一种测量设备响应时间的测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种测量设备响应时间的测试装置，包括接收信号激励端信号的被测设备和示波器，所述示波器连接有检测被测设备光亮变化的光电检测器，所述光电检测器包括检测被测设备变化区域的响应检测器和检测被测设备恒定区域的补偿检测器，以及接收响应检测器和补偿检测器信号并输送到示波器的信号处理电路。本实用新型通过设置补偿检测器能够在被测试环境变化较大时，为响应检测器提供温度倍增补偿，同样当被测设备的光亮变化不明显时，补偿检测器能够根据恒定区域的光亮为响应检测器提供亮度倍增补偿，通过上述方式使得响应检测器检测的信号更加准确，而且能够适应的检测范围更加广泛。
【专利说明】一种测量设备响应时间的测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及核电领域，具体涉及一种核电系统的自动化仪控系统中显示设备的响应时间测试装置。
【背景技术】
[0002]在核电系统的自动化仪控系统测试中，响应时间测试为其重要的组成部分。而与显示相关的响应时间测试又为其中的一个重要方面。现有技术中常用的测试方法是采用光电倍增管(PMT)或其它光电感应元件作为检测器件，将其检测探头接触在被测显示器的表面，其供电和信号处理装置放置于EUT (被测装置)附近，输出端与示波器通道连接，通过示波器同时接收的同一信号的两者时间差，来确认显示设备的响应时间，上述设备在一般情况下能够得到想要的结果，但还存在以下问题:
[0003]1、在型式试验中，上述测试设备要随EUT放入环境应力中，恶劣的应力环境变化会对测试装置产生影响，甚至损坏设备；
[0004]2、用于光电检测的部分质量和体积较大，且要贴到显示屏上，难以固定牢靠，会对现场操作带来不便，由于难以固定牢靠，部分型式试验(例如在自动化仪控系统测试中的机械振动以及地震实验部分)无法进行；
[0005]3、光电装置输出的电信号要经过较长的距离才能到达示波器(现场一般如此)，该信号易受现场信号干扰，造成信号质量下降。
实用新型内容
[0006]为解决核电系统的自动化仪控系统中显示设备的响应时间测试装置环境适应能力差的问题，本实用新型提供一种适应能力强且易于安装的核电仪控系统响应时间测试装置，具体方案如下:一种测量设备响应时间的测试装置，包括接收信号激励端信号的被测设备和示波器，所述示波器连接有检测被测设备光亮变化的光电检测器，其特征在于，所述光电检测器包括检测被测设备变化区域的响应检测器和检测被测设备恒定区域的补偿检测器，以及接收响应检测器和补偿检测器信号并输送到示波器的信号处理电路。
[0007]为提高测量信号的精度:所述信号处理电路包括运算放大器A、运算放大器B、运算放大器C和电源转换模块，其中运算放大器B的同相输出端和反相输入端与响应检测器连接，输出端与运算放大器A的同相输出端连接；运算放大器C的同相输出端和反相输入端与补偿检测器连接，输出端与运算放大器A的反相输入端连接；运算放大器A的输出端与示波器连接，各运算放大器的电源分别与电源转换模块连接，在运算放大器B和运算放大器C的反相输入端分别与运算放大器A的同相输出端和反相输入端连接有一个反馈电阻。
[0008]为方便安装各设备:所述响应检测器和补偿检测器分别采用SHARP BS520，所述运放放大器A采用的型号为INA128，运算放大器B和运算放大器C采用的型号为LMC6482，所述电源转换模块采用的型号为REC0MRS-2433D。
[0009]为提高测量设备的安全性:所述信号处理电路安装在一个壳体内。[0010]本实用新型通过设置补偿检测器能够在被测试环境变化较大时，为响应检测器提供温度补偿，同样当被测设备的光亮变化不明显时，补偿检测器能够根据恒定区域的光亮为响应检测器提供亮度补偿，通过上述方式使得响应检测器检测的信号更加准确，而且能够适应的检测范围更加广泛。此外，通过双路检测还能够防止单独的检测器故障时无法实现检测的现象，响应检测器和补偿检测器作为两个功能相同的设备，可以交换测量方式，使响应测试能够正常执行。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1本实用新型的结构示意图；
[0012]图2本实用新型的电路连接示意图；
[0013]附图中标号说明:1_被测设备、2-示波器、3-光电检测器、4-补偿检测器、5-信号处理电路、6-信号激励端。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，本实用新型的显示设备响应时间的测试装置，包括接收信号激励端6信号的被测设备I和示波器2，所述示波器2连接有检测被测设备I光亮变化的光电检测器3，所述光电检测器包括检测被测设备I变化区域的响应检测器3和检测被测设备I恒定区域的补偿检测器4，以及接收响应检测器3和补偿检测器4信号并输送到示波器2的信号处理电路5。本实用新型通过设置补偿检测器4能够在被测试环境变化较大时，为响应检测器3提供温度倍增补偿，同样当被测设备I的光亮变化不明显时，补偿检测器4能够根据恒定区域的光亮为响应检测器3提供亮度倍增补偿，通过上述方式使得响应检测器3检测的信号更加准确，而且能够适应的检测范围更加广泛。此外，通过双路检测还能够防止单独的检测器故障时无法实现检测的现象，响应检测器3和补偿检测器4作为两个功能相同的设备，可以交换测量方式，使响应测试能够正常执行。
