RU2476925C1 - Multichannel parameter measuring device of electric signals with virtual instruments - Google Patents

Multichannel parameter measuring device of electric signals with virtual instruments Download PDF

Info

Publication number
RU2476925C1
RU2476925C1 RU2011152519/08A RU2011152519A RU2476925C1 RU 2476925 C1 RU2476925 C1 RU 2476925C1 RU 2011152519/08 A RU2011152519/08 A RU 2011152519/08A RU 2011152519 A RU2011152519 A RU 2011152519A RU 2476925 C1 RU2476925 C1 RU 2476925C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measurement
inputs
signals
paths
switchboard
Prior art date
Application number
RU2011152519/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Анатольевич Сахнин
Игорь Михайлович Провоторский
Павел Игоревич Симонов
Original Assignee
Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский институт "Эталон" (ОАО "ВНИИ "Эталон")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский институт "Эталон" (ОАО "ВНИИ "Эталон") filed Critical Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский институт "Эталон" (ОАО "ВНИИ "Эталон")
Priority to RU2011152519/08A priority Critical patent/RU2476925C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2476925C1 publication Critical patent/RU2476925C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention refers to a multichannel parameter measuring device of electric signals with virtual instruments, which consists of several measurement circuits, to the inputs of which measured signals are supplied, and the outputs of which are connected through a data exchange bus to a digital processor that implements the required virtual instruments through software and measurement procedure, the operation control of which is performed with the control unit, and output of results is implemented to the result display unit. It includes additional measurement inputs, the number of which together with existing inputs is divisible by the number of existing measurement circuits, as wells as a switchboard of input signals and a software switching control module; all measurement inputs are divided into groups as per the number of measurement circuits; switchboard has several sections, the inputs of each of which are connected to measurement inputs of one group, and the output is connected to the input of one of the measurement circuits; besides, any of the measurement inputs is connected only to one section of the switchboard; software switching control module controls the operation of the switchboard and the result display unit through the data exchange bus.
EFFECT: enlarging functional capabilities of the measuring devices owing to providing the possibility of simultaneous measurement by means of each of circuits of several signals.
3 dwg

Description

1. Область техники, к которой относится изобретение1. The technical field to which the invention relates.

Заявленное изобретение относится к области измерительной техники, предназначенной для контроля или проверки параметров электрических сигналов и характеристик радиоэлектронных устройств и реализуемой на основе компьютерных информационных технологий.The claimed invention relates to the field of measuring technology, designed to control or verify the parameters of electrical signals and the characteristics of electronic devices and implemented on the basis of computer information technologies.

2. Уровень техники2. The level of technology

Из существующего уровня техники известны аналоги предмета изобретения, предназначенные для измерения параметров электрических сигналов техническими средствами, реализуемыми виртуально. С помощью входящих в них специализированных аппаратно-программных составляющих они обеспечивают формирование требуемых измерительных приборов в виде компьютерных программ и проведение комплексных измерений электрических параметров радиоэлектронных изделий.From the current level of technology there are known analogues of the subject invention, designed to measure the parameters of electrical signals by technical means implemented virtually. With the help of specialized hardware and software components included in them, they ensure the formation of the required measuring devices in the form of computer programs and complex measurements of the electrical parameters of electronic products.

Известное построение измерительного тракта виртуального прибора (ВП) показано на Фиг.1.The known construction of the measuring path of the virtual device (VP) is shown in Fig.1.

