一种基于矩阵开关的自动测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于矩阵开关的自动测量系统，包括传感器组件、程控电源、测量控制模块、矩阵开关、多路复用器、恒流源、数据采集装置和主控机，所述程控电源与传感器组件和测量控制模块相连，并用于为传感器组件供电，所述测量控制模块分别于矩阵开关和多路复用器相连，并用于控制矩阵开关的逻辑选择和多路复用器的通道选择，所述数据采集装置一端与矩阵开关相连，另一端与主控机相连，用于完成传感器输入信号的测量，所述主控机用于通过串口对传感器组件进行控制和数据交换。本发明专利技术系统通过使用矩阵开关和多路复用器，实现组合逻辑切换控制，极大提高了传感器测试装置工作效率，且能够同时对多个传感器进行检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器测试领域，尤其涉及一种基于矩阵开关的自动测量系统。
技术介绍
随着信息化时代的到来，信息科学技术飞速发展，传感器作为信息技术的重要组成部分，其发展水平标准着一个国家的科学技术发展的水平，成为信息时代的焦点。信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展，都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。另外，在现代电子、电器的制造、测试等行业，以及在电器制造、科研等领域中，都需要测试各种元件或模块的工作性能。对于一个模块的多个测试项目，往往是在上一次测试完成之后换装再测试，换装的时间较长，而且，对于多个被测试模块而言，总是在上一个模块测试完成后才能测试，即在同一时间段内，只有一个测试仪器是处于工作状态，如何减少换装的次数以及提高测试仪器的使用率都是一项难题。检测压力传感器，根据目的不同，检测的项目也不一样，检测的方法也就会有区另IJ，具体来说，有一下几种方式:1、桥路的检测，主要检测传感器的电路是否正确，一般是惠斯通全桥电路，利用万用表的欧姆档，量输入端之间的阻抗、以及输出端之间的阻抗，这两个阻抗就是压力传感器的输入、输出阻抗。如果阻抗是无穷大，桥路就是断开的，说明传感器有问题或者引脚的定义没有判断正确。2、零点的检测，用万用表的电压档，检测在没有施加压力的条件下，传感器的零点输出。这个输出一般为mV级的电压，如果超出了传感器的技术指标，就说明传感器的零点偏差超范围。3、加压检测，检单的方法是:给传感器供电，用嘴吹压力传感器的导气孔，用万用表的电压档检测传感器输出端的电压变化。如果压力传感器的相对灵敏度很大，这个变化量会明显。如果丝毫没有变化，就需要改用气压源施加压力。通过以上方法，基本可以检测一个传感器的状况。如果需要准确的检测，就需要用标准的压力源，给传感器压力，按照压力的大小和输出信号的变化量，对传感器进行校准。并在条件许可的情况下，进行相关参数的温度检测。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于如何克服现有的传感器测试装置工作效率低、不能同时检测多个传感器的状态等的缺陷。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于矩阵开关的自动测量系统，包括传感器组件、程控电源、测量控制模块、矩阵开关、多路复用器、恒流源、数据采集装置和主控机，所述程控电源与传感器组件和测量控制模块相连，并用于为传感器组件供电，所述测量控制模块分别于矩阵开关和多路复用器相连，并用于控制矩阵开关的逻辑选择和多路复用器的通道选择，所述数据采集装置一端与矩阵开关相连，另一端与主控机相连，用于完成传感器输入信号的测量，所述主控机用于通过串口对传感器组件进行控制和数据交换。进一步地，所述传感器组件包括多个传感器、压力测试仪和恒温箱，所述压力传感器与传感器相连，所述传感器设置在恒温箱内，所述传感器用于检测压力测试仪所施加的压力；所述压力测试仪与气源相连，用于设定施加给传感器的压力值；所述恒温箱，用于为传感器提供系统调试所需温度环境。进一步地，所述矩阵开关具有由N个输入模块和N个输出模块构成的N*N矩阵。