一种环保数据采集仪测试装置和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数据检测技术领域，特别涉及一种环保数据采集仪测试装置和系统。
【背景技术】
[0002]随着国家对环境保护的重视，多功能，全覆盖的环保监控系统的研发已经势在必行。环保数据采集仪作为环保监控系统中的一个中间设备，不仅具备采集监测仪表数据的功能(兼容多种通信协议)，而且具备将数据传输给上级系统的能力，还可以控制检测仪表、外接设备，并能够对监测仪表、外接设备进行设置。但是在环保数据采集仪的测试过程中，采用的还是人工测试的方法，由于环保数据采集仪的数据接口众多，需要花费很多时间进行接线工作。需要人工将对应接口的测试连线连接到测试仪器，测试完成后继续更换下一个接口继续进行测试。当测试完单台环保数据采集仪的所有接口之后，才能继续测试下一台环保数据采集仪。
[0003]由此可知现有的环保数据采集仪在测试数据的过程中至少存在如下缺点:
[0004]1、环保数据采集仪的数据接口众多，采用人工测试每一个数据接口的做法，费时费力，需要不断进行接线工作，效率低下。
[0005]2、由于人工测试无法测试所有接口，所以不能测试环保数据采集仪在全接口长时间运行下的工作稳定性。
[0006]3、所有测试步骤均需要人工干预，不能实现自动测试，无法自动生成检测报告。
[0007]本发明专利可以克服以上的缺点，为环保数据采集仪的生产提供一种智能的产品测试方案。
【发明内容】
[0008]为了解决现有技术中环保数据采集仪采集数据效率低、工作稳定性差、可用性不强等技术问题，本发明提出一种环保数据采集仪测试装置和系统。
[0009]一种环保数据采集仪测试装置，包括:为待测设备提供连接的测试通道，为上位机提供连接的上位机接口，环保数据采集仪测试主控芯片；其中，
[0010]测试通道与环保数据采集仪测试主控芯片；
[0011]环保数据采集仪测试主控芯片与上位机接口连接；
[0012]测试通道包括:为待测设备提供测试源信号的模拟源输出单元，测试待测设备数字通信接口工作状态的数据通信接口单元，测试待测设备的无源开关量采集功能的DI开关量测试单元和测试待测设备的D0继电器通道工作状态的D0继电器测试单元。
[0013]上述上位机接口包括:下载测试程序用的RS232接口，以太网和JTAG调试口。
[0014]优选地，还包括:矩阵键盘，SD卡，蜂鸣器LED，IXD显示屏和开关电源；
[0015]矩阵键盘，SD卡，蜂鸣器LED，IXD显示屏和开关电源均与环保数据采集仪测试主控芯片耦合连接。
[0016]优选地，模拟源输出单元包括为待测设备的电压通道提供测试源信号的模拟电压输出子单兀；
[0017]模拟电压输出子单元包括DAC芯片、模拟多路开关和运算放大器；
[0018]环保数据采集仪测试主控芯片通过SPI总线与DAC芯片耦合连接；DAC芯片与模拟多路开关连接；模拟多路开关与对应的多路运算放大器分别连接，多路运算放大器的电压输出为共地输出。
[0019]优选地，模拟源输出单元包括为待测设备的电流通道提供测试源信号的模拟电流输出子单兀；
[0020]模拟电流输出子单元包括DAC芯片和多个M0S管；
[0021]环保数据采集仪测试主控芯片通过SPI总线与DAC芯片耦合连接；DAC芯片与多个M0S管连接，多个M0S管的电流输出为共地输出。
[0022]优选地，数字通信接口单元包括:串口扩展芯片、接口芯片；
[0023]环保数据采集仪测试主控芯片通过SPI总线连接多个串口扩展芯片，多个串口扩展芯片连接对应数量的接口芯片以扩展出对应数量的扩展接口。
[0024]优选地，DI开关量测试单元包括光耦合器、继电器驱动芯片和继电器；
[0025]环保数据采集仪测试主控芯片通过其芯片上的多个通用输入输出接口输出控制信号，多个通用输入输出接口通过对应数量的光耦合器连接至少一个继电器驱动芯片；至少一个继电器驱动芯片连接多个继电器。
[0026]优选地，D0继电器测试单元包括两个接线端、限流电阻、光耦合器、TVS管和电容；
[0027]两个接线端中的一端提供电压，另一端直接接地，两个接线端之间并联TVS管和电容；
