一種採用gpib協議的電容器參數自動測試系統的製作方法
2023-06-08 23:03:01 4
專利名稱：一種採用gpib協議的電容器參數自動測試系統的製作方法
技術領域：
一種採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統
技術領域：
本實用新型涉及測試設備，特別是一種採用GPIB(General PurposeInterface Bus，通用接口總線)協議的電容器參數自動測試系統。
背景技術：
目前，電容器製造行業對電容器參數的測試大多是靠手工完成，每測試一個參數 就要設置一道工序，參數測試後根據相關參數分出合格品、不合格品，在合格品中根據誤差 大小再分出一等品、二等品、三等品。因此，電容器測試是電容器生產企業中投入人力、物 力、財力最多的工序，同時阻礙了電容器生產行業的信息化。基於GPIB的自動測試系統是計算機技術和自動測試技術相結合的產物，目前廣 泛應用於眾多領域。一個測試項目就是計算機向測試儀表發送消息，計算機和測試儀表之 間通過GPIB線來連接，本文介紹了基於GPIB總線的電容器參數自動測試系統。該系統大 大提高了電容器測試的自動化程度，使測試人員從繁重的測試任務中解脫出來，不但提高 了儀器的測量精度，而且具有數據處理能力，並能用軟體來取代硬體甚至完成硬體無法完 成的功能。隨著微處理器日益廣泛的應用和大規模集成電路技術的發展，出現了大量能夠產 生多種波形且性能穩定的採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統，但大多數方案都是 基於串行或並行總線進行數據的傳輸，這種方案雖然成本較低，但系統的實時性較差，難以 滿足複雜波形的大數據量的傳輸要求。
實用新型內容為了解決現有技術的技術問題，有必要提供一種實時性好、自動化高的採用GPIB 協議的電容器參數自動測試系統。本實用新型解決現有的技術問題所採用的技術方案為一種採用GPIB協議的電 容器參數自動測試系統，包括計算機、LCR測試儀、分揀控制單元和電容器輸送平臺，所述計 算機連接所述LCR測試儀，所述LCR測試儀連接到電容器，並且還通過連接到分揀控制單 元，所述分揀控制單元連接到電容器輸送平臺。上述採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統中，所述計算機和所述LCR測試儀 通過GPIB總線連接。上述採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統中，所述LCR測試儀通過測試電纜 和待測試電容器連接。上述採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統中，所述分揀控制單元控制電容 器從兩個不同輸出口輸出。上述採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統中，所述計算機包括GPIB-PCI-XL 型號的GPIB總線通訊卡。 上述採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統中，所述LCR測試儀採用4263BLCR測試器。相較於現有技術，本實用新型一種採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統基 於GPIB總線協議，包括計算機、LCR測試儀和分揀控制單元。採用GPIB總線協議進行數據 傳輸控制，具有較好的數據傳輸能力，從而本實用新型具有較好的實時性。另外，通過計算 機控制LCR測試儀對電容器進行自動測試，大大提高了電容器測試的自動化程度，使測試 人員從繁重的測試任務中解脫出來，不但提高了測量精度，而且具有數據處理能力，並能計 算機上可以實現用軟體來取代硬體甚至完成硬體無法完成的功能。
圖1-2是本實用新型採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統一較佳實施方式 的測試模型示意圖。圖3是圖1所示採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統的系統框架示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和本實用新型的實施方式作進一步詳細說明。請參閱圖1-2，是本實用新型一種採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統的測 試模型電路示意圖。眾所周知，電容器有電阻特性和電容特性，其參數用複數阻抗Z表示， 阻抗測量簡化模型如圖1所示。Vs是測試信號電平，Rs是電源內阻。V表示測試信號電壓 時，I表示流過被測件的電流為，則被測件的阻抗Z = V/I，其中阻抗Z包括實部和虛部，具 體可表示為Z = RXC+jXX，RC為電容器等效電阻，X = l/ω XC為電容器等效容抗。式中 ω是加在電容器上信號的角頻率，C為電容器等效電容。C和RXC是電容器需要主要測試 的參數。圖1所示測試模型中被測件的阻抗Z的實部和虛部可以是並聯電路結構或者串聯 電路結構，具體可參閱圖2中(a)和(b)所示。對於小電容值，在交流測試信號下，有較大的 電抗，意味著大數值並聯電阻的影響相對於小數值串聯電阻更加顯著，採用並聯電路模型， 如圖2中(a)所示。當測量大電容值時，串聯電阻的影響大於並聯電阻，所以採用串聯電路 模型，如圖2中(b)所示。在實際測量過程中，電抗大於100ΚΩ時，利用並聯電路模型，小 於100ΚΩ時採用串聯電路模型。