(优秀论文)频率器件温度特性自动测试系统

频率器件温度特性自动测试系统毕业论文（欧阳林）- I - 频率器件温度特性自动测试系统 摘要：本测试系统是针对生产及检验频率器件温度特性指标的单位而编写。它摆脱了以前的手动操作方法， 系统通过使用先进的通信接口技术和计算机的自动化处理来实现对“频率器件温度特性”值的自动测量。 测试系统通过 GPIB 通信接口实现对频率采集设备对象的自动控制，由计算机获取数据进行加工处理来完成产品的频率数据的处理； 另外通过 RS232 通信接口实现对温度试验设备对象的自动控制，完成对产品温度环境变换；最后将采集的数据汇总处理并计算输出。 采用本测试系统对产品的温度特性值的测量免除了大量的手动操作和手工数据的处理，有效地避免了由于人工操作带来的误差和错误；其二，测试系统为产品的生产和检验大大的缩短了生产周期，快捷准确的实现产品的生产；另外，由于测试系统的测试过程由计算机自动控制完成， 这将有力地降低劳动力和产品生产的成本。 测试系统采用 Windows 操作系统作为运行平台。使用 Visual C+.NET 开发工具实现系统的软件制作。 关键字：频率器件、GPIB、频率采集设备、温度试验设备 - II -目 录 目 录 第一章 前 言第一章 前 言 ··························· 1 1.1电子通信与频率器件的应用··················· 1 1.2测试系统的作用和意义····················· 1第二章 综 述第二章 综 述 ··························· 3 2.1当前相关测试系统概况····················· 3 2.2测试系统要解决的问题····················· 4 2.3测试系统的关键技术······················ 5 第三章 系统分析第三章 系统分析························· 7 3.1现有测试系统测试流程····················· 7 3.2用户需求分析························· 8 3.3可行性研究··························14 第四章 系统设计第四章 系统设计·························16 4.1总体结构设计·························16 4.2系统配置设计·························16 4.3数据结构设计·························17 4.4系统主要功能模块设计·····················18 第五章 系统实现第五章 系统实现·························27 5.1系统运行平台·························28 5.2模块的实现与调试·······················29 第六章 系统测试第六章 系统测试·························35 6.1测试环境和条件························35 6.2系统实例测试·························35 6.3性能分析···························38 第七章 结束语第七章 结束语··························40 致谢致谢 ·······························42 参考文献参考文献 ·····························43频率器件温度特性自动测试系统毕业论文（欧阳林）- 1 - 第一章 前 言 1.1 电子通信与频率器件的应用 近年来计算机的发展可见是日新月异。随着计算机技术的迅速发展，我们的日常生活如交通、电子通信、办公自动化和网络等技术也得到了更快更新的改善和提高。由于计算机的科学计算及信息数据处理功能越来越强大，使得工业制作与控制领域带来了飞速的发展。各种电子仪器仪表的精度及测量速度不断的提高，测量设备与计算机的通信接口不断的完善和改进，如计算机必备串行通信接口 RS232、 RS485、RS422；并行通信接口如 GPIB(General Purpose Interface Bus)是由 IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)协会规定的一种 ANSI/IEEE488 标准和并行打印接口； 还有近几年才开发的最新规范通用串行通信接口 USB(Universal Serial Bus)。这些规范使得通信更稳定速度更快并且形成了一系列接口标准。 计算机和各种数字通信如基站、直放站、手机等通信网及通信终端使用的数量越来越多，范围也不断的扩大，而这些设备中都要用到频率器件或设备作为其内部的频率源。随着电子信息产业的迅速发展，需求量越来越大，频率器件的使用将无所不在。 1.2 测试系统的作用和意义 频率器件的温度特性是最重要的指标之一，厂家生产和公司购买者都将频率器件的温度特性指标作为首要指标参数进行检测。要进行温度特性的检测需要稳定的恒温环境，当前都使用高低温交变恒温箱。温度特性设备制造厂商都对其生产的设备做了很大的改进，设备的运行可以进行编程操作和手动操作相结合，因此多数频率器件生产的厂家对温度特性的检测都实现了半自动化，也有国外厂家实现了自动化的生产。而多数的购买者根据设备制造厂商的设备界面手动操作方法来测试频率器件的温度特性。测试完成后通过手工或者计算机辅助计算出产品的特性值。为改变这种效率低下的测试手段，必须采用计算机与测量设备的通信及数据的采集来自动完成测试过程。 - 2 -第一章 前 言 自动测试前只需将产品连接好采集设备，设备通过通信连接线与计算机完成通信。测试系统自动完成与设备的数据信息交换。