[发明专利]数据采集智能仪表自动化调试装置

说明书

技术领域

本发明涉及智能仪表调试的装置，尤其是传感器输出模拟量一类数据采集智能仪表自动化调试装置，属于开发测量仪器技术领域。

背景技术

物联网技术的应用促进了数据采集智能仪表技术的发展。目前，美国、德国和日本生产的智能仪表技术先进、精度和分辨率高、性能可靠，他们在电路设计、开发和生产流程中采用了先进的工艺和方法，使用的元器件性能优良，掌握智能仪表的关键技术；国内在智能仪表开发生产过程中也采用了一些先进的工艺和方法，也掌握了部分关键技术，但是智能仪表的整体质量与发达国家相比还有一定差距。

数据采集智能仪表一般包括硬件系统和软件系统。硬件系统一般包括传感器、数据保持电路、数据放大系统、AD转换器、数据存储器、微处理器、数据显示、通信、键盘、电源电路等模块；系统软件一般包括数据采集模块、滤波模块、数据处理模块、数据显示模块、键盘查询与处理模块、数据通信模块等；象红外、压力、温度等传感器输出的信号是电压量，经数据保持电路、数据放大器，将电压信号放大到AD转换器的电压输入有效范围，经ADC转换为数字量后，送微处理器处理，微处理器对采集到的数据进行滤波、数据处理和变换后送显示系统，可以显示采集数据的值，键盘实现人机交互。

查阅了国内外数据采集智能仪表开发方面的资料，结合同行开发智能仪表方面的经验，传统的智能仪表开发的工艺流程包括：（1）市场需求调研；（2）总体设计；（3）样机设计：设计和调试电路、系统软件，系统统调；（4）现场测试、老化试验；（5）定制新产品的工艺流程，按照样机的电路、元器件参数、系统软件，复制出新产品，进行质检等；传统的工艺流程和思想方法决定了产品的开发周期过长，过程（3）是开发新产品中关键环节，也是开发人员最辛苦、需要时间最长的阶段，这个过程的关键技术是测试并调试数据放大器和ADC的线性度、测量满量程输出时加载在传感器IC0上负载值，测试IC0空载时ADC输出的数字量，通过调试IC2、IC3内阻值改变数据放大器的信号放大倍数，建立IC0测量的物理量和ADC输出对应的数字量之间的函数关系，这些工作增加了开发样机的周期，延长了产品的上市时间，影响生产企业的市场竞争能力；人的状态变化也会影响样机的技术参数，继而影响产品的性能和多批次产品参数的一致性。若能提供一种装置取代人工完成过程（3），就能缩短智能仪表的开发周期并能提高智能仪表的质量。

发明内容

本发明的目的在于解决数据采集智能仪表开发周期长、技术参数精度和稳定性不高的问题，提出一种数据采集智能仪表自动化调试的装置，使数据采集智能仪表开发调试自动化，该装置能自动配置数据采集智能仪表技术参数，自动检测和校验数据采集智能仪表的电路，提高了智能仪表的分辨率和稳定性，缩短了国内外测试智能仪表开发技术的差距；克服了数据采集智能仪表开发周期长的缺陷，减轻了开发人员的劳动强度，增强生产企业的市场竞争力，同时，该装置还能自动调试信号料理机电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案分为电路和系统软件2个部分；电路由调试样机电路和样机电路2部分组成；在图1中，电路包括3个X9241芯片，2个HD74HC4066芯片，1个STC15F2KS2、1个AD7712AN、1个LM324芯片等；系统软件主要包括系统初始化、系统线性测试、调整数据放大器放大倍数、数据处理、人机交互模块；

1.电路连接。在图1中，3个虚线框IC1、IC2、IC3是型号为X9241的3个芯片，芯片的内部结构及引脚连接，每个芯片中有4个数字电位器POT0、POT1 、POT2、POT3，IC2的POT0、POT1 、POT2分别用R2、R1、R3表示，IC3中的POT0、POT1 、POT2、POT3分别用R6、R4、R5、R7表示，H1、H2、H3分别表示IC1、IC2、IC3的控制和数据寄存器； K1-K8由型号为HD74HC4066的IC7、IC8芯片组成，在图5中，IC7内部由K1-K4组成，in1-in4、out1-out4、control1-control4分别是K1-K4的输入端、输出端、控制端；IC8内部由K5-K8组成，in5-in8、out5-out8、control5-control8分别是K5-K8的输入端、输出端、控制端；