一种基于高精度仪器的自动测试系统的制作方法

本发明涉及自动化测试领域，具体涉及一种基于高精度仪器的自动测试系统。

背景技术：

1、目前，随着时代不断发展，工业技术不断提升，工业化普及程度越来越高，对于汽车、轮船、潜艇、飞行器等交通各类运输工具的设计研发过程中，需要考虑多项因素如结构强度、刚度、动力装置、控制系统、系统安全性工作及制造工艺等。许多厂家都购置了许多自动化生产仪器或设备，这也导致许多设备以及仪器对其精度的稳定性和准确度要求越来越高，如果有高精度参数测试需求则需要通过示波器、高精度万用表、数字电源等手动安装后进行测试，手动记录，但是该方法测试效率低，且保存数据繁琐。大量的事故表明，造成事故的原因往往是细微的高精度零件损坏或达不到要求导致。

2、因此，设计出一种能够利用现有的高精度万用表和直流平台配合软件部分可以实现器件自动测试、测试数据保存且能够价格低廉能被广泛利用的装置是很有必要的。

技术实现思路

1、本发明克服现有技术的不足，针对上诉缺点本发明做出了以下的改进和优化。

2、本发明的目的通过以下的技术方案实现：

3、提供了一种基于高精度仪器的自动测试系统，包括智能高精度数字测量仪、测试母板、电源、信号发生器、示波器、传感器模组和数字万用表；

4、所述测试母板、电源、信号发生器、示波器、传感器模组和数字万用表均与智能高精度数字测量仪连接；

5、其中智能高精度数字测量仪包括摄像头模组、主板、操控屏、传感器接口、摄像头接口、传感器线缆、图像数据线、电源接口、usb_hub从设备扩展电路和控制模块；

6、所述摄像头模组包括可见光摄像头和红外摄像头，其中可见光摄像头用于拍摄测试现场灰度图，确定待测设备坐标；红外摄像头用于拍摄测试现场红外热力图，确定待测设备所在坐标位置的温度数据；

7、所述主板包括单片机、复位电路、模数转换电路和存储器，为智能高精度数字测量仪的核心硬件组成部分；

8、所述操控屏的显示屏为智能高精度数字测量仪的人机互动端，用于显示图像数据、测量数据，并用于选择修改待测设备坐标，获取待测设备位置数据和用于实现智能高精度数字测量仪的功能操作；

9、所述传感器接口，用于传感器模组的供电和电压信号输入；

10、所述摄像头接口，用于摄像头模组的供电和图像信号的输入；

11、所述传感器线缆，用于连接传感器模组和智能高精度数字测量仪；

12、所述图像数据线，用于连接智能高精度数字测量仪和摄像头模组；

13、所述电源接口，用于外接电源为智能高精度数字测量仪供电。

14、优选的，所述测试母板用于放置待测设备，所述电源用于为系统提供电源，所述信号发生器、示波器、传感器模组和数字万用表用于辅助智能高精度数字测量仪测量输出测试数据。

15、优选的，所述usb_hub从设备扩展电路用于智能高精度数字测量仪数据的输入输出，方便试验数据的存储、记录并基于高精度仪器的自动测试系统中增加上位机测试系统管理终端作为主设备，其它设备作为从设备进行通信。

16、优选的，所述单片机搭载配套软件，用于控制实现测量数据显示、位置图像采集、温度采集、查询补偿系数，通过储存的设备手册数据与实时测量的待测设备数据对比，通过操控屏显示差异数据并上传至上位机主设备。

17、优选的，所述usb_hub从设备扩展电路包括sl2.1a芯片、u-usbar04p-f001芯片和1个micro 5p_c77238芯片。

18、优选的，所述电源包括直流电平控制电路，所述直流电平控制电路包括开关k1、开关k2、开关k3、开关k4、开关k5、电容c1和电容c2。

19、更优的，所述开关k1一端与连接，另一端分别与开关k2和电容c1连接，且开关k2和电容c1为并联设置；电容c1还分别与开关k3和电容c2连接，开关k3另一端接地，电容c2还分别与开关k4和开关k5连接，且开关k4和开关k5为并联设置，开关k4另一端与连接。