Измеряемый сигнал на Фиг.1 проходит через входные цепи 1 и преобразователь частоты 2, которые предназначены для сопряжения параметров сигнала и измерительного тракта по сопротивлению, а также частоте и энергетике. Затем с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 3 происходит трансформация сигнала в цифровой формат и ввод его через шину обмена 5 в процессор 6, который осуществляет вычисление требуемого параметра и вывод получаемого результата на средства отображения. Процессор 6 работает в многозадачном режиме и обеспечивает обработку в реальном времени данных, поступающих из нескольких измерительных трактов, т.е. одновременную работу и использование нескольких ВП.The measured signal in figure 1 passes through the input circuit 1 and the frequency Converter 2, which are designed to interface the parameters of the signal and the measuring path in resistance, as well as frequency and power. Then, using the analog-to-digital converter (ADC) 3, the signal is transformed into a digital format and inputted through the exchange bus 5 into the processor 6, which calculates the required parameter and outputs the result to the display means. The processor 6 operates in multitasking mode and provides real-time processing of data coming from several measuring paths, i.e. simultaneous operation and use of multiple VIs.

Известен принцип построения многофункциональных устройств, построенных из нескольких измерительных трактов и обеспечивающих их одновременное использование и возможность оперативного изменения типа реализуемых ВП, наиболее близким аналогом которых является многофункциональное устройство под названием «Автоматизированный измерительный комплекс», известное по описанию средства измерения по классу RU.E.34.018.B №20885 и зарегистрированное в Государственном регистре под №29389-05. Структурная схема указанного устройства-аналога показана на Фиг.2.There is a known principle of constructing multifunctional devices built from several measuring paths and ensuring their simultaneous use and the ability to quickly change the type of realized VIs, the closest analogue of which is a multifunctional device called "Automated Measuring Complex", known by the description of measuring instruments in the class RU.E. 34.018.B No. 20885 and registered in the State Register under No. 29389-05. The structural diagram of the specified analog device is shown in Fig.2.

Устройство-аналог содержит N трактов измерения 1-2, имеющих индивидуальные входы 3-4, на которые поступают соответствующие измеряемые сигналы, и завершающиеся общей шиной обмена данными 5, через которую цифровые отсчеты всех измеряемых сигналов считываются общим процессором 6. Управление работой процессора осуществляется по командам оператора, вводимым им через блок управления 7. По этим командам процессор 6 выбирает из блока хранения программ ВП 10 тот тип ВП, который должен быть реализован применительно к каждому из имеющихся трактов измерения 1-2, и осуществляет общий алгоритм работой оборудованием устройства, программное исполнение которого хранится в блоке 9. Результаты измерений с помощью выбранных типов приборов отображаются с помощью блока отображения результатов 8.The analog device contains N measurement paths 1-2, having individual inputs 3-4, to which the corresponding measured signals are received, and ending with a common data exchange bus 5, through which digital samples of all measured signals are read by the common processor 6. The processor is controlled by operator commands entered by him through the control unit 7. According to these commands, the processor 6 selects from the program storage unit VP 10 that type of VP that should be implemented in relation to each of the available measurement paths 1-2, and implements the general algorithm by operating the equipment of the device, the software execution of which is stored in block 9. The measurement results using the selected types of devices are displayed using the display unit 8.

Все программы, хранящиеся в блоках 9 и 10, внесены в них на этапе изготовления устройства-аналога.All programs stored in blocks 9 and 10 are included in them at the stage of manufacturing an analog device.

Таким образом, каждый из трактов измерения 1-2 имеет несколько опций ВП, хранящихся в блоке 10, и может быть использован для поочередного выполнения с помощью него нескольких измерительных функций (например, измерителя напряжения, параметров модуляции, частотомера).Thus, each of the measurement paths 1-2 has several VP options stored in block 10, and can be used to alternately perform several measurement functions with it (for example, a voltage meter, modulation parameters, and a frequency meter).

Недостатком изложенного технического решения является невозможность подключения трактов к нескольким источникам измеряемых сигналов и их одновременного использования в качестве двух или более автономных разных ВП, в том числе разного типа.The disadvantage of the technical solution is the inability to connect paths to several sources of the measured signals and their simultaneous use as two or more autonomous different VIs, including different types.