进一步地，一个输入模块包括η个单刀双掷开关和2个单刀η掷开关，2个单刀η掷开关的固定端口对接，η个单刀双掷开关与一个单刀η掷开关的输入选择端口分别连接，未与单刀双掷开关连接的单刀η掷开关的输入选择端口作为输入模块的输出口，η个单刀双掷开关作为输入模块的η个输入口 ；一个输出模块包括与输入模块的输出口连接的单刀η掷开关、以及与该单刀η掷开关固定端口连接的开关转换器，以开关转换器的输出口作为输出模块的输出口，单刀η掷开关的η个选择端口作为输出模块的输入口。其中:所述矩阵开关为可扩展的矩阵开关，包含有32X32矩阵，根据需要可扩展至48Χ32、48Χ48或64X32。所述矩阵开关主要是实现测试系统各设备与被测电路板之间的通道切换，主要有以下几种功能:1)将程控电源输出的电源自动加至被测电路板要求的针脚上；2)将任意信号发生器和GP1板上输出的信号转接至被测电路板要求的针脚上；3)将被测电路板输出的信号转接至数据采集卡、示波器和逻辑分析仪等自动测试设备的适当测量通道上；4)为被测电路板提供必要的外接元件，如电子负载等。进一步地，每个所述传感器具有M根引线，每根引线对应设置有标号。进一步地，所述测量控制模块控制多路复用器选择相应标号的传感器的引线，并将所述引线接入到矩阵开关上，通过矩阵交叉点开关的组合切换，将待测引脚与数据采集装置的测量端口相连接。进一步地，所述传感器为硅压阻式传感器芯片。进一步地，所述主控机包括多个串口，所述多个串口与压力测试仪相连，并通过串口进行数据交换。本专利技术的基于矩阵开关的自动测量系统，具有如下有益效果:本专利技术系统通过使用矩阵开关和多路复用器，实现组合逻辑切换控制，多个传感器的工作电流、桥路电压、输出信号等多个参数的测量和通道切换、供电、接点选择等控制功能，同时极大提高了传感器测试装置工作效率，且能够同时对多个传感器进行检测。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1是本专利技术的基于矩阵开关的自动测量系统的系统框图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一:本专利技术提供了一种基于矩阵开关的自动测量系统，包括传感器组件、程控电源、测量控制模块、矩阵开关、多路复用器、恒流源、数据采集装置和主控机，所述程控电源与传感器组件和测量控制模块相连，并用于为传感器组件供电，所述测量控制模块分别于矩阵开关和多路复用器相连，并用于控制矩阵开关的逻辑选择和多路复用器的通道选择，所述数据采集装置一端与矩阵开关相连，另一端与主控机相连，用于完成传感器输入信号的测量，所述主控机用于通过串口对传感器组件进行控制和数据交换。所述传感器组件包括多个传感器、压力测试仪和恒温箱，所述压力传感器与传感器相连，所述传感器设置在恒温箱内，所述传感器用于检测压力测试仪所施加的压力；所述压力测试仪与气源相连，用于设定施加给传感器的压力值；所述恒温箱，用于为传感器提供系统调试所需温度环境。所述矩阵开关具有由10个输入模块和10个输出模块构成的10*10矩阵。—个输入模块包括10个单刀双掷开关和2个单刀10掷开关，2个单刀10掷开关的固定端口对接，η个单刀双掷开关与一个单刀10掷开关的输入选择端口分别连接，未与单刀双掷开关连接的单刀10掷开关的输入选择端口作为输入模块的输出口，10个单刀双掷开关作为输入模块的10个输入口 ；一个输出模块包括与输入模块的输出口连接的单刀10掷开关、以及与该单刀10掷开关固定端口连接的开关转换器，以开关转换器的输出口作为输出模块的输出口，单刀10掷开关的10个选择端口作为输出模块的输入口。所述矩阵开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于矩阵开关的自动测量系统，其特征在于，包括传感器组件、程控电源、测量控制模块、矩阵开关、多路复用器、恒流源、数据采集装置和主控机，所述程控电源与传感器组件和测量控制模块相连，并用于为传感器组件供电，所述测量控制模块分别于矩阵开关和多路复用器相连，并用于控制矩阵开关的逻辑选择和多路复用器的通道选择，所述数据采集装置一端与矩阵开关相连，另一端与主控机相连，用于完成传感器输入信号的测量，所述主控机用于通过串口对传感器组件进行控制和数据交换。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志忠，赖玉春，郭文锦，
申请(专利权)人：广西智通节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45