CN201867649U - 一种用于测试仪控系统采集精度的测试系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于测试仪控系统采集精度的测试系统，包括，模拟量采集模块，主处理模块；数字量输出结果和结果显示模块上；模拟量采集模块采集数据，在主处理模块判断采集数据在精度范围内还是精度范围外，并输出不同的数字量输出结果到结果显示模块上。本测试系统采用仪控系统自身的数字量输出模块，在主处理模块中进行比较，从而只得到范围内和范围外两种数字量值，这样的数字量值可以通过仪控系统自身的数字量输出模块输出，显示方式简单，直观、清晰，节省人力和测试人员的难度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测试系统，尤其是一种用于测试仪控系统采集精度的测试系统。
背景技术
当前各类仪控系统的采集精度测试装置为采集后的数值输出到专用的显示装置输出，或者是在仪控系统内设置一个专用的网络端口，采集模块将采集到的数据经过处理后传输到网络端口，本测试装置是将采集模块采集到的机器码传送到主处理模块，由主处理模块再将采集数据转发到系统备用的网络通信端口，通过专用的网络协议进行发送，由PC机上安装的专用网络抓包工具接收该数据，由测试人员配置测试工具读取采集值，进而计算采集值与实际输入值的偏差，验证采集电路的精度是否满足要求。
采用该方法具有以下几个缺点：
1、这种方法需要的测试组态、验证设备和测试步骤都比较复杂，需要测试人员实时观察、手动记录并进行大量计算，对测试人员技术难度要求很高，且无法进行长时间的有效验证和记录，工作效率低下；
2、耗时耗力，效率低下，不能满足现代自动化快速有效测试的需求。
3、采集数据通过特定的网络协议进行发送，协议复杂，采集包中协议信息过多，增加了判断被测数据的难度；
4.系统必需通过主处理模块向设计专用的网络端口对采集数据进行转发，增加了系统软硬件复杂度；
5.PC机上安装专用的抓包工具，该工具只能显示16进制数据，测试人员需要将16进制数据转换成与采集信号对应的实数，再与实际输入的被测模拟量信号进行比较计算，判断精度。
6.网络发包速率过快，仅仅根据人眼观测和手动记录不能记录到所有的测试值。
事实上，只需知道输出的采集结果是否在系统允许的精度范围内即可，而不必知道每个输出数值和被采集数值相差的具体值。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种通过系统自身比较被采集量是否在标准精度范围内，从而得到一个或大或小的数字量结果的用于测试仪控系统采集精度的测试系统，该系统测试方法简单，测试效率高。
为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：
一种用于测试仪控系统采集精度的测试系统，包括，模拟量采集模块，采集模拟量信号，将采集到的模拟量信号转化为主处理器可读语言并和通讯协议信息形成数据包传输给所述主处理模块；
主处理模块，接收数据包，解析数据包得到模拟量采集值、判断模拟量采集值是否在标准精度范围内，并根据在范围内和范围外得到两个不同的数字量输出结果，得到的数字量和通讯协议信息组成数据包输出；
数字量输出模块，接收数据包，解析数据包得到数字量输出结果并输出到结果显示模块上；
结果显示模块，显示数字量输出结果；
所述模拟量采集模块、主处理模块和数字量输出模块都是仪控系统自身的模块，模拟量采集模块、主处理模块和数字量输出模块之间采用网络通讯的方式传输数据。
优选的，所述模拟量采集模块包括电源电路、
采集电路，采集模拟量信号，
A/D转换电路、将采集到的模拟量信号转换为数字信号；
数据处理电路，将数字信号转化为主处理器可读语言并和通讯协议信息形成数据包传输给所述主处理模块；
通讯电路，和主处理模块进行通讯。
优选的，主处理模块包括电源电路、
处理电路，接收数据包，解析数据包得到模拟量采集值、判断模拟量采集值是否在标准精度范围内，并根据在范围内和范围外得到两个不同的数字量输出结果，得到的数字量和通讯协议信息组成数据包输出；
通讯电路，和模拟量采集模块以及和数字量输出模块进行通讯。
优选的，数字量输出模块包括电源电路，
通讯电路，和主处理模块之间进行数据通讯；
数据处理电路，接收数据包，解析数据包得到数字量输出结果并输出到放大电路上；
放大电路，将信号放大后输出到结果显示模块上；
优选的，所述结果显示模块采用波形存储记录仪或万用表。
