集成测温电路测试系统的研究与实现
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集成测温电路是一种数字模拟混合集成电路,主要用来测量某特殊设备内部电子部件环境工作温度。借助虚拟仪器技术在测控系统领域的强大优势,开发了一台高精度的集成测温电路测试系统。本文对集成测温电路这一产品进行了简单介绍,提出了集成测温电路需要测试的性能指标和要求,具体介绍了嵌入式工控机、数据采集卡和可编程逻辑器件的功能,并设计了详细的测试方案,基于以上基础构建了本文的测试系统。系统针对集成测温电路的温度测量特性及其逻辑功能特性,采用研华嵌入式工控机和PCI板卡的硬件测试平台及LabVIEW软件设计平台,结合高精度铂金电阻温度传感器,研制了一种高精度温度测量系统。测量精度可达±0.3℃。论文详细地论述了测试系统的硬件电路设计和系统软件设计。硬件电路包括高精度温度基准、时钟信号的产生、逻辑功能测试电路、供电电源延时上电的实现、供电电压/电流监测;系统软件设计依次完成了包含仪器自检、电源监测、测试温度和数据处理四部分。测试结果以数据文件形式保存。集成测温电路测试系统经实际运行测试表明:系统性能稳定可靠,测量精度高,达到了设计的要求,很好地满足了集成测温电路性能指标测试的需求。
摘要 | 第3-4页 |
Abstract | 第4页 |
1 绪论 | 第8-16页 |
1.1 课题研究目的及意义 | 第8-9页 |
1.2 国内外电子测量仪器的研究现状 | 第9-11页 |
1.2.1 电子测量仪器 | 第9-10页 |
1.2.2 智能仪器 | 第10页 |
1.2.3 虚拟仪器 | 第10-11页 |
1.3 虚拟仪器的概念 | 第11-14页 |
1.3.1 虚拟仪器的硬件 | 第11-13页 |
1.3.2 虚拟仪器的软件 | 第13页 |
1.3.3 LabVIEW编程语言 | 第13-14页 |
1.4 论文研究的主要内容 | 第14-16页 |
2 集成测温电路测试系统方案设计 | 第16-23页 |
2.1 被测产品简介 | 第16页 |
2.2 系统功能和性能要求 | 第16-18页 |
2.2.1 系统功能要求 | 第16-17页 |
2.2.2 测试系统基本性能要求 | 第17-18页 |
2.3 系统组成结构 | 第18-20页 |
2.4 供电电源的监测原理简介 | 第20-22页 |
2.5 本章小结 | 第22-23页 |
3 系统硬件电路设计 | 第23-42页 |
3.1 系统的硬件选配 | 第23-26页 |
3.1.1 嵌入式工控机 | 第23-24页 |
3.1.2 数据采集卡 | 第24-25页 |
3.1.3 输入/输出卡 | 第25-26页 |
3.1.4 可编程逻辑器件 | 第26页 |
3.2 系统主要硬件模块设计 | 第26-39页 |
3.2.1 供电系统 | 第26-27页 |
3.2.2 供电电压/电流监测 | 第27-29页 |
3.2.3 信号的隔离驱动 | 第29-31页 |
3.2.4 逻辑功能测试 | 第31-33页 |
3.2.5 测试系统焊接可靠性测试 | 第33-34页 |
3.2.6 供电电源延时上电的实现 | 第34-38页 |
3.2.7 时基信号的产生 | 第38-39页 |
3.3 印制电路板设计 | 第39-41页 |
3.3.1 系统电路的原理图与PCB的设计 | 第39页 |
3.3.2 原理图的编辑 | 第39-40页 |
3.3.3 网络表的生成 | 第40页 |
3.3.4 硬件电路板的布局 | 第40页 |
3.3.5 印制电路板的布线 | 第40-41页 |
3.4 本章小结 | 第41-42页 |
4 基于LabVIEW的系统软件设计 | 第42-64页 |
4.1 集成测温测试系统开发平台的选择 | 第42页 |
4.2 NI-DAQmx的应用 | 第42-47页 |
4.2.1 数据采集系统简介 | 第43-44页 |
4.2.2 NI-DAQmx | 第44-47页 |
4.3 系统软件流程图设计 | 第47-52页 |
4.3.1 系统主程序模块 | 第48-49页 |
4.3.2 系统自检模块 | 第49-50页 |
4.3.3 温度测试模块 | 第50-51页 |
4.3.4 电源监测模块 | 第51-52页 |
4.4 测试系统界面设计 | 第52-57页 |
4.4.1 测试系统主界面 | 第52-53页 |
4.4.2 温度测试界面 | 第53-56页 |
4.4.3 数据查询界 | 第56页 |
4.4.4 电源设置界面 | 第56-57页 |
4.5 系统主要软件模块设计 | 第57-63页 |
4.5.1 上电顺序及测量端口切换 | 第57-58页 |
4.5.2 系统登陆及板卡自检 | 第58-59页 |
4.5.3 单点温度测量 | 第59-60页 |
4.5.4 逻辑测试功能 | 第60页 |
4.5.5 供电电压/电流监测 | 第60-62页 |
4.5.6 数据报表 | 第62-63页 |
4.6 测试结果分析 | 第63-64页 |
5 结论 | 第64-66页 |
参考文献 | 第66-69页 |
致谢 | 第69-71页 |
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