一种加速度计电路板自动测试设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种加速度计电路板自动测试设备，包括机柜及集成在机柜内的加速度计测试系统，所述加速度计测试系统包括数据采集系统、夹具、矩阵开关和工控机系统，所述数据采集系统通过矩阵开关连接夹具，所述工控机系统分别连接数据采集系统和矩阵开关，所述矩阵开关连接夹具；解决现有技术所需，利用具有自动化测试功能的自动测试设备对加速度计电路板进行性能测试，避免了采用运动转台进行测试，即降低测试成本，又提高测试效率，有效保证测试精度和稳定性。
【专利说明】一种加速度计电路板自动测试设备
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及测试领域，具体的说，是一种加速度计电路板自动测试设备。
【背景技术】
[0002] 加速度计，是测量运载体线加速度的仪表，由检测质量（也称敏感质量）、支承、电 位器、弹簧、阻尼器和壳体组成。
[0003] 检测质量受支承的约束只能沿一条轴线移动，这个轴常称为输入轴或敏感轴。当 仪表壳体随着运载体沿敏感轴方向作加速运动时，根据牛顿定律，具有一定惯性的检测质 量力图保持其原来的运动状态不变。它与壳体之间将产生相对运动，使弹簧变形，于是检测 质量在弹簧力的作用下随之加速运动。当弹簧力与检测质量加速运动时产生的惯性力相平 衡时，检测质量与壳体之间便不再有相对运动，这时弹簧的变形反映被测加速度的大小。电 位器作为位移传感元件把加速度信号转换为电信号，以供输出。加速度计本质上是一个一 自由度的振荡系统，须采用阻尼器来改善系统的动态品质。
[0004] 加速度计，是广泛应用于各种运动控制和感知的传感器，加速度计电路板是其中 的关键部件，加速度计的精度和稳定性是其重要指标，在生产加速度计时必须对每个加速 度计电路板进行精度和稳定性的测试。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种加速度计电路板自动测试设备，解决现有技术所 需，利用具有自动化测试功能的自动测试设备对加速度计电路板进行性能测试，避免了采 用运动转台进行测试，即降低测试成本，又提高测试效率，有效保证测试精度和稳定性。
[0006] 本实用新型通过下述技术方案实现：一种加速度计电路板自动测试设备，包括机 柜及集成在机柜内的加速度计测试系统，所述加速度计测试系统包括数据采集系统、夹具、 矩阵开关和工控机系统，所述数据采集系统通过矩阵开关连接夹具，所述工控机系统分别 连接数据采集系统和矩阵开关，所述矩阵开关连接夹具。
[0007] 进一步的，为更好地实现本实用新型，所述数据采集系统包括程控电源、计数器、 恒流源、示波器、万用表、频标，所述程控电源分别连接工控机系统和矩阵开关；所述计数器 分别连接工控机系统和矩阵开关；所述恒流源分别连接工控机系统和矩阵开关；所述示波 器分别连接工控机系统和矩阵开关；所述万用表分别连接工控机系统和矩阵开关；所述频 标分别连接工控系统和矩阵开关。
[0008] 进一步的，为更好的实现本实用新型，工控机系统能够利用网络通信模式对数据 采集系统进行管理，特别设置成下述结构：还包括网络交换机及GPIB网关，所述工控机系 统连接网络交换机，所述网络交换机连接GPIB网关，所述GPIB网关连接分别连接计数器、 恒流源、示波器、万用表和频标。
[0009] 进一步的，为更好地实现本实用新型，所述工控机系统与程控电源之间采用RS232 数据协议通信连接。
[0010] 本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0011] (1)本实用新型解决现有技术所需，利用具有自动化测试功能的自动测试设备对 加速度计电路板进行性能测试，避免了采用运动转台进行测试，即降低测试成本，又提高测 试效率，有效保证测试精度和稳定性。
[0012] (2)本实用新型通过矩阵开关的应用能够使数据采集系统与工控机系统、夹具之 间的通信互不影响，有效保障了本实用新型在使用时进行测试时的稳定性和精确度。
[0013] (3)本实用新型有效的结合手动测试模式和自动测试模式，使得本实用新型既能 在常规手动模式下测试又能在自动模式下进行测试，满足不同测试员的所需。
[0014] (4)本实用新型能完成诸如加速度计输出电路恒流源输出电流检查、加速度计输 出电路恒流源温度系数检查、加速度计输出电路恒流源温度系数稳定性测试、加速度计输 出电路线性度测试、加速度计输出电路4小时输出脉冲稳定性测试、加速度计输出电路功 能测试、加速度计输出电路高温测试、加速度计输出电路低温测试。
[0015] (5)本实用新型所述网络交换机及GPIB网关能够在TCP/IP的通信模式下利用 GPIB通信模式对数据采集系统内的各种测试设备进行数据通信。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型的结构图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不 限于此。
[0018] 实施例1 :