优选的，所述放大电路为三极管或场效应管。
优选的，所述数字量输出模块输出的数字量为高低电平。
优选的，所述标准精度范围为：x-A≤y≤x+A，其中：y为实际采集到的模拟量值，x为实际输出给模拟量采集模块的模拟量值，A为模拟量采集模块所允许的采集精度与满量程的乘积。
采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：本测试系统采用仪控系统自身的数字量输出模块，不需外设，简化了结构，而且可在主处理模块中进行比较，从而只得到范围内和范围外两种数字量值，这样的数字量值可以通过仪控系统自身的数字量输出模块输出，显示方式简单，直观、清晰。极大的降低了系统测试组态的设计难度和对测试人员的测试难度，尤其适用于长时间测试精度的监控和记录，可广泛应用环境、EMC、振动、抗震、老化等型式试验。可同时自动测试多个模拟量采集模块的多个通道，极大的提高了测试效率。只要为主处理模块编好程就可自动测试，测试方法简单，保证了测试结果的准确性。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
图1是本实用新型第一种实施例的结构框图；
图2是本实用新型第二种实施例的结构框图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种用于测试仪控系统采集精度的测试系统，包括模拟量采集模块1、主处理模块2、数字量输出模块3和结果显示模块，所述模拟量采集模块1、主处理模块2、数字量输出模块3都是仪控系统自身的模块。
所述模拟量采集模块1包括电源电路，
采集模块，采集模拟量信号，
A/D转换电路、将采集到的模拟量信号转换为数字信号；
数据处理电路，将数字信号转化为主处理器可读语言并和通讯协议信息形成数据包传输给所述主处理模块；
通讯电路，和主处理模块2进行通讯。
主处理模块2包括电源电路，
处理电路，接收数据包，解析数据包得到模拟量采集值、判断模拟量采集值是否在标准精度范围内，并根据在范围内和范围外得到两个不同的数字量输出结果，得到的数字量和通讯协议信息组成数据包输出；
通讯电路，和模拟量采集模块1以及数字量输出模块3进行通讯。
数字量输出模块3包括电源电路，
通讯电路，和主处理模块2之间进行数据通讯；
数据处理电路，接收数据包，解析数据包得到数字量输出结果并输出到放大电路上；
放大电路，将信号放大后输出到结果显示模块上。
模拟量采集模块1采集多路模拟量信号，如温度或压力信号，将其量化、处理等转换为主处理器2可读语言(机器码)传输给所述主处理模块2，由于模拟量采集模块1和主处理模块2之间是网络通讯的方式进行数据传输，所以主处理模块2接收到的是包含通讯协议信息和模拟量信号的数据包，解析数据包得到模拟量采集值、判断模拟量采集值是否在标准精度范围内，并根据在范围内和范围外得到两个不同的数字量输出结果，得到的数字量和通讯协议信息组成数据包输出到数字量输出模块3上，主处理模块2和数字量输出模块3间也是网络通讯的方式进行数据传输，因此数字量输出模块3先解析数据包得到数字量输出结果，放大，然后输出到结果显示模块上。
数字量输出结果为“0”、“1”的高低电平，结果显示模块可以是图1的波形存储记录仪4或图2的万用表5。波形存储记录仪4可实时的将数字量以波形的方式进行记录保存，波形清晰直观，所有测试数据自动实时记录，保证测试有效性，通过查看波形，可迅速地判断精度超出误差范围的状况，因为组态时模拟量采集通道与数字量输出通道是一一对应的，所以可直接定位到具体通道，快捷准确的发现出错误点。
本测试系统的标准精度范围为：x-A≤y≤x+A，其中：y为实际采集到的模拟量值，x为实际输出给模拟量采集模块的模拟量值，A为模拟量采集模块所允许的采集精度与满量程的乘积。
所述满量程：(可以采集的)给定范围上、下限值之间的代数差。
下面通过具体实例说明本测试系统：模拟量采集模块具有16路输入通道，数字量输出模块具有16路输出通道。测试时，可直接对该16个通道同时输入待测的模拟量信号，系统运行时，将此16路采集值送入到主处理模块，主处理模块中运行对应的工程组态逻辑，使之与16路输出通道一一对应。举例来讲，对于某DCS仪控系统，模拟量采集信号输入范围为4-20mA，满量程为20-4＝16mA，采集精度为满量程的0.2％，此处假设输入模拟量信号为X，模拟量采集值为Y，则组态逻辑中需要判断，X-16*0.2％≤Y≤X+16*0.2％，则对应输出数字量高电平信号，如果采集值在此范围内，说明模拟量采集模块1符合精度要求，否则输出低电平，也就是不符合精度要求。
