一種基于虛擬儀器的電流頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于虛擬儀器的電流頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)試方法，包括以下步驟：對(duì)可編程電流源進(jìn)行初始化設(shè)置，然后啟動(dòng)可編程電流源輸出電流，延時(shí)一設(shè)定時(shí)間后，用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量輸入電流的大??；再啟動(dòng)計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率，對(duì)輸出信號(hào)FO+和FO-端的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)；頻率測(cè)量結(jié)束后即得到一個(gè)電流/頻率點(diǎn)，接著改變輸入電流大小，測(cè)量下一個(gè)電流/頻率點(diǎn)，依此類推；需要測(cè)量的電流/頻率點(diǎn)全部測(cè)量結(jié)束后，以電流值作為橫向變量Xi，頻率值作為縱向變量Yi，用最小二乘法計(jì)算線性度，線性度測(cè)試結(jié)果小于0.03%的電流頻率轉(zhuǎn)換器為合格。本方法測(cè)試速度快，可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行復(fù)雜的分析和計(jì)算，快速得到測(cè)試結(jié)論；測(cè)試精度高，測(cè)試過(guò)程簡(jiǎn)單。
【專利說(shuō)明】一種基于虛擬儀器的電流頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)試方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種電流頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)試方法，特別涉及一種基于虛擬儀器的電流頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)試方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0003]虛擬儀器是利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)，加上特殊設(shè)計(jì)的儀器硬件和專用軟件形成既有普通儀器的基本功能又有一般儀器所沒(méi)有的特殊功能的高檔低價(jià)的新型儀器。它是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形環(huán)境和在線幫助功能，建立虛擬儀器面板，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器完成對(duì)儀器的控制、數(shù)據(jù)分析和顯示功能。虛擬儀器通過(guò)軟件將計(jì)算機(jī)的硬件資源和儀器的硬件資源有機(jī)融合在一起，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算處理能力和儀器硬件的測(cè)量及控制能力，利用軟件對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行分析、計(jì)算和處理，特別適合自動(dòng)在線測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展要求。
[0004]電流頻率轉(zhuǎn)換把輸入的模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)數(shù)脈沖輸出，計(jì)數(shù)脈沖的頻率正比于輸入電壓信號(hào)的幅度值。電流頻率轉(zhuǎn)換是一種常見(jiàn)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換方式，廣泛用于導(dǎo)航、雷達(dá)、遙控遙測(cè)、模擬信號(hào)傳輸、數(shù)據(jù)采集和通訊系統(tǒng)、現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)等領(lǐng)域。在電流頻率轉(zhuǎn)換器的眾多技術(shù)指標(biāo)中，線性度是最重要的指標(biāo)，它標(biāo)志著電流頻率轉(zhuǎn)換器的性能。線性度指的是輸入電流與輸出頻率之間的線性關(guān)系，一般以不同的輸入電流值為X軸，對(duì)應(yīng)的頻率值為Y軸，用最小二乘法計(jì)算線性度。
