CN110376459B - 多通道晶体振荡器频率-温度特性的高速采集***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多通道晶体振荡器频率‑温度特性的高速采集***。它包括工控电脑，并行数据采集单元，频率测量控制单元，温度控制单元，测试工位，和外置稳压源；所述温度控制单元内设置多个测试工位；所述频率测量控制单元通过测试工位连接线与所述测试工位对应连接；所述频率测量控制单元通过网线集成到并行数据采集单元上；所述测试工位与外置稳压源通过软性电源线连接；所述温度控制单元与所述工控电脑通过通信信号连接；所述工控电脑通过网线与并行数据采集单元连接。本发明具有能精确表征晶体振荡器实时工作的频率‑温度特性的优点。本发明还公开了多通道晶体振荡器频率‑温度特性的高速采集***的采集方法。

Description

多通道晶体振荡器频率-温度特性的高速采集***及方法

技术领域

本发明涉及自动化测试领域，更具体地说它是多通道晶体振荡器频率-温度特性的高速采集***。本发明还涉及多通道晶体振荡器频率-温度特性的高速采集***的采集方法。

背景技术

晶体振荡器是利用石英晶片的压电效应，通过正反馈振荡电路实现的频率输出。在现代电子设备中，晶体振荡器被用作时间或频率的基准源，相当于电子设备的心脏。电子设备的工作环境温度变化必然影响到晶体振荡器的工作状态和输出频率。

晶振行业均采用自动化的频率-温度特性测试***，通过测量一定温度间隔点下晶体振荡器的输出频率来描述晶体振荡器的频率-温度特性；该方法无法精确表征晶体振荡器实时工作时的频率-温度特性。

而采用人工对晶体振荡器连续工作状态下的频率-温度特性测试存在数据误判、效率低下，且存在无法同时对多个晶体振荡器进行测试的问题；

对于批量产品或温度循环周期较长的测试要求，则必然形成测试瓶颈；另外原有***未能达到高速采集要求，则瞬间发生的异常频率跳变也将无法捕捉，对于正常晶振的短稳特性同样无法获取便捷数据认知，而市面上能购买到的短稳仪通常也只有单一通道且价格昂贵。

因此，现亟需开发一种效率较高，能准确表征晶体振荡器实时工作的频率-温度特性的晶体振荡器频率-温度特性的采集***及其采集方法。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种多通道晶体振荡器频率-温度特性的高速采集***，能同时对多个晶体振荡器进行测试，能精确表征晶体振荡器实时工作的频率-温度特性。

本发明的第二目的是提供多通道晶体振荡器频率-温度特性的高速采集***的采集方法，效率较高，采集数据的速度较快，数据的采集速度可达到50毫秒/次，极大提高了实时频率-温度特性测试的精细程度和测量效率。

为了实现上述本发明的第一目的，本发明的技术方案为：多通道晶体振荡器频率-温度特性的高速采集***，包括工控电脑，并行数据采集单元，频率测量控制单元，温度控制单元，测试工位，和外置稳压源；

所述温度控制单元内设置多个测试工位；所述频率测量控制单元通过测试工位连接线与所述测试工位对应连接；

所述频率测量控制单元通过网线集成到并行数据采集单元上；

所述测试工位与外置稳压源通过软性电源线连接；

所述温度控制单元与所述工控电脑连接；

所述工控电脑通过网线与并行数据采集单元连接。

在上述技术方案中，所述工控电脑配置有与所述并行数据采集单元连接的网卡接口；

所述温度控制单元至少包括环境温度试验箱；

所述环境温度试验箱和所述工控电脑均配置有RS-485接口；

所述工控电脑配置有主频大于或等于3.2GHz，运行内存大于或等于8G的高速CPU及容量大于或等于500G的存储硬盘。

在上述技术方案中，所述频率测量控制单元至少包括频率计数器；

所述频率计数器配置有网线接口、且支持TCP/IP协议；

所述温度控制单元上设有通信信号线，所述温度控制单元通过所述通信信号线和RS-485接口与所述工控电脑连接。

在上述技术方案中，所述测试工位上设有引脚插孔；

每个所述测试工位的输出端通过测试工位连接线与所述频率计数器对应连接；

所述测试工位连接线为频率信号线。

在上述技术方案中，所述环境温度试验箱提供的温场环境为-55℃～+125℃；所述环境温度试验箱内部设置有温度传感器，外部配置有与温度曲线配合的交互界面；

所述外置稳压源提供0V～48V的多通道稳压电源。

为了实现上述本发明的第二目的，本发明的技术方案为：所述的多通道晶体振荡器频率-温度特性的高速采集***的采集方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：设置测试工位；

