一种轴角-数字模块参数的自动测试系统和方法技术方案

一种轴角‑数字模块参数的自动测试系统和方法，该系统包括上位机、测试机柜和模块测试台；上位机上设有基于LABVIEW开发的上位机测试软件；测试机柜内设有角度模拟器、万用表、示波器、直流电源以及测试控制板，测试控制板上包含有FPGA功能模块；角度模拟器、万用表和示波器上设有与上位机通讯连接的RS232通讯接口和与模块测试台连接的信号线缆，直流电源上设有与上位机通讯连接的RS232通讯接口和与模块测试台连接的电源线缆，测试控制板上设有与上位机通讯连接的RS232通讯接口和与模块测试台、角度模拟器、万用表以及示波器连接的数字线缆。本发明专利技术通过软件控制仪器实现自动测试的系统，完全可以替代人工测试效果，测试效率高。

An automatic testing system and method for the parameters of the shaft angle digital module

【技术实现步骤摘要】
一种轴角-数字模块参数的自动测试系统和方法
本专利技术属于轴角-数字模块参数自动测试
，特别涉及一种轴角-数字模块参数的自动测试系统和方法。
技术介绍
现代控制系统中都离不开计算机，而计算机所需的接口数据关系都是数字量关系。在很多控制系统中存在着诸如位置，速度，加速度等参数，他们可能包含在轴角中或变换而来的，轴角量的测量可以通过轴角电磁元件(传感器)而获得。轴角类电磁元件的输出是含有该角度的模拟电压信号。那么，如何将控制系统中测角传感器的输出模拟量变换成计算机接口所需的数字量。轴角-数字模块就是实现将角度的模拟信号转换成数字信号一种产品。对于生产出来的轴角-数字模块需要对其多项参数进行测试，检查是否合格，目前主要以人力手工操作仪器进行测试，判断产品是否合格，当轴角-数字模块产品数量大、种类多时，人工测试就显得效率低下，需要一种软件硬件结合的测试系统实现自动测试。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种完全可以替代人工测试效果，极大地提高测试效率的轴角-数字模块参数的自动测试方法。本专利技术所要解决的另一技术问题是针对现有技术的不足，提供一种软件硬件相结合实现轴角-数字模块参数自动测试的方法。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本专利技术是一种轴角-数字模块参数的自动测试系统，其特点是，该系统包括上位机、测试机柜和模块测试台，轴角-数字模块安装在模块测试台上；在所述上位机上设有基于LABVIEW开发的上位机测试软件；测试机柜内设有角度模拟器、万用表、示波器、直流电源以及测试控制板，测试控制板上包含有FPGA功能模块；角度模拟器、万用表和示波器上设有与上位机通讯连接的RS232通讯接口和与模块测试台连接的信号线缆，直流电源上设有与上位机通讯连接的RS232通讯接口和与模块测试台连接的电源线缆，测试控制板上设有与上位机通讯连接的RS232通讯接口和与模块测试台、角度模拟器、万用表以及示波器连接的数字线缆。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，在所述模块测试台上设有供双速轴角-数字模块使用的双速插座和供单速轴角-数字模块使用的单速插座。本专利技术所要解决的另一技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本专利技术是一种轴角-数字模块参数的自动测试方法，其特点是，该方法采用权利要求1或2所述的自动测试系统实现对轴角-数字模块各参数的自动测试，该方法为，在上位机上通过基于LABVIEW开发的上位机测试软件选择轴角-数字模块的测试项目，同时，设定各测试项目的测试标准；测试时，先根据测试项目在上位机上完成角度模拟器、万用表、示波器或直流电源的设置，再通过角度模拟器向轴角-数字模块输出测试指令，测试控制板上的FPGA功能模块分别从万用表、示波器以及模块测试台处读取与各测试项目相匹配的测试信号，将测试信号反馈回上位机，在上位机上完成测试信号与测试标准的比对，判断出测试项目是否合格，从而输出测试结果；该方法中所述的测试项目包括电源电流测试、静态角精度测试、速度电压值测试、忙信号测试、使能信号测试、禁止信号测试、字节选择信号测试、过零信号测试、正反转信号测试、异常指示信号测试、分辨率控制功能测试。