[0019] -种加速度计电路板自动测试设备，如图1所示，包括机柜及集成在机柜内的加 速度计测试系统，所述加速度计测试系统包括数据采集系统、夹具、矩阵开关和工控机系 统，所述数据采集系统通过矩阵开关连接夹具，所述工控机系统分别连接数据采集系统和 矩阵开关，所述矩阵开关连接夹具。
[0020] 测试设备由机柜和集成在机柜内的加速度计测试系统组成，其中工控机系统作为 控制核心，能综合数据采集系统内部的设备信息，自动发出测试指令，使用时，利用夹具将 加速度计连接，夹具通过矩阵开关同数据采集系统连接，数据采集系统同工控机系统连接， 测试人员通过操作工控机系统，工控机系统发出的待采集数据命令后，数据采集系统通过 矩阵开关将需要采集的数据从加速度计上采集出来，反馈回工控机系统中进行处理，从而 达到自动测试的目的，极大的减轻了测试人员的劳动强度，不仅如此，每次测试都能在时间 上和数据上保持一致。
[0021] 其中，矩阵开关能有效的将各种待采集数据分流，使其互不影响，保证其有效性和 实时性，通过矩阵开关的应用能够使数据采集系统与工控机系统、夹具之间的通信互不影 响，有效保障了本实用新型在使用时进行测试时的稳定性和精确度。
[0022] 工控机系统在进行数据处理时，不可避免会使用软件系统，而在本实用新型中所 要应用的软件系统实为本领域及相关领域内的通用技术，在此实用新型中，不涉及到软件 系统的更改和保护。
[0023] 有效的结合手动测试模式和自动测试模式，使得本实用新型既能在常规手动模式 下测试又能在自动模式下进行测试，满足不同测试员的所需，完成诸如加速度计输出电路 恒流源输出电流检查、加速度计输出电路恒流源温度系数检查、加速度计输出电路恒流源 温度系数稳定性测试、加速度计输出电路线性度测试、加速度计输出电路4小时输出脉冲 稳定性测试、加速度计输出电路功能测试、加速度计输出电路高温测试、加速度计输出电路 低温测试，解决现有技术所需，利用具有自动化测试功能的自动测试设备对加速度计电路 板进行性能测试，避免了采用运动转台进行测试，即降低测试成本，又提高测试效率，有效 保证测试精度和稳定性。
[0024] 实施例2 :
[0025] 本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的，为更好的实现本实用 新型，如图1所示，工控机系统能够利用网络通信模式对数据采集系统进行管理，特别设置 成下述结构：还包括网络交换机及GPIB网关，所述工控机系统连接网络交换机，所述网络 交换机连接GPIB网关，所述GPIB网关连接数据采集系统。
[0026] 在使用时，数据采集系统将采集的数据通过GPIB网关经网络交换机反馈回工控 机系统，而当需要采集数据时，工控机系统发出采集数据指令利用网络交换机经GPIB网关 控制数据采集系统内的仪器设备对加速度计进行数据采集。
[0027] GPIB，通用接口总线，用于多种仪表、测试设备的数据线接口集成连接，方便工控 机系统同各种仪表、测试设备的数据通信。
[0028] 实施例3 :
[0029] 本实施例是在实施例1的基础上进一步优化，进一步的，为更好地实现本实用新 型，如图1所示，所述工控机系统与数据采集系统之间采用RS232通信协议连接通信。
[0030] 实施例4 :
[0031] 本实施例是在实施例1的基础上进一步优化，进一步的，为更好地实现本实用新 型，如图1所示，所述数据采集系统包括程控电源、计数器、恒流源、示波器、万用表、频标， 所述程控电源分别连接工控机系统和矩阵开关；所述计数器分别连接工控机系统和矩阵开 关；所述恒流源分别连接工控机系统和矩阵开关；所述示波器分别连接工控机系统和矩阵 开关；所述万用表分别连接工控机系统和矩阵开关；所述频标分别连接工控系统和矩阵开 关。
[0032] 在使用时，加速度计经夹具同程控电源、计数器、恒流源、示波器、万用表和频标连 接，计数器、恒流源、示波器、万用表、频标通过GPIB(通用接口总线）与GPIB网关连接， GPIB网关通过程控交换机同工控机系统连接，程控电源分3通道输出，分别为0?+32v、 0?-32v、3. 3/5v，当工控机系统发出采集指令后，示波器采集加速度计输出波形；万用表 测试加速度计的电流和电压；计数器将进行脉冲测试；频标输出16KHz和256KHz2路频率； 恒流源，输出1路电流，± 1mA?±30mA，将完成加速度计输出电路恒流源温度系数测试，加 速度计输出电路恒流源温度系数稳定性测试，加速度计输出电路恒流源输出电流测试。
[0033] 实施例5 :
[0034] 本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的，为更好地实现本实用 新型，如图1所示，所述工控机系统连接网络交换机，所述网络交换机连接GPIB网关，所述 GPIB网关分别连接计数器、恒流源、示波器、万用表和频标，所述网络交换机及GPIB网关能 够在TCP/IP的通信模式下利用GPIB通信模式对数据采集系统内的各种测试设备进行数据 通信。
[0035] 实施例6 :