3. Раскрытие изобретения3. Disclosure of invention

Техническая сущность изобретения заключается в том, что в известные устройства, использующие технологию виртуальных измерений, вводятся дополнительные элементы, позволяющие циклически переключать вход каждого из имеющихся трактов измерения к нескольким входам и одновременно синхронно программно изменять тип реализуемого средства измерения, и тем самым использовать каждый из трактов измерения для формирования одновременно нескольких ВП. При этом время выполнения каждого цикла переключений и число переключаемых позиций выбирается так, чтобы сделать процесс измерений по каждому из сформированных входов квазинепрерывным. Дополнительными элементами, которые вводятся в устройство-аналог, являются: дополнительные входы, коммутатор входных сигналов и дополнительный программный модуль, посредством которого осуществляется управление выполнения процесса переключения.The technical essence of the invention lies in the fact that additional elements are introduced into the known devices using the technology of virtual measurements, allowing cyclically switching the input of each of the existing measurement paths to several inputs and simultaneously simultaneously changing the type of measuring instrument implemented synchronously, and thereby using each of the paths measurements for the formation of several VIs simultaneously. At the same time, the execution time of each switching cycle and the number of switchable positions is selected so as to make the measurement process for each of the generated inputs quasi-continuous. Additional elements that are introduced into the analog device are: additional inputs, an input signal switcher, and an additional software module through which the switching process is controlled.

Техническим результатом, получаемым посредством указанных выше изменений, является обеспечение возможности одновременного измерения с помощью каждого из трактов измерения нескольких сигналов, что позволяет расширить функциональные возможности указанных устройств либо сократить число измерительных трактов, которые должны входить в их состав, и тем самым улучшить технико-экономические характеристики устройств-аналогов.The technical result obtained through the above changes is the ability to simultaneously measure several signals using each of the measurement paths, which allows to expand the functionality of these devices or to reduce the number of measuring paths that should be part of them, and thereby improve the technical and economic characteristics of analog devices.

4. Осуществление изобретения4. The implementation of the invention

Сущность осуществления изобретения поясняет Фиг.3.The invention is illustrated in Figure 3.

Для каждого из имеющихся в устройстве трактов измерения предусмотрена собственная группа автономных входных соединителей 1-2, к которым подводятся измеряемые сигналы и которые подключены к коммутатору 3. Коммутатор 3 состоит из нескольких секций, число которых равно числу групп соединителей 1-2. Каждая секция коммутатора 3 осуществляет переключение подводимых к ней сигналов к закрепленному за ней тракту измерения 4-5, причем одновременное подключение двух и более сигналов к одному и тому же выходу коммутатора 3 исключается. Число групп входных соединителей 1 -2 равно числу трактов измерения 4-5.Each of the measurement paths available in the device has its own group of autonomous input connectors 1-2, to which the measured signals are connected and which are connected to switch 3. Switch 3 consists of several sections, the number of which is equal to the number of groups of connectors 1-2. Each section of the switch 3 switches the signals supplied to it to the measurement path 4-5 attached to it, and the simultaneous connection of two or more signals to the same output of the switch 3 is excluded. The number of groups of input connectors 1 -2 is equal to the number of measurement paths 4-5.

Переключениями коммутатора 3 по шине обмена данными 6 управляет процессор 8. Переключения подводимых сигналов происходит в соответствии с программой управления переключениями 11. Программа переключений построена так, что происходит поочередное циклическое подключение сигналов групп входов 1-2 к входу соответствующего тракта измерения 4-5, а затем ввод этих сигналов в цифровом формате по шине 6 в процессор 8.Switching of the switch 3 via the data exchange bus 6 is controlled by the processor 8. The switching of the input signals is carried out in accordance with the switching control program 11. The switching program is constructed so that the signals of the input groups 1-2 are cyclic alternately connected to the input of the corresponding measurement path 4-5, and then input these signals in digital format on bus 6 to processor 8.