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，上述各测试项目的具体测试步骤如下：(1)电源电流测试：先在上位机上设定好直流电源的输出电压和限流值，直流电源给模块测试台提供电源输出并读取模块测试台的实际电流值，直流电源将输出的电源电压以及读取到的实际电流值反馈至上位机，并与上位机上的设定值进行比较，从而监控直流电源的工作状态，使其始终保持正常工作状态，若电源电流出现异常，可随时自动关闭直流电源；(2)静态角精度测试：在上位机上事先设置角度模拟器的模拟角度，测试时，角度模拟器将上位机上设置的模拟角度向轴角-数字模块输出，上位机通过测试控制板上的FPGA功能模块读取模块测试台上轴角-数字模块的数字角度，将读取到的数字角度与上位机上事先设置的模拟角度进行对比，从而判断轴角-数字模块的精态角精度，判断完成后输出测试结果文件；(3)速度电压测试：在上位机上预先设置速度电压的范围，同时，向万用表发送设置指令，将万用表切换到直流电压档；测试时，上位机控制角度模拟器的正向转动及反向转动，万用表分别读取角度模拟器正向转动、反向转动以及静止状态下轴角-数字模块的速度电压和信号电压，上位机通过测试控制板上的FPGA功能模块从万用表上读取速度电压和信号电压，判断读取到的值是否在上位机预先设置的速度电压范围内，并输出测试结果；(4)忙信号测试：在上位机上预先设置忙信号的脉冲宽度和幅值、示波器，将示波器设置为上升沿直流触发方式，触发电平为2V，触发模式为AUTO模式；测试时，上位机控制角度模拟器以200度/秒转动，示波器读取到角度模拟器在上述转速下的忙信号，再通过测试控制板上的FPGA功能模块从示波器上读取忙信号的正频宽和最大值，判断其是否在预先设置的脉冲宽度和幅值范围内；(5)使能信号测试：使能信号测试分单速模块和双速模块两种情况，通过测试控制板上的FPGA功能模块设置轴角-数字模块上ENH、ENM、ENL引脚电平，并读取各引脚上的角度数字量，判断每一位是否相同，上述各引脚均满足条件即为合格，具体测试过程如下：对于单速轴角-数字模块，设置轴角-数字模块ENH引脚为高电平，读取角度数字量bit1-bitn，判断每一位是否相同，相同则为合格；对于双速轴角-数字模块，设置轴角-数字模块ENH引脚为高电平，读取角度数字量bit1-bit8，判断每一位是否相同；设置轴角-数字模块ENM引脚为高电平，读取角度数字量bit9-bit16，判断每一位是否相同；设置轴角-数字模块ENL引脚为高电平，读取角度数字量bit17-bitn，其中n为分辨率；判断个位数否相同，三种情况满足条件即为合格；(6)禁止信号测试：上位机设置角度模拟器输出120度静态角，并通过FPGA功能模块将轴角-数字模块的INH引脚置高，而后通过FPGA功能模块读取经轴角-数字模块转换后的数字角度；再次设置角度模拟器输出240度静态角，并将轴角-数字模块的INH引脚置低，通过FPGA功能模块读取转换后的数字角度，若两次读取的角度都是120度即为合格；(7)字节选择信号测试:上位机控制角度模拟器向轴角-数字模块输出120度静态角度，通过FPGA功能模块设置轴角-数字模块BYSEL引脚电平为低电平，读取模块转换后的角度数字量bit1-bitn，若bit1-bit(n-8)与bit9-bitn对应相等，则合格；(8)过零信号测试:测试前，通过上位机设置示波器，将其设置为上升沿直流触发方式，触发电平为2V，触发模式为NORMAL模式；测试时，上位机设置角度模拟器，向轴角-数字模块输出359度静态角，再设置输出1度静态角，FPGA功能模块通过示波器捕获过零信号的最大值，若最大值超过2V，则为合格；(9)正反转信号DIR测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴角-数字模块的自动测试系统，其特征在于：该系统包括上位机、测试机柜和模块测试台，轴角-数字模块安装在模块测试台上；/n测试机柜内设有角度模拟器、万用表、示波器、直流电源以及测试控制板，测试控制板上包含有用于读取万用表、示波器、模块测试台上测试信息的FPGA功能模块；/n角度模拟器、万用表和示波器上设有与上位机通讯连接的RS232通讯接口和与模块测试台连接的信号线缆，直流电源上设有与上位机通讯连接的RS232通讯接口和与模块测试台连接的电源线缆，测试控制板上设有与上位机通讯连接的RS232通讯接口和与模块测试台、角度模拟器、万用表以及示波器连接的数字线缆。/n

