專利名稱：信號測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多通路電信號測試系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)在系統(tǒng)試驗中對總線信號、 模擬量信號、開關(guān)量信號和離散量信號的同時測量。
背景技術(shù)：
在信號測量領(lǐng)域，常常需要對多種待測信號例如總線信號、模擬量信號、離散量信 號和開關(guān)量信號等進行測量。這些信號量完成采集之后都需要經(jīng)過專用的輸出口輸出，以 供后續(xù)設(shè)備使用。也就是說，對于每一個特定的輸出口來說，其只能傳輸一種信號類型，不 能跨越類型來傳輸別種信號，例如如果一個輸出口用來輸出模擬量信號，那么它就只能輸 出模擬量信號，而不能再用來輸出離散量信號或者開關(guān)量信號。在具體應(yīng)用中，信號采集設(shè)備往往采用將多個輸出口并聯(lián)成一端口的輸出方式。 每個端口包括若干根作為輸出口的針腳，每根針腳用來輸出一個特定的數(shù)據(jù)。雖然每個針 腳的輸出數(shù)據(jù)的類型不能改變，但是從端口中整體輸出的信號就同時包括總線信號、模擬
量、離散量和開關(guān)量。而在將這些信號輸入到測試系統(tǒng)中時，需要借助各種信號測試板卡，例如總線測 試板卡、模擬量測試板卡、離散量測試板卡和開關(guān)量測試板卡。這些板卡都是標準化的設(shè) 計，只能用來測試特定種類的信號，如果接入其它種類的信號，則無法形成有效輸入。如果 要用同一塊測試板卡同時測試多種信號，不僅技術(shù)上難以實現(xiàn)，而且就算能實現(xiàn)，也會使得 成本大大提高。通常的做法是，將特定采集設(shè)備的輸出端口先后接入到各種測試板卡上，分別完 成各種信號的采集。例如圖1中顯示了通常的信號測試系統(tǒng)及其測試方法。其中主要包括采集裝置輸出端口 210和測試裝置220。采集裝置的輸出端口 210 中包括模擬量輸出針腳211、開關(guān)量輸出針腳212、離散量輸出針腳213和總線信號量針腳 214，測試裝置220相應(yīng)地包括模擬量測試板卡221、開關(guān)量測試板卡222、離散量測試板卡 223和總線信號測試板卡224，以及用于運算的CPU板卡228。各輸出針腳分別通過插拔的 方式借助對應(yīng)的轉(zhuǎn)接端子，例如模擬量轉(zhuǎn)接端子231、開關(guān)量轉(zhuǎn)接端子232、離散量轉(zhuǎn)接端 子233和總線信號轉(zhuǎn)換端子234而與各測試板卡相連。在進行試驗時，輸出端口 210同時輸出總線信號K、模擬量信號L、開關(guān)量信號M和 離散量信號N，但是這些信號中只有與測試板卡種類符合的信號能夠被感知并接收。因此例 如先將輸出端口 210與模擬量轉(zhuǎn)接端子231相連，并最終連接到模擬量測試板卡221上，從 而對模擬量輸出針腳211的輸出信號進行測量；再將輸出端口 210與開關(guān)量轉(zhuǎn)接端子232 相連，從而對開關(guān)量輸出針腳212的輸出信號進行測量；然后將輸出端口 210與離散量轉(zhuǎn)接 端子233相連，從而對離散量輸出針腳213的輸出信號進行測量；最后將輸出端口 210與總 線信號轉(zhuǎn)換端子234相連，從而對總線信號量針腳214的輸出信號進行測量。這樣測試的缺點是很明顯的，由于是在不同時間分別采集數(shù)據(jù)，因此各種數(shù)據(jù)之 間的匹配度較差，對測試的精確度影響很大。而且，采集數(shù)據(jù)時需要將試驗重復(fù)多次，非常浪費時間，尤其是在需要采集較長時間的數(shù)據(jù)時，時間上的損耗非常大。因此，人們非常希 望能夠?qū)Χ喾N數(shù)據(jù)同時進行測量，以克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于解決上述問題，提出一種信號測試系統(tǒng)，其可將待測設(shè)備輸 出的多種類型的待測信號分類匯總，再通過數(shù)個新的端口輸出給測試系統(tǒng)。這樣在每一 個匯總的輸出端口中，所包含的全部針腳都只包括一種測試信號，例如總線信號、模擬量信 號、離散量信號或開關(guān)量信號，只需將這些端口分別與相應(yīng)的測試板卡相連，即可同時完成 全部待測信號的測試，從而可以實現(xiàn)多信號種類多線程實時測試。具體來說，本發(fā)明提出了一種信號測試系統(tǒng)，用于測試同時輸出多種類型待測信 號的待測設(shè)備，其包括接口裝置和測量裝置，接口裝置與待測設(shè)備相連，測量裝置用于對所 述多種類型待測信號進行測量。此外，在接口裝置和測量裝置之間，還包括信號調(diào)理裝置， 該裝置用于將多種類型的待測信號分類調(diào)理，并將相同類型的信號整合在一起。