Программа управления переключениями 11 построена так, что синхронно с каждым переключением ею вводятся команды в программу реализации ВП 12 и программу управления оборудованием 10, и тем самым формируются ВП, соответствующие выбранным коммутатором 3 сигналам, а блоком отображения результатов 9 фиксируются при этом результаты измерений.The switching control program 11 is constructed in such a way that, with each switching it, commands are entered into the program for implementing the VP 12 and the program for controlling the equipment 10, and thereby the VIs corresponding to the signals selected by the switch 3 are formed, and the measurement results are recorded in this unit 9.

Быстродействие современных процессоров и позволяет использованием в них многоядерных структур выполнять все процедуры, связанные с переключениями, изменениями типа ВП и измерениями параметров сигналов практически в реальном времени и без потери информации, несмотря на прерывистый характер поступления сигналов в процессор.The speed of modern processors and allows the use of multi-core structures in them to perform all the procedures associated with switching, changing the type of VP and measuring the parameters of the signals in almost real time and without loss of information, despite the intermittent nature of the signals to the processor.

Claims (1)

Многоканальное устройство измерения параметров электрических сигналов виртуальными приборами, состоящее из нескольких трактов измерения, на входы которых поступают измеряемые сигналы, и выходы которых подключены через шину обмена данными к цифровому процессору, программно реализующему требуемые виртуальные приборы и процедуру измерений, управление работой которым осуществляется блоком управления, а вывод результатов осуществляется на блок отображения результатов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения подключения трактов к нескольким источникам измеряемых сигналов и использования их одновременного в качестве двух или более автономных разных ВП, в том числе разного типа, в него вводятся дополнительные входы измерения, число которых вместе с существовавшими входами кратно числу имеющихся трактов измерения, а также коммутатор входных сигналов и программный модуль управления переключениями, все входы измерения подразделяются на группы по числу трактов измерения, коммутатор имеет несколько секций, входы каждой из которых соединены со входами измерения одной группы, а выход соединен с входом одного из трактов измерения, причем любой из входов измерения подключается только к одной секции коммутатора; программный модуль управления переключениями через шину обмена данными управляет работой коммутатора и блоком отображения результатов так, что поочередно происходит подключение каждого из входов измерения через соответствующий тракт измерения к процессору, синхронно с этим выбор требуемого для него типа виртуального прибора, выполнение процедуры измерения и фиксация получаемого текущего результата. A multichannel device for measuring the parameters of electrical signals by virtual devices, consisting of several measurement paths, to the inputs of which the measured signals are received, and the outputs of which are connected via a data bus to a digital processor that implements the required virtual instruments and measurement procedure, the operation of which is controlled by the control unit, and the output of the results is carried out on the block display results, characterized in that, in order to ensure the connection of paths to how many sources of measured signals and how to use them simultaneously as two or more autonomous different VIs, including different types, additional measurement inputs are introduced into it, the number of which together with the existing inputs is a multiple of the number of available measurement paths, as well as the input signal switch and software module switching control, all measurement inputs are divided into groups according to the number of measurement paths, the switch has several sections, the inputs of each of which are connected to the measurement inputs of one g groups, and the output is connected to the input of one of the measurement paths, and any of the measurement inputs is connected to only one section of the switch; the software module for switching control via the data exchange bus controls the operation of the switch and the display unit so that each of the measurement inputs is connected through the corresponding measurement path to the processor, simultaneously with this, select the type of virtual device required for it, perform the measurement procedure and fix the current result.
RU2011152519/08A 2011-12-23 2011-12-23 Multichannel parameter measuring device of electric signals with virtual instruments RU2476925C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152519/08A RU2476925C1 (en) 2011-12-23 2011-12-23 Multichannel parameter measuring device of electric signals with virtual instruments

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152519/08A RU2476925C1 (en) 2011-12-23 2011-12-23 Multichannel parameter measuring device of electric signals with virtual instruments

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2476925C1 true RU2476925C1 (en) 2013-02-27