20、优选的，所述智能高精度数字测量仪的工作方法包括如下步骤，

21、s1，将待测设备放入到测试母板中，由摄像头模组识别出待测设备，自动导入位于控制模块中储存的设备参数标准，完成设备的参数配置；

22、s2，在地面已知坐标下拍摄两张待测设备的现场图片，根据图像数据解算测试点坐标；点x1（，） ,x2（，）分别待测设备在图像中呈现的位置，通过相机内参矩阵求得待测设备在的三维点坐标：

23、其中相机内参矩阵如下：k=｛｝，其中和表示摄像头焦距，和分别表示点的横纵坐标；

24、s3，通过旋转平移操作后与控制模块中储存的设备参数标准匹配，获得待测设备的静态数据对比信息；

25、s4，通过测试母板与智能高精度数字测量仪连接，为待测设备进行供电，测试待测设备在不同条件下的工作状态即动态数据信息；

26、s5，通过操控屏或上位机显示静态数据对比信息和动态数据信息，记录并储存数据信息，完成测试。

27、本发明提供了一种基于高精度仪器的自动测试系统，其系统通过外围设备组建整套测试系统，所以测试系统维护便捷，芯片内部集成多种外设，能够满足系统要求，且该芯片运行速度快，价格合理，能够降低系统成本。价格低廉，易于替换测试组件，适配大多数设备；系统可扩展性优于现有设备；测试系统的测量、电源精度等取决于外围设备的精度，更换设备可以提高系统的整体精度；并能够对待测设备进行自动测试、测试数据自动保存，自动化程度高。系统采用高速高精度时钟8m和rtc时钟作为系统的时钟输入，配合stm32f407vgt6芯片内部的pll倍频生成芯片内部的高速总线时钟，实现高速信号处理。

技术特征：

1.一种基于高精度仪器的自动测试系统，其特征在于，包括智能高精度数字测量仪、测试母板、电源、信号发生器、示波器、传感器模组和数字万用表；

2.根据权利要求1所述的一种基于高精度仪器的自动测试系统，其特征在于，所述测试母板用于放置待测设备，所述电源用于为系统提供电源，所述信号发生器、示波器、传感器模组和数字万用表用于辅助智能高精度数字测量仪测量输出测试数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于高精度仪器的自动测试系统，其特征在于，所述usb_hub从设备扩展电路用于智能高精度数字测量仪数据的输入输出，方便试验数据的存储、记录并基于高精度仪器的自动测试系统中增加上位机测试系统管理终端作为主设备，其它设备作为从设备进行通信。

4.根据权利要求1所述的一种基于高精度仪器的自动测试系统，其特征在于，所述单片机搭载配套软件，用于控制实现测量数据显示、位置图像采集、温度采集、查询补偿系数，通过储存的设备手册数据与实时测量的待测设备数据对比，通过操控屏显示差异数据并上传至上位机主设备。

5.根据权利要求1所述的一种基于高精度仪器的自动测试系统，其特征在于，所述usb_hub从设备扩展电路包括sl2.1a芯片、u-usbar04p-f001芯片和1个micro 5p_c77238芯片。

6.根据权利要求1所述的一种基于高精度仪器的自动测试系统，其特征在于，所述电源包括直流电平控制电路，所述直流电平控制电路包括开关k1、开关k2、开关k3、开关k4、开关k5、电容c1和电容c2。

7.根据权利要求6所述的一种基于高精度仪器的自动测试系统，其特征在于，所述开关k1一端与连接，另一端分别与开关k2和电容c1连接，且开关k2和电容c1为并联设置；电容c1还分别与开关k3和电容c2连接，开关k3另一端接地，电容c2还分别与开关k4和开关k5连接，且开关k4和开关k5为并联设置，开关k4另一端与连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于高精度仪器的自动测试系统，其特征在于，所述智能高精度数字测量仪的工作方法包括如下步骤，

技术总结
本发明公开了一种基于高精度仪器的自动测试系统，属于自动化测试领域，本发明是一种基于直流电源、高精度数字万用表的一套集成测试系统，包括智能高精度数字测量仪、测试母板、电源、信号发生器、示波器、传感器模组和数字万用表，本系统可以用于芯片、板卡、系统的电性能测试；采用高精度的数字万用表和直流电源集成出性能与国外测试系统相同性能的测试系统。且成本远低于现有的测试系统。

技术研发人员：刘龙超,王臣,赵杰,杜雅林
受保护的技术使用者：北京京瀚禹电子工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14