测试完成后通过计算机自动计算出其指标特性，最后将测试结果打印出来。进入测后无须人员介入，测试完成后无需人工提取数据计算，大大的降低了工作强度，提高了工作效率，使产品的生产测试周期更短。 操作界面 图 2-1 操作显示表 说明：上述图片来自网站http:/www.gzespec.com/espec/photo/ 频率器件温度特性自动测试系统毕业论文（欧阳林）- 3 - 第二章 综 述 2.1 当前相关测试系统概况 当今世界上基于 PC 的自动化方案已成为主流，PC 在自动化领域的应用正迅速增长，通过将所有的功能集成于这个统一开放的平台上，通过人机界面可以使复杂的控制和数据处理变得更加简单化。 计算机自动测量和控制CAMAC （Computer Automat Measurement And Control）系统（简称测控系统）是一门新兴的技术，它是自动控制技术、计算机科学、微电子学和通讯技术有机结合、综合发展的产物。测控系统包含的内容十分广泛。它包括各种数据采集和处理系统，自动测量系统，生产过程控制系统，导弹、卫星的检测及发射控制等。 先进时钟和频率器件技术开始向国内转移， 而配套的测量设备却还没有直接向国内转移，尤其是温度特性测量设备主要由美国的 Saunders pRdSet->Open() 读取完否 fdCntGetFieldValue() 读取完成pRdSet->Close()myDatabase.Close() YESNO 图 4.3 打开文件模块 显示记录 SetItemText() 开 始 选择文件 打开？OnFileOpen() myDatabase.Open() NO YES退 出 打开数据记录 GetdataFromAces() - 20 -第四章 系统设计 1. 从文件菜单中选择打开文件，单击“打开”项。 2. 在弹出对话框中选择所要打开的文件后单击“确定”按钮将文件打开。 3. 选择“测试条件设置”页查看文件、产品信息和设置温度记录。 4. 选择“运行状态显示”页查看文件测试的测试结果。 4.4.3 打印模块 （1） 模块功能 打印输出测试结果， 测试完成后或者打开测试过的记录文件， 然后打印 “运行状态显示”页的显示结果。模块流程图如下。 开 始 OnFilePrint() （2） 模块操作说明 1. 确保有打开保存记录的文件或测试完成有记录的文件。 2. 从文件菜单中选择“打印” ，单击“打印”项即可操作打印工作。 4.4.4 录入参数 有测试记 录? 读取测试值 GetItemText() 初始化打印机 输出记录TextOut() 无记录 ? 下一条记录 iCnt+ 打 印 输 出 完YESNO YES NO 退出打印并输出信息 图 4.4 打印模块 频率器件温度特性自动测试系统毕业论文（欧阳林）- 21 - （1） 模块功能 每次做测量前，由操作者录入文件、产品信息和需要做测试的温度点及恒定时间。其模块流程图如下。 开始 录入信息（产品、文件和 设置温度点击恒定时间） （2） 操作说明 1. 选择系统的“测试参数设置”页面。 2. 将文件信息录入“测试信息”栏，输入文件名和操作者。 3. 将产品信息录入到“产品信息栏” ，输入产品代码、产品频率、产品描述和产品指标。 4. 将测试温度点和恒定时间录入到“环境温度设置”栏。分别可作添图 4.5 参数信息录入 添加 YES 删除OnBnClickedAdd() OnBnClickedDelete() YES修改 OnBnClickedRepaire() YES录入 YESNO NO NO NO 选取记录 选取记录 录入信息完成 - 22 -第四章 系统设计 加、删除和修改操作。 4.4.5 自动测试 （1） 模块功能 此模块功能为测试系统的主要功能部件。自动测试模块根据输入的产品频率、产品指标、测试温度点及恒定时间自动测试产品并将测试的频率值和温度值装入数据文件保存， 把频率值、 温度值和计算结果显示出来。 其模块流程图如下。 （2） 操作说明 频率器件温度特性自动测试系统毕业论文（欧阳林）- 23 - 1. 按录入参数的方法将文件、产品和测试温度点和恒定时间录入到对应的输入框。 2. 单击“状态显示”页面的“运行”按钮。如果之前没有创建文件，这时会提醒用户创建测试文件， 在弹出的对话框中输入测试记录文件后按确定；如果之前已经创建了测试文件，这里就会直接进入自动测试。 3. 测试过中可通过“状态显示”页面观察测试状态。 4. 停止测试时，单击“停止”按钮即可停止测试过程。 4.4.6 手动测试 （1） 模块功能 可单独运行温度试验设备设置温度值，使温度改变到设置的温度点；读取产品的频率值，通过单击事件可多次读取频率值。其模块流程图如下。 开 始 初始化设备 温箱操作 读取频率值 选择 操作OnBnClickedStart() OnBnClickedTest() 退出操作 OnBnClickedExit() 图 4.7 手动操作 （2） 操作说明 1. 在功能菜单栏单击手动测试即可打开测试对话框。 2. 设置温度：在“设置温度”输入框输入需要测试的温度点。 3. 显示实测温度：测试过程中读取的温度值在“实测温度”显示框显示。 - 24 -第四章 系统设计 4. 启动温度试验设备：输入温度值后单击“启动”按钮即可启动温度试验设备。 5. 显示频率值：单击“测试”钮即可读取频率，将频率值显示到“频率值”输出框。 6. 停止测试：测试完成或测试过程中单击“停止”按钮即可停止测试。 7. 退出测试：单击“退出”按钮即可退出测试。 4.4.7 计算显示 （1） 模块功能 此模块为调用模块，在自动测试过程中计算显示测试结果。在开始后先插入一条记录，然后将读取到的温度值显示到下一列，然后将读取到的频率和计算好的 PPM 值显示到接下来的列中。PPM 的计算公式为： （测量到的频率值中心频率值）÷（中心频率÷1000000）即： 60010× ff