[0005]目前，電流頻率轉(zhuǎn)換器的測(cè)試主要通過(guò)搭建分立的測(cè)試儀器實(shí)現(xiàn)。測(cè)試線性度時(shí)，為了采集不同的電流/頻率點(diǎn)，測(cè)試人員要不斷更改可編程電流源發(fā)出的電流，并通過(guò)頻率計(jì)讀取對(duì)應(yīng)的頻率值。電流頻率轉(zhuǎn)換器線性度包括正向線性度和負(fù)向線性度，測(cè)試每個(gè)線性度一般要采集十幾個(gè)電流/頻率點(diǎn)，因而測(cè)試一個(gè)電流頻率轉(zhuǎn)換器要采集并記錄二十幾個(gè)電流/頻率點(diǎn)，然后錄入計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果。如此繁瑣的測(cè)試過(guò)程使測(cè)試一個(gè)電流頻率轉(zhuǎn)換器要耗時(shí)十幾分鐘，測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)，數(shù)據(jù)處理同步性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的:本發(fā)明將最新的虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于電流頻率轉(zhuǎn)換器的測(cè)試中，不僅可以縮短測(cè)試時(shí)間，完成測(cè)試數(shù)據(jù)的即時(shí)分析及處理，而且可以精確控制測(cè)量過(guò)程，自動(dòng)記錄與顯示測(cè)量結(jié)果。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:
一種基于虛擬儀器的電流頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)試方法，其特征是，
建立測(cè)試系統(tǒng)，所述測(cè)試系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、PXI卡式儀器、接口適配器；PXI卡式儀器通過(guò)PXI總線與計(jì)算機(jī)通信，接口適配器連接PXI卡式儀器和被測(cè)電流頻率轉(zhuǎn)換器；
PXI卡式儀器提供電流頻率轉(zhuǎn)換器正常工作所需的輸入信號(hào)并采集電流頻率轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)；PXI卡式儀器包括直流穩(wěn)壓電源、信號(hào)發(fā)生器、可編程電流源、計(jì)數(shù)器和數(shù)字萬(wàn)用表；
接口適配器把PXI卡式儀器發(fā)出的電源、時(shí)鐘、電流信號(hào)輸入到電流頻率轉(zhuǎn)換器并把電流頻率轉(zhuǎn)換器發(fā)出的頻率信號(hào)輸入到PXI卡式儀器；
包括以下步驟:
對(duì)可編程電流源進(jìn)行初始化設(shè)置；
然后啟動(dòng)可編程電流源輸出電流，即在電流頻率轉(zhuǎn)換器的輸入端輸入電流，延時(shí)一設(shè)定時(shí)間后，用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量輸入電流的大?。粩?shù)字萬(wàn)用表采用數(shù)字萬(wàn)用表PX1-4071是6位半的數(shù)字萬(wàn)用表，通過(guò)調(diào)用N1-DMM儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)斎腚娏鬟M(jìn)行精確測(cè)量，精確到小數(shù)點(diǎn)后四位；
再啟動(dòng)計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率，對(duì)輸出信號(hào)FO+和FO-端的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)功能通過(guò)調(diào)用N1-DAQmx儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)；
計(jì)數(shù)器通過(guò)輸入外部脈沖信號(hào)觸發(fā)計(jì)數(shù)，外部脈沖信號(hào)由脈沖發(fā)生器PX1-6552發(fā)出，此功能通過(guò)調(diào)用N1-HSDIO儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)；
頻率測(cè)量結(jié)束后即得到一個(gè)電流/頻率點(diǎn)，接著改變輸入電流大小，測(cè)量下一個(gè)電流/頻率點(diǎn)，依此類推；
需要測(cè)量的電流/頻率點(diǎn)全部測(cè)量結(jié)束后，以電流值作為橫向變量Xi，頻率值作為縱向變量Yi，用最小二乘法計(jì)算線性度，線性度測(cè)試結(jié)果小于0.03%的電流頻率轉(zhuǎn)換器為合格。
[0008]PXI卡式儀器具體包括直流穩(wěn)壓電源Agilent E3649A、信號(hào)發(fā)生器PX1-5422、可編程電流源PX1-4130、計(jì)數(shù)器PX1-6608、數(shù)字萬(wàn)用表PX1-4071、脈沖發(fā)生器PX1-6552。
[0009]電流頻率轉(zhuǎn)換器的輸入、輸出信號(hào)包括:
+15V、-15V、+5V三路電源用于給電流頻率轉(zhuǎn)換器供電，由直流穩(wěn)壓電源提供；
輸入信號(hào)CLK為512kHz方波信號(hào)，用于給電流頻率轉(zhuǎn)換器提供工作時(shí)鐘，由信號(hào)發(fā)生器PX1-5422產(chǎn)生；