優(yōu)選地，信號調(diào)理裝置可包括多個接線，用于將各輸入口根據(jù)其所輸入的待測信 號的類型而連接至對應(yīng)的輸出端口。當(dāng)然，信號調(diào)理裝置中也可包括其它信號電路，以完成 測量器必須的信號調(diào)理整合工作。進一步地，測量裝置也可包括各種級聯(lián)設(shè)備，從而將多個測量模塊并聯(lián)在一起。實 現(xiàn)測量裝置模塊化的好處是顯而易見的，可以隨時方便地改變測量的容量。最簡單的方法是只在一個主測量模塊中包括CPU，其它并聯(lián)的副測量模塊通過調(diào) 用主測量模塊中的CPU來進行測量。但是這樣的布置結(jié)構(gòu)可能存在缺陷，即當(dāng)并聯(lián)的副測 量模塊較多時，主測量模塊中的CPU可能無法完成所有的計算工作，成為擴大測量容量的 瓶頸。因此，更加合理的布置結(jié)構(gòu)是，主測量模塊的數(shù)目可為多個，這樣可以在需要時并聯(lián) 接入主測量模塊，從而增加測量裝置的計算能力，消除了由于計算能力限制而可能存在的 容量瓶頸。此外，上述多種類型的待測信號可包括總線信號、模擬量信號、開關(guān)量信號和離散
量信號等。


現(xiàn)在將通過僅為舉例的方式，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，其 中圖1顯示的是傳統(tǒng)測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2顯示的是依照本發(fā)明優(yōu)選實施方式的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3顯示的是依照本發(fā)明另一實施方式的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4顯示的是本發(fā)明中的信號調(diào)理箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式圖2中顯示了依照本發(fā)明優(yōu)選實施方式的信號測試系統(tǒng)。其主要包括根據(jù)本發(fā)明 的信號調(diào)理箱30、多個接入端口 10a、IOb和信號測量裝置20。每個接入端口 10a、10b均可 包括多根針腳(例如10根)，其中部分針腳(例如1根)是總線輸出針腳14a、14b，分別輸出總線信號Ka、Kb，部分針腳(例如4根)是模擬量輸出針腳lla、llb，分別輸出模擬量信 號La、Lb，部分針腳(例如3根)是開關(guān)量輸出針腳12a、12b，分別輸出開關(guān)量信號Ma、Mb， 剩下的針腳(例如2根)是離散量輸出針腳13a、13b，分別輸出離散量信號Na、Nb。如圖2所示，經(jīng)過信號調(diào)理箱30的處理，原本散布在各個接入端口的總線信號Ka、 Kb，模擬量信號La、Lb，開關(guān)量信號Ma、Mb以及離散量信號Na、Nb分別被組合在同一個輸出 口中，從而被很方便地分別接入信號測量裝置20的總線信號測試板卡M、模擬量測試板卡 21、開關(guān)量測試板卡22和離散量測試板卡23上同時完成各種數(shù)據(jù)的測量。這樣，原本很麻 煩的測量過程被極大地簡化了。而在圖3所示的另一個實施方式中，情況要更加復(fù)雜一點。信號測試系統(tǒng)仍然包 括根據(jù)本發(fā)明的信號調(diào)理箱130和多個接入端口 110a、110b。每個接入端口 IlOaUlOb均 可包括多根針腳(例如50根)，其中部分針腳(例如5根)是總線輸出針腳lHa、114b，分 別輸出總線信號Ka、Kb，部分針腳(例如15根)是模擬量輸出針腳llla、lllb，分別輸出模 擬量信號La、Lb，部分針腳(例如25根)是開關(guān)量輸出針腳llh、112b，分別輸出開關(guān)量信 號Ma、Mb，剩下的針腳(例如5根)是離散量輸出針腳113a、113b，分別輸出離散量信號Na、 Nb。但另一方面，本例與前一實施方式最大的區(qū)別在于，本例中包括兩個信號測量裝 置120c和120d，并且兩設(shè)備分別包括級聯(lián)卡129c和U9d，兩級聯(lián)卡通過電纜相連，從而將 兩設(shè)備并聯(lián)在一起。兩設(shè)備中既可以分布具有獨立的CPU板卡以協(xié)調(diào)完成各自的運算工 作，也可僅在其中一個設(shè)備中設(shè)置CPU板卡1觀、1觀’，而由其獨自完成兩設(shè)備中的全部運
