多用表模块、若干个多功能源模块以及电源模块通过PXI测试分机内部总线双向连接。

本发明的优点在于：本发明能够直接针对电磁电路的数据进行自动化的采集，在测控系统的控制下，能够对数据进行比较分析并生成相应的分析报告，在仪表种类繁多和数量巨大的情况下，数据库中预先存储标准数据，测控系统按照被测件的工作条件进行适应性的参数设置即可进行测试操作，不需要重复开发不同的自动检测或校准系统，满足仪表种类繁多、数量巨大的检测或校准要求。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的一种智能化电磁检测系统的结构框图；

图2为本发明实施例所提供的一种智能化电磁检测系统中电磁电路检测装置结构框图；

图3为本发明实施例所提供的一种智能化电磁检测系统的电磁电路检测装置中采集控制模块结构框图；

图4为本发明实施例所提供的一种智能化电磁检测系统的工作流程图；

图5为本发明实施例所提供的一种智能化电磁检测系统中仪表采集控制模块的工作流程图；

图6为本发明实施例所提供的一种智能化电磁检测系统中电路采集控制模块的工作流程图；

图7为本发明实施例所提供的一种智能化电磁检测系统中智能分析模的工作流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1，本发明提供一种智能化电磁检测系统，包括电磁电路检测装置1、测控系统2、数字多用表模块3、第一多功能源模块4、第二多功能源模块5、第三多功能源模块6、第四多功能源模块7、第五多功能源模块8、电源模块9。测控系统2通过USB接口与被测件以及电磁电路检测装置1双向通讯；测控系统2与数字多用表模块3、第一多功能源模块4、第二多功能源模块5、第三多功能源模块6、第四多功能源模块7、第五多功能源模块8以及电源模块9通过PXI测试分机内部总线双向连接；数字多用表模块3与电磁电路检测装置1单向连接；第一多功能源模块4、第二多功能源模块5、第三多功能源模块6、第四多功能源模块7、第五多功能源模块8、电源模块9与被测件之间单向连接。其中，各个多功能源模块的作用相同，都是用于在计算机的控制下，响应系统设置的各种要求，为被测件提供各种标准输入信号、比较信号及触发信号等。

如图2所示，电磁电路检测装置1是对电磁电路进行故障定位的关键性装置，该装置包含嵌入式探针耦合取样模块11和采集控制模块12，嵌入式探针耦合取样模块11与采集控制模块12单向传输，嵌入式探针耦合取样模块11通过探针连接来采集信息的，主要采集直流电压、直流电流、交流电压、电流电流、电阻等信号，可以根据测试电压、电流、电阻等不同参数更换不同的探针，保证信号的接收增益的最大化。采集控制模块12是将嵌入式探针耦合取样模块11的信息，依据信号产生的相关性规则确定优先级进行选通，依次送到数字多用表模块3内进行后续处理。相关性规则是指先准确度高的，后准确度低的，实际应用中是直流比交流的准确度高，先直流信号，后交流信号，最后电阻信号。

如图3所示，采集控制模块12包括开关控制电路121、控制隔离驱动122、匹配电路123、匹配电路124、匹配电路125、匹配电路126、匹配电路127以及匹配输出128；其中，控制隔离驱动122与测控系统2单向通信，输出连接至开关控制电路121。匹配电路123、匹配电路124、匹配电路125、匹配电路126、匹配电路127分别与相应电磁特性的嵌入式探针耦合取样点进行匹配性的单向连接，匹配电路123、匹配电路124、匹配电路125、匹配电路126、匹配电路127分别与开关控制电路121进行匹配性的单向连接，匹配输出电路128分别与开关控制电路121进行匹配性的单向连接，开关控制电路121分别与控制隔离驱动122、匹配电路123、匹配电路124、匹配电路125、匹配电路126、匹配电路127、匹配输出电路128进行单向匹配连接，其中，匹配电路123、匹配电路124、匹配电路125、匹配电路126、匹配电路127分别和直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻对应，主要功能是通过匹配嵌入式探针耦合取样模块11取样点采集不同匹配电路的电磁特性信息，在开关控制电路121的控制下，按照被测功能模块测试信号流程，实现对被测信号单元不同测试点的顺序切换和选通，然后送到数字多用表模块3进行后续处理。其中，被测功能模块测试信号流程是系统预设的。