輸入信號(hào)Iin為-15mA?15mA的電流信號(hào),用于給電流頻率轉(zhuǎn)換器提供輸入電流，由可編程電流源產(chǎn)生，由數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量；
輸出信號(hào)FO+和FO-為電流頻率轉(zhuǎn)換器輸出的O?200kHz的矩形波信號(hào)，由計(jì)數(shù)器采集計(jì)數(shù)；脈沖發(fā)生器發(fā)出脈沖信號(hào)控制計(jì)數(shù)器的開(kāi)始計(jì)數(shù)及停止計(jì)數(shù)時(shí)刻。
[0010]測(cè)試系統(tǒng)中還包括時(shí)鐘發(fā)生模塊、功耗測(cè)試模塊、線性度測(cè)試模塊、文件I/O模塊、面板顯示模塊；其中，時(shí)鐘發(fā)生模塊用于給電流頻率轉(zhuǎn)換器提供工作時(shí)鐘；功耗測(cè)試模塊用于測(cè)試電流頻率轉(zhuǎn)換器的靜態(tài)功耗，通過(guò)功耗測(cè)試結(jié)果初步判斷電流頻率轉(zhuǎn)換器是否工作在正常狀態(tài)；線性度測(cè)試模塊用于測(cè)試電流頻率轉(zhuǎn)換器線性度；文件I/o模塊用于以一定格式存儲(chǔ)采集的數(shù)據(jù)和處理后的數(shù)據(jù)；面板顯示模塊用于直觀地顯示電流頻率轉(zhuǎn)換器的測(cè)試信息、測(cè)試條件、測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果。
[0011]時(shí)鐘發(fā)生模塊調(diào)用信號(hào)發(fā)生器PX1-5422的儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)N1-FGEN，控制信號(hào)發(fā)生器PX1-5422發(fā)出低電平為0V、高電平為5V的512kHz的方波信號(hào)。
[0012]功耗測(cè)試模塊調(diào)用直流穩(wěn)壓電源Agilent E3649A的儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)+15V、-15V、+5V的電源輸出以及每路電源輸出電流的檢測(cè)，每路電源電壓與電流相乘得到每路電源輸出的功耗，三路電源功耗相加得到電路的總功耗。[0013]電流頻率轉(zhuǎn)換器的線性度測(cè)試包括正向線性度測(cè)試和負(fù)向線性度測(cè)試，先測(cè)試正向線性度，再測(cè)試負(fù)向線性度；測(cè)試正向線性度時(shí)，在輸入信號(hào)Iin端依次輸入電流值:15mA、12mA、10mA、7mA、5mA、3mA、lmA、0.7mA,0.5mA,0.3mA,0.01mA，用計(jì)數(shù)器在輸出信號(hào) FO+端測(cè)試相應(yīng)的頻率值；測(cè)試負(fù)向線性度時(shí)，在輸入信號(hào)Iin端依次輸入電流值:-15mA、-12mA、-10mA、_7mA、_5mA、_3mA、-1mA、-0.7mA、-0.5mA、-0.3mA、-0.0lmA,用計(jì)數(shù)器在輸出信號(hào)FO-端測(cè)試相應(yīng)的頻率值。
[0014]本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)點(diǎn)以及達(dá)到的有益效果:
基于虛擬儀器的電流頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)試方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.測(cè)試速度快。
[0015]把測(cè)試時(shí)間從十幾分鐘縮短到一分鐘，在測(cè)試的過(guò)程中自動(dòng)存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)，同時(shí)可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行復(fù)雜的分析和計(jì)算，快速得到測(cè)試結(jié)論。
[0016]2.測(cè)試精度高。
[0017]人工測(cè)試和記錄數(shù)據(jù)難以避免發(fā)生誤差，測(cè)試精確很難保證，采用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)可以避免上述問(wèn)題，提高測(cè)試精度。
[0018]3.測(cè)試過(guò)程簡(jiǎn)單。
[0019]自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)避免了連接和搭建各種測(cè)試設(shè)備的復(fù)雜過(guò)程，測(cè)試人員只要按照要求操作虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)面板上的控件即可完成測(cè)試工作，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便，省力省時(shí)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1測(cè)試系統(tǒng)硬件連接示意圖；
圖2電流頻率轉(zhuǎn)換器輸入輸出信號(hào)；