【技术特征摘要】
1.一种轴角-数字模块的自动测试系统，其特征在于：该系统包括上位机、测试机柜和模块测试台，轴角-数字模块安装在模块测试台上；
测试机柜内设有角度模拟器、万用表、示波器、直流电源以及测试控制板，测试控制板上包含有用于读取万用表、示波器、模块测试台上测试信息的FPGA功能模块；
角度模拟器、万用表和示波器上设有与上位机通讯连接的RS232通讯接口和与模块测试台连接的信号线缆，直流电源上设有与上位机通讯连接的RS232通讯接口和与模块测试台连接的电源线缆，测试控制板上设有与上位机通讯连接的RS232通讯接口和与模块测试台、角度模拟器、万用表以及示波器连接的数字线缆。


2.根据权利要求1所述的轴角-数字模块的自动测试系统，其特征在于：在所述模块测试台上设有供双速轴角-数字模块使用的双速插座和供单速轴角-数字模块使用的单速插座。


3.根据权利要求1所述的轴角-数字模块的自动测试系统，其特征在于：在所述上位机上设有基于LABVIEW开发的上位机测试软件。


4.一种轴角-数字模块的自动测试方法，其特征在于：该方法采用权利要求1-3任一项所述的自动测试系统实现对轴角-数字模块各参数的自动测试，
该方法为，在上位机上通过基于LABVIEW开发的上位机测试软件选择轴角-数字模块的测试项目，同时，设定各测试项目的测试标准；测试时，先根据测试项目在上位机上完成角度模拟器、万用表、示波器或直流电源的设置，再通过角度模拟器向轴角-数字模块输出测试指令，测试控制板上的FPGA功能模块分别从万用表、示波器以及模块测试台处读取与各测试项目相匹配的测试信号，将测试信号反馈回上位机，在上位机上完成测试信号与测试标准的比对，判断出测试项目是否合格，从而输出测试结果；
该方法中所述的测试项目包括电源电流测试、静态角精度测试、速度电压值测试、忙信号测试、使能信号测试、禁止信号测试、字节选择信号测试、过零信号测试、正反转信号测试、异常指示信号测试、分辨率控制功能测试。


5.根据权利要求4所述的轴角-数字模块的自动测试方法，其特征在于：上述各测试项目的具体测试步骤如下：
(1)电源电流测试：先在上位机上设定好直流电源的输出电压和限流值，直流电源给模块测试台提供电源输出并读取模块测试台的实际电流值，直流电源将输出的电源电压以及读取到的实际电流值反馈至上位机，并与上位机上的设定值进行比较，从而监控直流电源的工作状态，使其始终保持正常工作状态，若电源电流出现异常，可随时自动关闭直流电源；
(2)静态角精度测试：在上位机上事先设置角度模拟器的模拟角度，测试时，角度模拟器将上位机上设置的模拟角度向轴角-数字模块输出，上位机通过测试控制板上的FPGA功能模块读取模块测试台上轴角-数字模块的数字角度，将读取到的数字角度与上位机上事先设置的模拟角度进行对比，从而判断轴角-数字模块的精态角精度，判断完成后输出测试结果文件；
(3)速度电压测试：在上位机上预先设置速度电压的范围，同时，向万用表发送设置指令，将万用表切换到直流电压档；测试时，上位机控制角度模拟器的正向转动及反向转动，万用表分别读取角度模拟器正向转动、反向转动以及静止状态下轴角-数字模块的速度电压和信号电压，上位机通过测试控制板上的FPGA功能模块从万用表上读取速度电压和信号电压，判断读取到的值是否在上位机预先设置的速度电压范...

【专利技术属性】
技术研发人员：路峻豪，颜玲龙，张明，石洪，韦厚余，李澍，张星，索超，潘启刚，
申请(专利权)人：连云港杰瑞电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32