如图4所示，所述测控系统2通过总线的控制，对数字多用表模块3、第一多功能源模块4、第二多功能源模块5、第三多功能源模块6、第四多功能源模块7、第五多功能源模块8、电源模块9进行初始化设置，按照被测件的工作条件进行直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻、ON/OFF状态等的设置。系统运行过程中，通过电磁电路检测装置1对被测件的不同检测点进行采集，采集对应的直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻等信号，采集到的信息送到数字多用表模块3，测控系统2通过PXI-E总线将数字多用表模块3的测量数据进行自动采集和存储，测控系统2主要是将采集到的原始数据进行数据处理，剔除异常值，剔除奇异值后，将采集到的数据与数字信息库的参考值进行自动对比，数字信息库中的参考值为一个区间范围值，比对过程是判断采集的数据是否在这个区间范围内，如果在这个范围内为合格，不在这个范围内为不合格，形成分析结果，生成相应的分析报告。或者，被测件的值被测试值，系统里预设的模块值为标准值，(被检值-标准值)/标准值*100％为分析结果，生成相应的分析报告。

测控系统2包括PXI计算机硬件和电磁检测系统软件组成，其中电磁检测系统包括仪表采集控制模块、电路采集控制模块、智能分析模块。如图5所示，仪表采集控制模块主要用于PXI测试分机内的数字多用表模块3、第一多功能源模块4、第二多功能源模块5、第三多功能源模块6、第四多功能源模块7、第五多功能源模块8、电源模块9的初始化设置，根据被测件单元的工作需求，在系统的自动控制下，完成被测件的激励输入、采样输出、直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻的设置，以及工作状态确认等。

如图6所示，电路采集控制模块主要用于测试过程中电磁电路检测装置1的自动切换，数字多用表模块3的自动采集与控制，通过该模块，能够完成不同被测件状态的模块化循环控制与采集，实现同类型封装，减少冗余设计。

如图7所示的智能分析模块主要是将采集到的原始数据进行数据分析，随后，将数据与数字信息库的数据进行自动对比分析，与数字多用表模块3的数据进行人工比较判断，综合分析处理的结果送入电磁检测电路的关联分析模型内，通过电磁电路关联分析模型对电路的进行分析定位，确定是否合格，从而生成相应的分析报告。生成分析报告的过程在上述已经介绍，在此不做赘述。

本发明是针对电磁电路的智能检测系统，其中包含的装置和方法，理论具有通用性。本发明的优点如下：第一，本发明通用性高，算法理论可应用于各种电磁信号的分析。第二，本发明可扩展性强，针对不同参数，不同被测件进行参数的修改，就可以构建不同的检测模型。第三，本发明检测效率高，能够实现电磁电路的检测，并自动生成相应的分析报告。

结合图1至图7对本发明实施例的检测处理过程进行总结概括：

在被测件进行智能检测时，测控系统2通过USB型IO口实现对电磁电路检测装置1和被测件控制连接，为后续电路采集控制模块的运行提供基础；测控系统2执行对应的检测程序，系统将会发送仪表指令控制代码，用于数字多用表模块3、第一多功能源模块4、第二多功能源模块5、第三多功能源模块6、第四多功能源模块7、第五多功能源模块8、电源模块9的初始化控制，实现被测件直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻测量模式的自动设置以及正确加载。

接着，测控系统2发出指令，对静态电路的电流信息进行采样，控制第一多功能源模块4、第二多功能源模块5、第三多功能源模块6、第四多功能源模块7、第五多功能源模块8产生测试激励，电磁电路检测装置1中嵌入式探针耦合取样模块11将对不同的被测点进行电磁信息收集，采集控制模块12将各取样点的电磁信号，按信号流程的先后顺序和信号存在的先决条件，逐一送往数字多用表模块3，在电路采集控制模块控制下，按照一定的规则进行信号选择和测试；系统对数字多用表模块3的测量数据进行采集和存储，通过测控系统2中的智能分析模块对被采集的数据与原始的数据进行分析判断，得出一份对比分析说明，通过对比分析说明，系统将会给出一份分析报告，根据报告就能够快速判断是否满足工作需求。

其中，智能分析模块的故障检测算法原理是根据电磁检测电路原理，利用灰色理论去建立被测电磁电路的模型，在原理性分析模型的基础上去，通过数据仿真和试验论证，构建实际故障采集点模型，将电磁电路的关键或易损器件与各测试点数据进行关联计算，并分析出每个元器件与故障表现之间的关联度，通过故障关联度分析出与该故障关系最为紧密的器件，最后联合基础数据库内的数据和实际的采样信息，最终实现电磁电路检测的定位地点。

数据库是该电磁检测系统在调试和测试过程中的信息记录载体，其中包括被测件的正常测试数据和异常测试数据两类，正常的测试数据只存在误差限范围内，而异常的测试结果可能有很多种，包括记录中出现的粗大数据等异常现象。组件测试时要对其进行相应基础数据库的构建，包含被测件所有的调测异常信息，如果后续开发，系统还可以进行故障件模拟分析，对电路异常的实际情况与仿真数据进行匹配和存储。