Family

ID=49121612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011152519/08A RU2476925C1 (en) 2011-12-23 2011-12-23 Multichannel parameter measuring device of electric signals with virtual instruments

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2476925C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110781103A (en) * 2019-11-05 2020-02-11 中电科仪器仪表有限公司 PXI bus switch module control system and method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU5653U1 (en) * 1996-11-29 1997-12-16 Товарищество с ограниченной ответственностью "Парма" VOLTAGE AND CURRENT RECORDER
RU67725U1 (en) * 2007-04-09 2007-10-27 Олег Рудольфович Кузичкин MULTI-CHANNEL DEVICE FOR MEASURING SIGNAL PARAMETERS
US20110057645A1 (en) * 2006-05-17 2011-03-10 Jaeger Markus Method and Pulse-Width-Modulated Current Control Circuit For Driving Inductive Loads in Motor Vehicles
RU111684U1 (en) * 2011-07-19 2011-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) AUTOMATED MOTOR TECHNICAL CONDITION CONTROL SYSTEM

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU5653U1 (en) * 1996-11-29 1997-12-16 Товарищество с ограниченной ответственностью "Парма" VOLTAGE AND CURRENT RECORDER
US20110057645A1 (en) * 2006-05-17 2011-03-10 Jaeger Markus Method and Pulse-Width-Modulated Current Control Circuit For Driving Inductive Loads in Motor Vehicles
RU67725U1 (en) * 2007-04-09 2007-10-27 Олег Рудольфович Кузичкин MULTI-CHANNEL DEVICE FOR MEASURING SIGNAL PARAMETERS
RU111684U1 (en) * 2011-07-19 2011-12-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) AUTOMATED MOTOR TECHNICAL CONDITION CONTROL SYSTEM

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110781103A (en) * 2019-11-05 2020-02-11 中电科仪器仪表有限公司 PXI bus switch module control system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015064357A (en) De-embed probe and, test and measurement system
Wang et al. A LabVIEW based automatic test system for sieving chips
JP4970510B2 (en) Combination switching matrix construction method and semiconductor device test system
CN107144781A (en) Measuring system with digital edge detection trigger circuit
RU2476925C1 (en) Multichannel parameter measuring device of electric signals with virtual instruments
CN106999086B (en) In vivo signal source position detection method and in vivo signal source position detection device
JP2008046060A (en) Measurement apparatus
CN110907693B (en) Compact peripheral interconnection bus board card
WO2012138064A3 (en) Multi-channel pwm waveform measuring device
CN106443185B (en) A kind of measurement method and device of the impedance of three-phase alternating current system
CN108508378B (en) Method and system for testing starting characteristic of power supply
CN108627551A (en) Data collecting system and its hardware circuit for ERT standing tree failure detectors
JP6018895B2 (en) Ground resistance meter, ground resistance measurement method, and program
EP3428632A1 (en) Electrochemical measurement system, electrochemical measurement device, and electrochemical measurement method
US3526832A (en) Frequency response analyzer having a function generator for providing stimulating signals to a system under test
Ishibashi et al. Development of a web-based remote experiment system for electrical machinery learners
RU2699917C1 (en) Method for automated measurement of resistance when using four-contact devices
CN105609115A (en) Audio analyzer and internal self-calibrating method therefor
RU100894U1 (en) DEVICE FOR IMPEDANCE SPECTROMETRY OF BIOLOGICAL OBJECTS
RU2739518C1 (en) Method of measuring voltage drop using four-contact devices with elimination of voltage drop on contact resistances
CN109901459B (en) Calibration system of servo equivalent device
RU2807963C1 (en) Multichannel temperature measuring device
CN212410780U (en) Detection device for locomotive change-over switch
CN113168132B (en) Dual-power transfer switch contact switching time acquisition and measurement method and device thereof
JP2013002911A (en) Inspection device of component parts mounted on circuit board and inspection method of component parts mounted on circuit board

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141224