圖3接口適配器結(jié)構(gòu)原理圖；
圖4測(cè)試線性度流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022]測(cè)試系統(tǒng)包括軟件部分和硬件部分。軟件部分是基于LabviewS.6虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)而設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件，該軟件運(yùn)行在Windows XP下，通過(guò)設(shè)計(jì)友好的人機(jī)交互操作界面，負(fù)責(zé)發(fā)出各種信號(hào)、操作指令、接受和處理數(shù)據(jù)、顯示信號(hào)波形，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流頻率轉(zhuǎn)換器的自動(dòng)測(cè)試。硬件部分主要包括計(jì)算機(jī)、PXI卡式儀器、接口適配器，如圖1所示。PXI卡式儀器通過(guò)PXI總線與計(jì)算機(jī)通信。接口適配器連接PXI卡式儀器和被測(cè)電流頻率轉(zhuǎn)換器，是PXI卡式儀器和被測(cè)電流頻率轉(zhuǎn)換器進(jìn)行通信和接口匹配的樞紐。
[0023]PXI卡式儀器提供電流頻率轉(zhuǎn)換器正常工作所需的輸入信號(hào)并采集電流頻率轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)。本測(cè)試系統(tǒng)用到的PXI卡式儀器有直流穩(wěn)壓電源Agilent E3649A、信號(hào)發(fā)生器PX1-5422、可編程電流源PX1-4130、計(jì)數(shù)器PX1-6608、數(shù)字萬(wàn)用表PX1-4071、脈沖發(fā)生器PX1-6552。電流頻率轉(zhuǎn)換器的輸入輸出信號(hào)如圖2所示。其中，+15V、-15V、+5V三路電源用于給電流頻率轉(zhuǎn)換器供電，由直流穩(wěn)壓電源Agilent E3649A提供。輸入信號(hào)CLK為512kHz方波信號(hào)，用于給電流頻率轉(zhuǎn)換器提供工作時(shí)鐘，由信號(hào)發(fā)生器PX1-5422產(chǎn)生。輸入信號(hào)Iin為-15mA?15mA的電流信號(hào)，用于給電流頻率轉(zhuǎn)換器提供輸入電流，由可編程電流源PX1-4130產(chǎn)生，由數(shù)字萬(wàn)用表PX1-4071進(jìn)行精確測(cè)量。輸出信號(hào)FO+和FO-為電流頻率轉(zhuǎn)換器輸出的O?200kHz的矩形波信號(hào)，由計(jì)數(shù)器PX1-6608采集計(jì)數(shù)。脈沖發(fā)生器PX1-6552發(fā)出脈沖信號(hào)控制計(jì)數(shù)器PX1-6608的開(kāi)始計(jì)數(shù)及停止計(jì)數(shù)時(shí)刻。
[0024]接口適配器結(jié)構(gòu)原理圖如圖3所示。其主要功能是把PXI卡式儀器發(fā)出的電源、時(shí)鐘、電流信號(hào)輸入到電流頻率轉(zhuǎn)換器并把電流頻率轉(zhuǎn)換器發(fā)出的頻率信號(hào)輸入到PXI卡式儀器，同時(shí)為電流頻率轉(zhuǎn)換器提供外圍電路，對(duì)轉(zhuǎn)換器的工作電源進(jìn)行濾波并提供電源指示燈。
[0025]測(cè)試系統(tǒng)的軟件部分主要包括時(shí)鐘發(fā)生模塊、功耗測(cè)試模塊、線性度測(cè)試模塊、文件I/o模塊、面板顯示模塊。其中，時(shí)鐘發(fā)生模塊用于給電流頻率轉(zhuǎn)換器提供工作時(shí)鐘。功耗測(cè)試模塊用于測(cè)試電流頻率轉(zhuǎn)換器的靜態(tài)功耗，通過(guò)功耗測(cè)試結(jié)果可初步判斷電流頻率轉(zhuǎn)換器是否工作在正常狀態(tài)。線性度測(cè)試模塊用于測(cè)試電流頻率轉(zhuǎn)換器線性度，是所有測(cè)試模塊中最重要的測(cè)試模塊。文件I/o模塊用于以一定格式存儲(chǔ)采集的數(shù)據(jù)和處理后的數(shù)據(jù)。面板顯示模塊用于直觀地顯示電流頻率轉(zhuǎn)換器的測(cè)試信息、測(cè)試條件、測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果。各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)過(guò)程詳細(xì)論述如下。
[0026](I)時(shí)鐘發(fā)生模塊