步骤二：设置温度曲线；

通过选择程序编号，调用已设置备用的标准温度曲线；

或在工控电脑上设置温度曲线，

温度曲线的设置参数包括极限低温及恒温时间、极限高温及恒温时间、极限低温与高温之间的升温速率、降温速率、温度循环次数；

在工控电脑上建立测试***界面；建立数据库存储区域，实现数据实时存档；将各硬件接口纳入后台控制程序，实现对各单元控制；采用工控电脑***时钟，建立数据及数据采集时间点关系；

测试***界面及***控制发送始化命令；

步骤三：常温频率检测；

当工控电脑上频率测试正常时，进入下一步；当测试不正常时，进行人工检查、纠正，再进行常温频率检测；

步骤四：启动全自动测试；

并行数据采集单元和温度测量控制单元均运行；

步骤五：测试完毕，频率采集停止、环境温度试验箱恢复25℃待机；

步骤六：测试数据自动保存；实现实时数据存档；

步骤七：人工拷贝测试数据/另存；

步骤八：系列数据分析。

在上述技术方案中，步骤一中，对并行数据采集单元和多路频率测试单元按照配置的测试工位数量启动多个并行的频率计数器，实现多路数据并行实时采集，具体为：

工控电脑向频率测计数器发送初始化命令；

并行数据采集单元与频率测量控制单元之间进入触发通信模式；

多个频率计数器并发执行。

在上述技术方案中，步骤二中，测试***界面及***控制发送始化命令具体为：清除频率计数器通信错误内容；

使频率计数器将被测频率信号电平并反馈至并行数据采集单元；

设置频率计数器触发电平；

设置频率计数器每完成一次频率测量时立即发送测量数据至并行数据采集单元；

设置频率计数器为连续测量模式；

所述的触发通信模式具体为：并行数据采集单元处于等待频率计数器的数据发送状态；

当频率计数器发送的频率测量数据到达并行数据采集单元时，并行数据采集单元立即将频率测量数据反馈至测试***；

随后频率测量控制单元再次进入等待频率测量数据状态。

在上述技术方案中，步骤四中，并行数据采集单元运行具体为：

并行数据采集单元的各通道处于不同的工作进程中，当接收到频率测量数据时立即将频率数据上报测试***，显示测量结果并存档；

温度测量控制运行具体为：

当***启动时，温度测量控制单元向环境温度试验箱发送初始化命令：

清除环境温度试验箱通信错误内容；

设置环境温度试验箱的环境温度控制内容；

设置环境温度试验箱为连续温度测量模式；

每次完成温度测量时立即发送测量数据至温度测量控制单元；

温度测量控制单元立即将温度数据上报测试***。

在上述技术方案中，步骤六中，实时数据存档具体包括：

当***的温度测量控制单元反馈温度测量数据时，立即将温度测量数据及数据到达时间点存档；

当***的并行数据采集单元反馈频率测量数据时，根据频率测量数据到达时间点查询试验环境温度，将频率测量数据、温度、时间点存档。

本发明具有如下优点：

(1)本发明通过工控电脑对该***设置相邻温度、温度保持时间、温度变化速率，与此同时并行测试被测晶振的实时频率，并将采样数据以任务数据库方式存储在工控电脑硬盘上，为变温条件下石英晶体振荡器实时频率特性研究分析提供***、方法和数据；

(2)本发明采集数据的速度较快，数据的采集速度可达到50毫秒/次，极大提高了实时频率-温度特性测试的精细程度和测量效率；能实现基于变温条件下高速频率采集的功能；

(3)本发明能精确表征晶体振荡器实时工作的频率-温度特性，且本发明采用自动化技术，效率较高，精度较高；克服了人工测试存在的数据误判、效率低下，无法同时对多个晶体振荡器进行测试的缺点；

(4)本发明可以较佳地实现石英晶体振荡器变温条件下实时频率的测试，有效帮助识别石英晶体振荡器在变温条件下频率跳变异常，及推进石英晶体振荡器在变温频率特性的研究和性能提升；

(5)本发明实现的变温条件下高速频率采集功能，为某些特别关注变温条件下频率变化的使用场所提供了测试和控制保障，使变温条件下的频率变化(变温短稳)有望成为振荡器领域的一个新的行业标准指标。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明测试工艺流程图。

图3本发明应用于实施例中的某16MHz锁相晶振变温短稳测试及判定曲线图。

图4为图3的测试结果。

图5为本发明应用于实施例中的某100MHz恒温晶振5.5次温循频率监测及判定曲线图。

图6为图5的测试结果。

图7本发明应用于实施例中的某10MHz晶振偶发频率异常跳变捕捉(失效分析)曲线图。

图8为图7的测试结果。

图9为本发明实施例结构示意图。

图中1-工控电脑,2-并行数据采集单元,3-频率测量控制单元,3.1-频率计数器,4-温度控制单元,4.1-环境温度试验箱,5-测试工位,6-外置稳压源,7-被测晶振,8-网线,9-测试工位连接线,10-软性电源线,11-通信信号线。

