集成测温电路测试系统的研究与实现

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究目的及意义
• 1.2 国内外电子测量仪器的研究现状
• 1.2.1 电子测量仪器
• 1.2.2 智能仪器
• 1.2.3 虚拟仪器
• 1.3 虚拟仪器的概念
• 1.3.1 虚拟仪器的硬件
• 1.3.2 虚拟仪器的软件
• 1.3.3 LabVIEW编程语言
• 1.4 论文研究的主要内容
• 2 集成测温电路测试系统方案设计
• 2.1 被测产品简介
• 2.2 系统功能和性能要求
• 2.2.1 系统功能要求
• 2.2.2 测试系统基本性能要求
• 2.3 系统组成结构
• 2.4 供电电源的监测原理简介
• 2.5 本章小结
• 3 系统硬件电路设计
• 3.1 系统的硬件选配
• 3.1.1 嵌入式工控机
• 3.1.2 数据采集卡
• 3.1.3 输入/输出卡
• 3.1.4 可编程逻辑器件
• 3.2 系统主要硬件模块设计
• 3.2.1 供电系统
• 3.2.2 供电电压/电流监测
• 3.2.3 信号的隔离驱动
• 3.2.4 逻辑功能测试
• 3.2.5 测试系统焊接可靠性测试
• 3.2.6 供电电源延时上电的实现
• 3.2.7 时基信号的产生
• 3.3 印制电路板设计
• 3.3.1 系统电路的原理图与PCB的设计
• 3.3.2 原理图的编辑
• 3.3.3 网络表的生成
• 3.3.4 硬件电路板的布局
• 3.3.5 印制电路板的布线
• 3.4 本章小结
• 4 基于LabVIEW的系统软件设计
• 4.1 集成测温测试系统开发平台的选择
• 4.2 NI-DAQmx的应用
• 4.2.1 数据采集系统简介
• 4.2.2 NI-DAQmx
• 4.3 系统软件流程图设计
• 4.3.1 系统主程序模块
• 4.3.2 系统自检模块
• 4.3.3 温度测试模块
• 4.3.4 电源监测模块
• 4.4 测试系统界面设计
• 4.4.1 测试系统主界面
• 4.4.2 温度测试界面
• 4.4.3 数据查询界
• 4.4.4 电源设置界面
• 4.5 系统主要软件模块设计
• 4.5.1 上电顺序及测量端口切换
• 4.5.2 系统登陆及板卡自检
• 4.5.3 单点温度测量
• 4.5.4 逻辑测试功能
• 4.5.5 供电电压/电流监测
• 4.5.6 数据报表
• 4.6 测试结果分析
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