時(shí)鐘發(fā)生模塊通過(guò)調(diào)用儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)提供的子程序?qū)崿F(xiàn)。儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)是對(duì)某一儀器設(shè)備進(jìn)行控制與通信的底層軟件程序。儀器設(shè)備的驅(qū)動(dòng)包括多種操作和功能，包括對(duì)卡式儀器的配置、觸發(fā)方式的選擇、初始化、關(guān)閉進(jìn)程、測(cè)試、讀取數(shù)據(jù)等，包含了對(duì)卡式儀器操作的各個(gè)方面。儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)為用戶使用儀器設(shè)備提供了一系列子程序，用戶在開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序時(shí)，可以直接調(diào)用儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)的子程序，完成對(duì)儀器設(shè)備的操作，使應(yīng)用程序更易于開(kāi)發(fā)。
[0027]本模塊調(diào)用了信號(hào)發(fā)生器PX1-5422的儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)N1-FGEN，它包含了 niFgenInitialize, vi (初始化信號(hào)發(fā)生器)、niFgen Configure output Mode, vi (配置信號(hào)發(fā)生器輸出模式)、niFgen Configure Standard Waveform, vi (配置輸出波形參數(shù))、niFgenInitialize Generation, vi (啟動(dòng)波形輸出)、niFgen Abort Generation, vi (停止波形輸出)、niFgen Close, vi (關(guān)閉信號(hào)發(fā)生器)等子程序。通過(guò)調(diào)用這些子程序，用簡(jiǎn)單的Labview編程語(yǔ)言即可控制信號(hào)發(fā)生器PX1-5422發(fā)出低電平為0V、高電平為5V的512kHz的方波信號(hào)。
[0028](2)功耗測(cè)試模塊
本模塊調(diào)用直流穩(wěn)壓電源Agilent E3649A的儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)+15V、-15V、+5V的電源輸出以及每路電源輸出電流的檢測(cè)，每路電源電壓與電流相乘得到每路電源輸出的功耗，三路電源功耗相加得到電路的總功耗。
[0029](3)線性度測(cè)試模塊
電流頻率轉(zhuǎn)換器的線性度測(cè)試包括正向線性度測(cè)試和負(fù)向線性度測(cè)試。測(cè)試正向線性度時(shí)，在輸入信號(hào)Iin端依次輸入電流值:15mA、12mA、10mA、7mA、5mA、3mA、lmA、0.7mA、
0.5mA、0.3mA、0.01mA，用計(jì)數(shù)器在輸出信號(hào)FO+端測(cè)試相應(yīng)的頻率值。測(cè)試負(fù)向線性度時(shí)，在輸入信號(hào) Iin 端依次輸入電流值:-15mA、-12mA、-10mA、-7mA、-5mA、-3mA、-lmA、-0.7mA、_0.5mA、-0.3mA、-0.01mA，用計(jì)數(shù)器在輸出信號(hào)FO-端測(cè)試相應(yīng)的頻率值。對(duì)電流頻率轉(zhuǎn)換器進(jìn)行測(cè)試時(shí)，先測(cè)試正向線性度，再測(cè)試負(fù)向線性度。測(cè)試正向線性度和負(fù)向線性度的測(cè)試過(guò)程和計(jì)算方法相同，只是輸入的電流值及頻率測(cè)試端子不同。
[0030]測(cè)試線性度的流程圖如圖4所示。首先對(duì)可編程電流源PX1-4130進(jìn)行初始化設(shè)置(設(shè)置發(fā)出電流的類型、大小及通道等)，然后啟動(dòng)可編程電流源PX1-4130輸出電流(SP在電流頻率轉(zhuǎn)換器的輸入端輸入電流)，延時(shí)IOOms后，用數(shù)字萬(wàn)用表PX1-4071測(cè)量輸入電流的大小。數(shù)字萬(wàn)用表PX1-4071是6位半的數(shù)字萬(wàn)用表，通過(guò)調(diào)用N1-DMM儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)斎腚娏鬟M(jìn)行精確測(cè)量(精確到小數(shù)點(diǎn)后四位)，以滿足電流頻率轉(zhuǎn)換器的高精度要求。此處延時(shí)IOOms的目的是等輸入電流和輸出頻率穩(wěn)定后再進(jìn)行測(cè)量，以提高采樣數(shù)據(jù)的可靠性。再啟動(dòng)計(jì)數(shù)器PX1-6608測(cè)量頻率，也就是對(duì)輸出信號(hào)FO+和FO-端的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)功能通過(guò)調(diào)用N1-DAQmx儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)。計(jì)數(shù)器通過(guò)輸入外部脈沖信號(hào)觸發(fā)計(jì)數(shù)，外部脈沖信號(hào)由脈沖發(fā)生器PX1-6552發(fā)出，此功能通過(guò)調(diào)用N1-HSDIO儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)。脈寬大小決定計(jì)數(shù)時(shí)間，計(jì)數(shù)時(shí)間可人為設(shè)定，系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置為I秒。頻率測(cè)量結(jié)束后即得到一個(gè)電流/頻率點(diǎn)，接著改變輸入電流大小，測(cè)量下一個(gè)電流/頻率點(diǎn)，依此類推。系統(tǒng)要求測(cè)量的電流/頻率點(diǎn)全部測(cè)量結(jié)束后，以電流值作為橫向變量Xi，頻率值作為縱向變量Yi，用最小二乘法計(jì)算線性度，線性度測(cè)試結(jié)果〈0.03%時(shí)電流頻率轉(zhuǎn)換器為合格。