本實用新型採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統結構框圖如圖3所示，其包 括計算機10、LCR測試儀(即電容、電感、電阻參數測試儀)20、分揀控制單元30和電容器 輸送平臺(未標示)。所述計算機10通過GPIB總線連接所述LCR測試儀，所述LCR測試儀 通過電纜連接到電容器40，並且還通過內部微處理器總線接口連接到分揀控制單元30。所 述分揀控制單元30連接到電容器40輸送平臺。電容器40的輸送平臺包括一個輸入口 輸 入，以及兩個輸出口 輸出1和輸出2，如圖3所示。電容器40測試完畢後在分揀控制單元 30控制下從輸出1或者輸出2輸出。所述計算機10是整個系統的控制核心，負責整個平臺的控制，檢測數據的讀取、 處理、結果顯示、數據存儲，提供人機互動界面、在線提示和幫助。計算機10包括符合GPIB 協議的IEEE-488總線通訊卡，用於完成計算機10與GPIB協議儀器的控制和數據傳輸。在 本實施方式中，計算機10的GPIB總線通訊卡可選用INES公司的GPIB-PCI-XL型號。所述LCR測試儀20採用Agilent公司4263B LCR測試器，其面板結構簡單，使用方便，性能穩定、 可靠性好，提供完整的GPIB編程和SCPI編程碼，方便用於自動測試場合。所述LCR測試儀 20通過測試電纜連接到待測試的電容器40。多個電容器40從輸入口依次輸入並進行測 試，然後在分揀控制單元30控制下從輸出1或輸出2輸出。所述分揀控制單元30接收來 自LCR測試儀20輸出的信號，完成電容器40測試後的分揀。根據測試電容器40的參數， 所述分揀控制單元30的處理器接口輸出不同的信號，採用機電控制技術實現電容器40的 分揀。 所述計算機10和所述LCR測試儀20採用GPIB總線連接。GPIB總線是一個數字 化的24線並行總線，包括8條數據線，5條控制線(ΑΤΝ、Ε0Ι、IFC、REN和SRQ)，3條握手線 和8條地線。GPIB使用8位並行、字節串行的異步通訊方式，數據一般以ASCII碼字符串 方式傳送。每個連接在GPIB總線上的設備，包括計算機接口卡，都包括一個在0到30之間 的GPIB地址，一般GPIB接口板設置為地址0，儀器的GPIB地址從1到30。GPIB有一個主 控制器來控制總線，在總線上傳送儀器命令和數據，主控制器尋址一個發送消息設備和一 個或者多個接受消息設備，消息數據串以並行方式在總線上從發送消息設備傳向接受消息 設備。GPIB 總線使用 SCPI (Standard Command for Programming Instrument)語言進行通相較於現有技術，本實用新型一種採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統基 於GPIB總線協議，包括計算機、LCR測試儀和分揀控制單元，通過計算機控制LCR測試儀對 電容器進行自動測試，大大提高了電容器測試的自動化程度，使測試人員從繁重的測試任 務中解脫出來，不但提高了測量精度，而且具有數據處理能力，並能計算機上可以實現用軟 件來取代硬體甚至完成硬體無法完成的功能。以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能 認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視 為屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求一種採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統，其特徵在於包括計算機、LCR測試儀、分揀控制單元和電容器輸送平臺，所述計算機連接所述LCR測試儀，所述LCR測試儀連接到電容器，並且還通過連接到分揀控制單元，所述分揀控制單元連接到電容器輸送平臺。
2.根據權利要求1所述的採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統，其特徵在於所 述計算機和所述LCR測試儀通過GPIB總線連接。
3.根據權利要求2所述的採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統，其特徵在於所 述LCR測試儀通過測試電纜和待測試電容器連接。
4.根據權利要求3所述的採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統，其特徵在於所 述分揀控制單元控制電容器從兩個不同輸出口輸出。
5.根據權利要求1所述的採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統，其特徵在於所 述計算機包括GPIB-PCI-XL型號的GPIB總線通訊卡。
6.根據權利要求1所述的採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統，其特徵在於所 述LCR測試儀採用4263BLCR測試器。
專利摘要本實用新型公開了一種採用GPIB協議的電容器參數自動測試系統，包括計算機、LCR測試儀、分揀控制單元和電容器輸送平臺，所述計算機連接所述LCR測試儀，所述LCR測試儀連接到電容器，並且還通過連接到分揀控制單元，所述分揀控制單元連接到電容器輸送平臺。本實用新型具有較好的實時性和較高的自動化。
文檔編號G01R27/26GK201716376SQ20102020799
公開日2011年1月19日 申請日期2010年5月28日 優先權日2010年5月28日
發明者唐建東 申請人:深圳職業技術學院