[0028]在两个接线端形成的测试通道上还串联有限流电阻和光耦合器。
[0029]优选地，待测设备为环保数据采集仪。
[0030]一种环保数据采集仪测试系统，包括上位机、待测设备和上述的环保数据采集仪测试装置。
[0031]本实施例提供方案通过为环保数据采集仪提供对应的测试通道，为上位机提供对应的接口，实现了可以同时对环保数据采集仪的多个接口进行自动的数据测试，减少了人工重复劳动，提高了工作效率和解决了由于人工操作引发的工作稳定性差的问题。
【附图说明】
[0032]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0033]为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本发明实施例1提供的一种环保数据采集仪测试装置的结构示意图；
[0035]图2为本发明实施例1提供的环保数据采集仪测试装置中电压输出子单元的电路示意图；
[0036]图3为本发明实施例1提供的环保数据采集仪测试装置中电流输出子单元的电路示意图；
[0037]图4为本发明实施例1提供的环保数据采集仪测试装置中数字通信接口单元的电路不意图；
[0038]图5为本发明实施例1提供的环保数据采集仪测试装置中DI开关量测试单元的电路不意图；
[0039]图6为本发明实施例1提供的环保数据采集仪测试装置中单路D0继电器测试单元的电路示意图；
[0040]图7为本发明实施例2提供的一种环保数据采集仪测试系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0041]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。并且，以下各实施例均为本发明的可选方案，实施例的排列顺序及实施例的编号与其优选执行的顺序无关。
[0042]实施例1
[0043]本实施例提供一种环保数据采集仪测试装置，主要包括:为待测设备提供连接的测试通道，为上位机提供连接的上位机接口，环保数据采集仪测试主控芯片；其中，
[0044]测试通道与环保数据采集仪测试主控芯片；
[0045]环保数据采集仪测试主控芯片(以下简称主控芯片)与上位机接口连接；
[0046]测试通道包括:为待测设备提供测试源信号的模拟源输出单元，测试待测设备数字通信接口工作状态的数据通信接口单元，测试待测设备的无源开关量采集功能的DI (数字开关量输入)开关量测试单元和测试待测设备的D0 (数字开关量输出)继电器通道工作状态的D0继电器测试单元。其中待测设备可具体为环保数据采集仪。
[0047]具体而言，如图1所示，上半部分的虚线框标出了该装置对待测设备的测试通道，下半部分的虚线框标出了该装置的对上位机接口。环保数据采集仪智能检测装置对待测设备的测试通道包括DI开关量测试单元(8路无源开关量输出)、D0继电器测试单元(4路继电器输出测试口 )、数字通信接口单元出路RS232接口与2路RS485接口 )、模拟源输出单元(8路模拟电压输出与8路模拟电流输出)、一路GPRS模块、一路以太网接口。对上位机的接口包括一路RS232接口、一路以太网接口以及JTAG接口，用于下载测试程序。装置上包括有矩阵键盘、LCD显示屏、蜂鸣器、LED以及SD卡，这些均可与主控芯片耦合连接用于实现用户界面以及显示和保存测试数据。装置上安装有开关电源，为装置整体供电。
[0048]当启动测试之后，测试即可自动运行，无须人工重新进行连线或进行相应测试操作。装置可将测试报告保存至SD卡上或传回上位机进行记录，当前测试情况可在LCD上显示，出现错误时可通过蜂鸣器发出报警声音。并且该环保数据采集仪测试装置在下载测试程序之后可脱离上位机长时间独立运行，具有检测待测设备长期工作稳定性的能力。
[0049]下面进一步介绍本实施例中的关键电路模拟源输出单元，数据通信接口单元，DI开关量测试单元和D0继电器测试单元的电路结构和工作原理。
[0050]模拟源输出单元包括模拟电压输出子单元与模拟电流输出子单元两部分，分别可以输出8路0-10V的电压信号以及0-30mA的电流信号。
[0051]其中，模拟电压输出子单元包括数位类比转换器