(4)文件I/O模塊
文件I/O模塊用于把測(cè)試信息、測(cè)試數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果以一定格式存儲(chǔ)到文本文件中。文件I/O模塊調(diào)用Labview自帶的文件輸入/輸出函數(shù)Write To Spreadsheet File, vi創(chuàng)建文本文件，并把所有的測(cè)試數(shù)據(jù)寫入文本文件。
[0031](5)面板顯示模塊
面板顯示模塊包括測(cè)試說(shuō)明、測(cè)試人、測(cè)試溫度、電路批次、片號(hào)、文件路徑、計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)時(shí)間等輸入控件以及功耗、正向線性度、負(fù)向線性度、合格指示燈等顯示控件。操作者進(jìn)入測(cè)試界面后，按下工具欄的運(yùn)行按鈕，系統(tǒng)即按照測(cè)試流程一步一步地進(jìn)行項(xiàng)目測(cè)試。測(cè)試完成后，自動(dòng)判斷測(cè)試結(jié)果是否合格，并自動(dòng)將所有測(cè)試數(shù)據(jù)錄入文本文件。
【權(quán)利要求】
1.一種基于虛擬儀器的電流頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)試方法，其特征是， 建立測(cè)試系統(tǒng)，所述測(cè)試系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、PXI卡式儀器、接口適配器；PXI卡式儀器通過(guò)PXI總線與計(jì)算機(jī)通信，接口適配器連接PXI卡式儀器和被測(cè)電流頻率轉(zhuǎn)換器； PXI卡式儀器提供電流頻率轉(zhuǎn)換器正常工作所需的輸入信號(hào)并采集電流頻率轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)；PXI卡式儀器包括直流穩(wěn)壓電源、信號(hào)發(fā)生器、可編程電流源、計(jì)數(shù)器和數(shù)字萬(wàn)用表； 接口適配器把PXI卡式儀器發(fā)出的電源、時(shí)鐘、電流信號(hào)輸入到電流頻率轉(zhuǎn)換器并把電流頻率轉(zhuǎn)換器發(fā)出的頻率信號(hào)輸入到PXI卡式儀器； 包括以下步驟: 對(duì)可編程電流源進(jìn)行初始化設(shè)置； 然后啟動(dòng)可編程電流源輸出電流，即在電流頻率轉(zhuǎn)換器的輸入端輸入電流，延時(shí)一設(shè)定時(shí)間后，用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量輸入電流的大??； 再啟動(dòng)計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率，對(duì)輸出信號(hào)FO+和FO-端的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)； 頻率測(cè)量結(jié)束后即得到一個(gè)電流/頻率點(diǎn)，接著改變輸入電流大小，測(cè)量下一個(gè)電流/頻率點(diǎn)，依此類推； 需要測(cè)量的電流/頻率點(diǎn)全部測(cè)量結(jié)束后，以電流值作為橫向變量Xi，頻率值作為縱向變量Yi，用最小二乘法計(jì)算線性度，線性度測(cè)試結(jié)果小于0.03%的電流頻率轉(zhuǎn)換器為合格。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬儀器的電流頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)試方法，其特征是，電流頻率轉(zhuǎn)換器的輸入、輸出信號(hào)包括: +15V、-15V、+5V三路電源用于給電流頻率轉(zhuǎn)換器供電，由直流穩(wěn)壓電源提供； 輸入信號(hào)CLK為512kHz方波信號(hào)，用于給電流頻率轉(zhuǎn)換器提供工作時(shí)鐘，由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生； 輸入信號(hào)Iin為-15mA~15mA的電流信號(hào),用于給電流頻率轉(zhuǎn)換器提供輸入電流，由可編程電流源產(chǎn)生，由數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量； 