本测试系统具有如下优点：
1、本测试系统采用仪控系统自身的数字量输出模块，不需外设，简化了结构，而且可在主处理模块中进行比较，从而只得到范围内和范围外两种数字量值，这样的数字量值可以通过仪控系统自身的数字量输出模块输出，显示方式简单，直观、清晰。极大的降低了系统测试组态的设计难度和对测试人员的测试难度，尤其适用于长时间测试精度的监控和记录，可广泛应用环境、EMC、振动、抗震、老化等型式试验。
2、可同时自动测试多个模拟量采集模块的多个通道，极大的提高了测试效率。
3、只要为主处理模块编好程就可自动测试，测试方法简单，保证了测试结果的准确性。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于测试仪控系统采集精度的测试系统，其特征在于：包括，模拟量采集模块，采集模拟量信号，将采集到的模拟量信号转化为主处理器可读语言并和通讯协议信息形成数据包传输给所述主处理模块；
主处理模块，接收数据包，解析数据包得到模拟量采集值、判断模拟量采集值是否在标准精度范围内，并根据在范围内和范围外得到两个不同的数字量输出结果，得到的数字量和通讯协议信息组成数据包输出；
数字量输出模块，接收数据包，解析数据包得到数字量输出结果并输出到结果显示模块上；
结果显示模块，显示数字量输出结果；
所述模拟量采集模块、主处理模块和数字量输出模块都是仪控系统自身的模块，模拟量采集模块、主处理模块和数字量输出模块之间采用网络通讯的方式传输数据。
2.根据权利要求1所述的用于测试仪控系统采集精度的测试系统，其特征在于：所述模拟量采集模块包括电源电路、
采集电路，采集模拟量信号，
A/D转换电路，将采集到的模拟量信号转换为数字信号；
数据处理电路，将数字信号转化为主处理器可读语言并和通讯协议信息形成数据包传输给所述主处理模块；
通讯电路，和主处理模块进行通讯。
3.根据权利要求1所述的用于测试仪控系统采集精度的测试系统，其特征在于：主处理模块包括电源电路、处理电路，接收数据包，解析数据包得到模拟量采集值、判断模拟量采集值是否在标准精度范围内，并根据在范围内和范围外得到两个不同的数字量输出结果，得到的数字量和通讯协议信息组成数据包输出；
通讯电路，和模拟量采集模块以及和数字量输出模块进行通讯。
4.根据权利要求1所述的用于测试仪控系统采集精度的测试系统，其特征在于：数字量输出模块包括电源电路，通讯电路，和主处理模块之间进行数据通讯；
数据处理电路，接收数据包，解析数据包得到数字量输出结果并输出到放大电路上；
放大电路，将信号放大后输出到结果显示模块上。
5.根据权利要求1所述的用于测试仪控系统采集精度的测试系统，其特征在于：所述结果显示模块采用波形存储记录仪或万用表。
6.根据权利要求4所述的用于测试仪控系统采集精度的测试系统，其特征在于：所述放大电路为三极管或场效应管。
7.根据权利要求1所述的用于测试仪控系统采集精度的测试系统，其特征在于：
所述数字量输出模块输出的数字量为高低电平。
8.根据权利要求1所述的用于测试仪控系统采集精度的测试系统，其特征在于：所述标准精度范围为：x-A≤y≤x+A，其中：y为实际采集到的模拟量值，x为实际输出给模拟量采集模块的模拟量值，A为模拟量采集模块所允许的采集精度与满量程的乘积。
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|---|---|---|---|---|
| CN103310671A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-09-18 | 北京东方计量测试研究所 | 计量检定实际操作模拟设备 |
| CN105159277A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-12-16 | 哈尔滨建成集团有限公司 | 电动舵机检测设备的检测校准方法 |
| CN111157785A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-15 | 深圳市东深电子股份有限公司 | 一种应用于水利rtu的采集模拟量运算方法 |
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