算工作。設(shè)置并列的測量裝置120c和120d的優(yōu)點在于可以根據(jù)需要及時擴充設(shè)備的測試 能力。例如在本例中，由于兩個接入端口 IlOaUlOb的模擬量輸出針腳IllaUllb共有30 根針腳，一塊模擬量測量板卡可能不具有足夠的插口來完成測量工作。而在復(fù)雜的測試情 況下甚至可能需要同時采集兩三百個針腳的數(shù)據(jù)，更加需要擴充測量板卡。如圖3所示，經(jīng)過信號調(diào)理箱130的處理，原本散布在各個接入端口的總線信號 Ka、Kb，模擬量信號La、Lb，開關(guān)量信號Ma、Mb以及離散量信號Na、Nb分別被組合在同一個輸 出口中，但是由于信號測量裝置120c不具有足夠的測量容量，無法同時完成這么多端口的 測量。因此，每個輸出口的針腳分成兩部分，一部分接入測量裝置120c中，另一部分接入測 量裝置120d中，同時由于兩測量裝置被連接在一起并共用CPU，因此可以同時完成。這樣， 測量裝置可以很容易形成一主機帶若干個副機的結(jié)構(gòu)布置，從而實現(xiàn)測量裝置的量產(chǎn)和靈 活測試。當(dāng)然，也可以在每個測量裝置中都布置CPU，從而只具有一種測量裝置，這樣可以 進一步便于測量裝置的量產(chǎn)。另一方面，由于每接入一臺測量裝置都會增加新的計算能力， 因此也不會出現(xiàn)在前一種結(jié)構(gòu)布置中，由于接入副機過多而超出主機運算能力的現(xiàn)象。圖4顯示的是信號調(diào)理箱30、130的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括兩個輸入口 3la、31b，每個 輸入口分別引入若干個總線數(shù)據(jù)線、模擬量數(shù)據(jù)線、開關(guān)量數(shù)據(jù)線和離散量數(shù)據(jù)線，分別傳 輸總線信號Ka、Kb，模擬量信號La、Lb，開關(guān)量信號Ma、Mb和離散量信號Na、Nb。其中，總線 信號Ka、Kb，離散量信號Na、Nb分別被直接連接到離散量輸出口 37、32，模擬量信號La、Lb 和開關(guān)量信號Ma、Mb則經(jīng)各自的調(diào)理電路35、36后再分別連接到傳輸模輸出口 33和開關(guān)量輸出口 34。這樣就實現(xiàn)了輸入信號的調(diào)理和整合，從而便于實現(xiàn)信號的同步測量。當(dāng)然， 這只是信號調(diào)理箱結(jié)構(gòu)的一個示例，任何其它能夠?qū)崿F(xiàn)線路整理的結(jié)構(gòu)都能適用于所述信 號調(diào)理箱之中。 請注意，本發(fā)明的保護范圍并不限于優(yōu)選實施方式所描述的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù) 人員可以對優(yōu)選實施方式進行各種變化和修改，但這些變化和修改仍然包括在權(quán)利要求書 所限定的保護范圍中。
權(quán)利要求
1.一種信號測試系統(tǒng)，用于測試同時輸出多種類型待測信號的待測設(shè)備，其特征在于， 包括接口裝置和測量裝置，所述接口裝置與所述待測設(shè)備相連，所述測量裝置用于對所述 多種類型待測信號進行測量，其中，在所述接口裝置和所述測量裝置之間，還包括信號調(diào)理 裝置，所述信號調(diào)理裝置將所述多種類型的待測信號分類，并將相同類型的信號整合在一 起。
2.如權(quán)利要求1所述的信號測試系統(tǒng)，其特征在于，所述信號調(diào)理裝置包括多個接線， 用于根據(jù)輸入口所輸入的待測信號的類型將其連接至對應(yīng)的輸出端口。
3.如權(quán)利要求1或2所述的信號測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測量裝置包括級聯(lián)設(shè)備， 用于將多個測量模塊并聯(lián)在一起。
4.如權(quán)利要求3所述的信號測試系統(tǒng)，其特征在于，在所述多個測量模塊中，至少部分 模塊包括CPU。
5.如權(quán)利要求1或2所述的信號測試系統(tǒng)，其特征在于，所述多種類型待測信號包括模擬量信號、開關(guān)量信號和離散量信號。
全文摘要
一種信號測試系統(tǒng)，用于測試同時輸出多種類型待測信號的待測設(shè)備，其特征在于，包括接口裝置和測量裝置，所述接口裝置與所述待測設(shè)備相連，所述測量裝置用于對所述多種類型待測信號進行測量，其中，在所述接口裝置和所述測量裝置之間，還包括信號調(diào)理裝置，所述信號調(diào)理裝置用于將所述多種類型的待測信號分類調(diào)理，并將相同類型的信號整合在一起。
文檔編號G01R31/00GK102103169SQ20091020130
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者劉永超, 孟益民, 安樂, 汪亞杰, 王健, 管瑜琳, 許光磊, 郭惠軍, 郭曉燕 申請人:中國商用飛機有限責(zé)任公司, 中國商用飛機有限責(zé)任公司上海飛機設(shè)計研究院