輸出信號(hào)FO+和FO-為電流頻率轉(zhuǎn)換器輸出的O~200kHz的矩形波信號(hào)，由計(jì)數(shù)器采集計(jì)數(shù)；脈沖發(fā)生器發(fā)出脈沖信號(hào)控制計(jì)數(shù)器的開(kāi)始計(jì)數(shù)及停止計(jì)數(shù)時(shí)刻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬儀器的電流頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)試方法，其特征是，測(cè)試系統(tǒng)中還包括時(shí)鐘發(fā)生模塊、功耗測(cè)試模塊、線性度測(cè)試模塊、文件I/O模塊、面板顯示模塊；其中，時(shí)鐘發(fā)生模塊用于給電流頻率轉(zhuǎn)換器提供工作時(shí)鐘；功耗測(cè)試模塊用于測(cè)試電流頻率轉(zhuǎn)換器的靜態(tài)功耗，通過(guò)功耗測(cè)試結(jié)果初步判斷電流頻率轉(zhuǎn)換器是否工作在正常狀態(tài)；線性度測(cè)試模塊用于測(cè)試電流頻率轉(zhuǎn)換器線性度；文件I/o模塊用于以一定格式存儲(chǔ)采集的數(shù)據(jù)和處理后的數(shù)據(jù)；面板顯示模塊用于直觀地顯示電流頻率轉(zhuǎn)換器的測(cè)試信息、測(cè)試條件、測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于虛擬儀器的電流頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)試方法，其特征是，PXI卡式儀器包括直流穩(wěn)壓電源Agilent E3649A、信號(hào)發(fā)生器PX1-5422、可編程電流源PX1-4130、計(jì)數(shù)器PX1-6608、數(shù)字萬(wàn)用表PX1-4071、脈沖發(fā)生器PX1-6552。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于虛擬儀器的電流頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)試方法，其特征是，時(shí)鐘發(fā)生模塊調(diào)用信號(hào)發(fā)生器PX1-5422的儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)N1-FGEN，控制信號(hào)發(fā)生器PX1-5422發(fā)出低電平為ον、高電平為5V的512kHz的方波信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于虛擬儀器的電流頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)試方法，其特征是，功耗測(cè)試模塊調(diào)用直流穩(wěn)壓電源Agilent E3649A的儀器設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)+15V、-15V、+5V的電源輸出以及每路電源輸出電流的檢測(cè)，每路電源電壓與電流相乘得到每路電源輸出的功耗，三路電源功耗相加得到電路的總功耗。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于虛擬儀器的電流頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)試方法，其特征是，電流頻率轉(zhuǎn)換器的線性度測(cè)試包括正向線性度測(cè)試和負(fù)向線性度測(cè)試，先測(cè)試正向線性度，再測(cè)試負(fù)向線性度；測(cè)試正向線性度時(shí)，在輸入信號(hào)Iin端依次輸入電流值:15mA、12mA、10mA、7mA、5mA、3mA、lmA、0.7mA、0.5mA、0.3mA、0.01mA,用計(jì)數(shù)器在輸出信號(hào) FO+ 端測(cè)試相應(yīng)的頻率值；測(cè)試負(fù)向線性度時(shí)，在輸入信號(hào)Iin端依次輸入電流值:-15mA、-12mA、-10mA、-7mA、-5mA、-3mA、-1mA、-0.7mA,-0.5mA,-0.3mA,-0.01mA，用計(jì)數(shù)器在輸出信號(hào) FO-端測(cè)試相應(yīng)的頻率值。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于虛擬儀器的電流頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)試方法，其特征是，計(jì)數(shù)器通過(guò)輸入外部脈沖信 號(hào)觸發(fā)計(jì)數(shù)，外部脈沖信號(hào)由脈沖發(fā)生器PX1-6552發(fā)出。
【文檔編號(hào)】H03M1/10GK103532550SQ201310505000
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】李貴嬌, 魯爭(zhēng)艷, 張憲起, 李金寶, 楊侃 申請(qǐng)人:中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第二一四研究所蘇州研發(fā)中心