[0036] 本实施例是在实施例4的基础上进一步优化，进一步的，为更好地实现本实用新 型，如图1所示，所述工控机系统与程控电源之间采用RS232数据协议通信连接。
[0037] 实施例7:
[0038] 本实施例是在实施例4的基础上进一步优化，进一步的，为更好地实现本实用新 型，如图1所示，所述网络交换机与GPIB网关之间采用TCP/IP通信协议连接通信，所述 GPIB网关与计数器、恒流源、示波器、万用表和频标之间采用GPIB通信协议连接通信。
[0039] 实施例8 :
[0040] 本实施例为一种优化方案，如图1所示，包括机柜及集成在机柜内的加速度计测 试系统，所述加速度计测试系统包括数据采集系统、夹具、矩阵开关和工控机系统，所述数 据采集系统通过矩阵开关连接夹具，所述工控机系统分别连接数据采集系统和矩阵开关， 所述矩阵开关连接夹具；所述数据采集系统包括程控电源、计数器、恒流源、示波器、万用 表、频标，所述程控电源分别连接工控机系统和矩阵开关；所述计数器分别连接工控机系统 和矩阵开关；所述恒流源分别连接工控机系统和矩阵开关；所述示波器分别连接工控机系 统和矩阵开关；所述万用表分别连接工控机系统和矩阵开关；所述频标分别连接工控系统 和矩阵开关；还包括网络交换机及GPIB网关，所述工控机系统连接网络交换机，所述网络 交换机连接GPIB网关，所述GPIB网关分别连接计数器、恒流源、示波器、万用表和频标，所 述网络交换机及GPIB网关能够在TCP/IP的通信模式下利用GPIB通信模式对数据采集系 统内的各种测试设备进行数据通信；所述工控机系统与数据采集系统之间采用RS232通信 协议连接通信。
[0041] 矩阵开关由多组开关组成，具有如下特点：
[0042] 8(行）X32(列）双线继电器矩阵开关；
[0043] 信号差分（双线2FORM C型继电器）输入输出；
[0044] 集成度高，模块化设计，可扩展通道；
[0045] 抗干扰性好；
[0046] 使用方便；
[0047] 控制方式：RS-232通信；
[0048] 继电器性能指标：
[0049] 继电器类型：2Form C ;
[0050] 继电器初始触点电阻：l〇〇mD(最大）；
[0051] 额定开关容量：1A/30VDC或0. 3A/125VAC(电阻负载）；
[0052]最大开关电压：110VDC，125VAC;
[0053] 最大开关电流：1A;
[0054] 最大开关容量：30W，37. 5VA(电阻负载）；
[0055] 继电器功耗：140mW;
[0056] 继电器机械寿命：5X107;
[0057] 继电器电气寿命：1X105,IX105 (电阻负载）；
[0058] 绝缘电阻：1X109(电阻负载）；
[0059]继电器吸合时间：4mS (最大），2mS (典型）；
[0060] 继电器释放时间：4mS (最大），2mS (典型）。
[0061] 加速度计输出电路恒流源温度系数检查时：
[0062] 常温Tc通电45分针，测试两路恒流源输出值；
[0063]高温55±2°C，通电45分针，测试两路恒流源输出值
[0064] 计算公式如下：
[0065] 温度系数 a = | (IHG-IHCV((IHC*(TH-Tc))丨
[0066] IHC 常温下恒流源输出电流mA
[0067] IHG--高温55±2°C，通电45分针恒流源输出电流mA
[0068] Tc 常温温度，。C
[0069] TH--高温温度，。C
[0070] 加速度计输出电路恒流源温度系数稳定性测试：
[0071]高温55±2°C，通电45分针，测试两路恒流源输出值，每10分钟测试一次，测试数 据不少于20组。
[0072] 稳定性测试计算方法
【权利要求】
1. 一种加速度计电路板自动测试设备，其特征在于：包括机柜及集成在机柜内的加速 度计测试系统，所述加速度计测试系统包括数据采集系统、夹具、矩阵开关和工控机系统， 所述数据采集系统通过矩阵开关连接夹具，所述工控机系统分别连接数据采集系统和矩阵 开关，所述矩阵开关连接夹具。
2. 根据权利要求1所述一种加速度计电路板自动测试设备，其特征在于：所述数据采 集系统包括程控电源、计数器、恒流源、示波器、万用表、频标，所述程控电源分别连接工控 机系统和矩阵开关；所述计数器分别连接工控机系统和矩阵开关；所述恒流源分别连接工 控机系统和矩阵开关；所述示波器分别连接工控机系统和矩阵开关；所述万用表分别连接 工控机系统和矩阵开关；所述频标分别连接工控系统和矩阵开关。
3. 根据权利要求2所述一种加速度计电路板自动测试设备，其特征在于：所述工控机 系统与程控电源之间采用RS232数据协议通信连接。
4. 根据权利要求1-3任一项所述一种加速度计电路板自动测试设备，其特征在于：还 包括网络交换机及GPIB网关，所述工控机系统连接网络交换机，所述网络交换机连接GPIB 网关，所述GPIB网关连接分别连接计数器、恒流源、示波器、万用表和频标。
【文档编号】G01R31/28GK204203422SQ201420703373
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】聂龙华, 杨晓辉, 段俊斌, 杨光 申请人:成都国蓉科技有限公司