[0015]如图2所示，为使检测信号更加精确，本实用新型的所述信号处理电路5包括运算放大器A、运算放大器B、运算放大器C和电源转换模块，其中运算放大器B的同相输出端和反相输入端与响应检测器3连接，输出端与运算放大器A的同相输出端连接；运算放大器C的同相输出端和反相输入端与补偿检测器4连接，输出端与运算放大器A的反相输入端连接；运算放大器A的输出端与示波器2连接，各运算放大器的电源分别与电源转换模块连接，在运算放大器B和运算放大器C的反相输入端分别与运算放大器A的同相输出端和反相输入端连接有一个反馈电阻。本方案的信号处理电路5可将弱电流信号放大并去除热噪声，输出可被示波器2测试的电压信号，采用两个完全相同的光电转换通道组成检测电路，其中响应检测器3用来采集光信号，而补偿检测器4用来采集背景信号，以补偿环境温度、光线等因素对检测带来的影响。响应检测器3和补偿检测器4的光信号经屏蔽线缆传送到信号处理电路5，采集的微电流信号由信号处理电路中的微电流放大器-运算放大器B和运算放大器C及反馈电阻放大后，变为可检测到的电压信号，两路电压信号再经差分放大电路-运算放大器A，进行差分运算后向外部示波器2输出可检测到的电信号。
[0016]为方便测量和安装，本实用新型的所述响应检测器3和补偿检测器4分别采用SHARP BS520，所述运放放大器A采用的型号为INA128，运算放大器B和运算放大器C采用的型号为LMC6482，所述电源转换模块采用的型号为REC0MRS-2433D。
[0017]其中BS520具有如下特点:重量小于IOg并且体积小于1cm3，易于固定在在被测显示器表面，方便了测量；其正常工作温度是-20至60摄氏度，因此在低温和高温运行试验时都可满足环境要求；光谱敏感区为400~700nm，在550nm为峰值响应点，使得波长具有选择性，可满足被测显示器的颜色变化需要；输出阻抗为100K Ω时的响应时间为100 μ S，可满足ms级系统测试的需求；该器件的暗电流随温度变化，每10°C产生5倍左右，因此设计成双路差分采集系统可补偿该部分的影响。
[0018]微电流放大器LMC6482为双运算放大器件，其偏置电流为pA级，输入阻抗>10-Ω而光电检测器的输出信号为μΑ级，因此满足匹配。反馈电阻采用50ΚΩ电阻，该电阻配合运放电路可以将μ A级电流信号转换为IOOmV数量级的输出信号，也可满足BS520对负载的阻抗需求。差分放大器采用通用仪表放大器ΙΝΑ128可实现信号的放大和差分处理。 [0019]为了提高整个测量设备的安全性，本实用新型的所述信号处理电路5安装在一个壳体内。这样在一些测试环境恶劣的场所也能够其安全，壳体采用全封闭式的安装结构，以防止震动、灰尘类的侵害。
[0020]以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。
【权利要求】
1.一种测量设备响应时间的测试装置，包括接收信号激励端(6)信号的被测设备(I)和示波器(2)，所述示波器(2)连接有检测被测设备(I)光亮变化的光电检测器，其特征在于，所述光电检测器包括检测被测设备(I)变化区域的响应检测器(3)和检测被测设备(I)恒定区域的补偿检测器(4)，以及接收响应检测器(3)和补偿检测器(4)信号并输送到示波器(2)的信号处理电路(5)。
2.如权利要求1所述的一种测量设备响应时间的测试装置，其特征在于，所述信号处理电路(5 )包括运算放大器A、运算放大器B、运算放大器C和电源转换模块，其中运算放大器B的同相输出端和反相输入端与响应检测器(3)连接，输出端与运算放大器A的同相输出端连接；运算放大器C的同相输出端和反相输入端与补偿检测器(4)连接，输出端与运算放大器A的反相输入端连接；运算放大器A的输出端与示波器(2)连接，各运算放大器的电源分别与电源转换模块连接，在运算放大器B和运算放大器C的反相输入端分别与运算放大器A的同相输出端和反相输入端连接有一个反馈电阻。
3.如权利要求2所述的一种测量设备响应时间的测试装置，其特征在于，所述响应检测器(3)和补偿检测器(4)分别采用SHARP BS520，所述运算放大器A采用的型号为INA128，运算放大器B和运算放大器C采用的型号为LMC6482，所述电源转换模块采用的型号为REC0MRS-2433D。
4.如权利要求1所述的一种测量设备响应时间的测试装置，其特征在于，所述信号处理电路(5 )安装在一个壳体内。
【文档编号】G01R31/00GK203444733SQ201320560858
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2013年9月10日
【发明者】时建纲, 邹华明, 裴红伟, 孟广国, 龙威, 井占发 申请人:北京广利核系统工程有限公司, 中国广核集团有限公司