综上所述，本发明是一种智能化电磁检测系统，系统含有电磁测试测试所需的各类仪表、电磁检测装置和相应的分析方法，颠覆了传统的检测方法，创新的提出了智能测试及基础数据库分析模式，从而改变了电磁电路的专业依赖性测试，极大的提高了电磁电路的正确利用率。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种智能化电磁检测系统，其特征在于，电磁电路检测装置、测控系统、数字多用表模块、若干个多功能源模块以及电源模块，所述测控系统与被测件、电磁电路检测装置、数字多用表模块、若干个多功能源模块以及电源模块双向连接，数字多用表模块与电磁电路检测装置单向连接；各多功能模块及电源模块与被测件之间单向连接；

电磁电路检测装置，用于对被测件的不同检测点进行采集，采集到的信息送到数字多用表模块；测控系统用于对数字多用表模块、若干个多功能源模块以及电源模块进行初始化设置并按照被测件的工作条件进行参数设置，将数字多用表模块的测量数据进行自动采集和存储，剔除奇异值后将采集的数据与数据库中存储的标准数据进行比较分析并生成相应的分析报告；多功能源模块，用于为被测件提供各种标准输入信号、比较信号及触发信号。

2.根据权利要求1所述的一种智能化电磁检测系统，其特征在于，所述电磁电路检测装置包括嵌入式探针耦合取样模块和采集控制模块，嵌入式探针耦合取样模块与采集控制模块单向传输。

3.根据权利要求2所述的一种智能化电磁检测系统，其特征在于，所述嵌入式探针耦合取样模块通过探针连接被测件来采集信息，主要采集直流电压、直流电流、交流电压、电流电流、电阻。

4.根据权利要求3所述的一种智能化电磁检测系统，其特征在于，所述采集控制模块包括开关控制电路、控制隔离驱动电路、多个匹配电路以及匹配输出电路，各匹配电路分别与相应的嵌入式探针进行匹配性的单向连接，从而分别采集直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻，控制隔离驱动电路与测控系统单向通信，输出连接至开关控制电路，驱动开关控制电路开始工作，开关控制电路接收各匹配电路的信息，按照预设的被测件测试信号流程，对被测件不同测试点进行顺序切换和选通，然后通过匹配输出电路将信号送到数字多用表模块进行后续处理。

5.根据权利要求4所述的一种智能化电磁检测系统，其特征在于，所述测控系统通过PXI-E总线将数字多用表模块的测量数据进行自动采集和存储，剔除异常值，剔除奇异值后，将采集到的数据与数字信息库的参考值进行自动对比，形成分析结果，生成相应的分析报告。

6.根据权利要求5所述的一种智能化电磁检测系统，其特征在于，所述自动比对的过程为：数字信息库中的参考值为一个区间范围值，判断采集的数据是否在这个区间范围内，如果在这个范围内为合格，不在这个范围内为不合格，形成分析结果，生成相应的分析报告；或者，被测件的值被测试值，系统里预设的模块值为标准值，(被检值-标准值)/标准值*100％为分析结果，生成相应的分析报告。

7.根据权利要求5所述的一种智能化电磁检测系统，其特征在于，所述测控系统包括PXI计算机硬件和电磁检测系统，其中电磁检测系统包括仪表采集控制模块、电路采集控制模块和智能分析模块，仪表采集控制模块用于对数字多用表模块、若干个多功能源模块以及电源模块进行初始化设置并按照被测件的工作条件进行参数设置；电路采集控制模块用于测试过程中电磁电路检测装置的自动切换，数字多用表模块的自动采集与控制，通过该模块，能够完成不同被测件状态的模块化循环控制与采集，实现同类型封装；智能分析模块用于将数字多用表模块的测量数据进行自动采集和存储，剔除奇异值后将采集的数据与数据库中存储的标准数据进行比较分析并生成相应的分析报告。

8.根据权利要求7所述的一种智能化电磁检测系统，其特征在于，所述按照被测件的工作条件进行参数设置包括：被测件的激励输入、采样输出、直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻的设置，以及工作状态确认。

9.根据权利要求1所述的一种智能化电磁检测系统，其特征在于，所述测控系统通过USB接口与被测件以及电磁电路检测装置双向通讯。

10.根据权利要求1所述的一种智能化电磁检测系统，其特征在于，所述测控系统与数字多用表模块、若干个多功能源模块以及电源模块通过PXI测试分机内部总线双向连接。

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