图1和图9中，VDD表示为：测试工位的工作电压端；GND表示为：测试工位电源地和信号地；OUT表示为：测试工位输出端；VDD、GND和OUT分别为测试工位上配置的插孔；待测晶振分别与VDD、GND和OUT连接。

图1中，间隔设置的二个测试工位之间的点为省略号，此处表示测试工位可以根据实际需求设置多个；

图1中，间隔设置的二个频率计数器之间的点为省略号，此处表示频率计数器可以根据实际需求设置多个。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：多通道晶体振荡器频率-温度特性的高速采集***，包括工控电脑1，并行数据采集单元2，频率测量控制单元3，温度控制单元4，测试工位5，和外置稳压源6；

所述温度控制单元4内设置多个测试工位5；每个所述测试工位5上对应设有一个被测晶振7；所述频率测量控制单元3通过测试工位连接线9与所述测试工位5对应连接，从而与被测晶振7对应连接；

所述频率测量控制单元3通过网线8集成到并行数据采集单元2上；

所述测试工位5与外置稳压源6通过软性电源线10连接；

所述温度控制单元4与所述工控电脑1连接；

所述工控电脑1通过网线8与并行数据采集单元2连接(如图1所示)。

进一步地，所述工控电脑1配置有与所述并行数据采集单元2连接的网卡接口，工控电脑1通过网卡接口与并行数据采集单元2连接，实现高速数据读取；

所述温度控制单元4至少包括环境温度试验箱4.1；

所述环境温度试验箱4.1上配置有RS-485接口，所述工控电脑1配置有与所述环境温度试验箱4.1的RS-485接口相对应的RS-485接口，工控电脑1通过设于其上的RS-485接口与环境温度试验箱的RS-485接口连接，实现工控电脑与环境温度试验箱的交互通信和设置；

所述工控电脑1配置有主频大于或等于3.2GHz，运行内存大于或等于8G的高速CPU及容量大于或等于500G的存储硬盘，所述工控电脑可配置主频为3.2GHz的CPU、8Gbit运行内存、500G硬盘，确保实时数据采集运行通畅并足以保存测试产生的大量数据；所述工控电脑可根据实际需求配置其他高速CPU及大容量硬盘。

进一步地，频率测量控制单元3上设置有网线接口；所述并行数据采集单元1以一个路由器为主体，通过网线8分别与频率测量控制单元3上设置的网线接口连接；通过IP分配，实现多通道数据并行交换和串行发送。

进一步地，所述频率测量控制单元3至少包括频率计数器3.1；所述频率计数器3.1配置有网线接口、且支持TCP/IP协议；

所述频率计数器3.1与被测晶振7对应连接。

进一步地，所述温度控制单元4上设有通信信号线11(即并行线缆)，所述温度控制单元4通过所述通信信号线11(即并行线缆)连接所述工控电脑1的RS-485接口和所述环境温度试验箱的RS-485接口，实现对环境温度试验箱4.1的温度读取和设置。

进一步地，被测晶振7与所述测试工位5对应设置；

所述测试工位5上设有与被测晶振7相配合的引脚插孔；从而实现被测晶振的电源、地、输出等信号的连接；

每个所述测试工位5的输出端通过测试工位连接线9分别与位于环境温度试验箱4.1外部的所述频率计数器3.1对应连接(如图1所示)；

所述测试工位连接线9为频率信号线。

更进一步地，所述环境温度试验箱4.1提供的温场环境为-55℃～+125℃；所述环境温度试验箱4.1内部设置有温度传感器，外部配置有与温度曲线配合的交互界面，环境温度试验箱4.1支持RS-485接口；满足被测晶振7的测试需求；

所述外置稳压源6提供0V～48V的多通道稳压电源；通过设置，可以满足不同晶振的不同工作电压需求；又因多通道输出，当被测晶振7需要配置压控电压时也是可以满足的。

参阅附图可知：所述的多通道晶体振荡器频率-温度特性的高速采集***的采集方法(如图2所示)，包括如下步骤，

步骤一：设置测试工位5，实现多路数据并行实时采集；

步骤二：选择或设置温度曲线；

通过选择程序编号，调用已设置备用的标准温度曲线；

或在工控电脑1上设置温度曲线，

温度曲线的设置参数包括极限低温及恒温时间、极限高温及恒温时间、极限低温与高温之间的升温速率、降温速率、温度循环次数；

在工控电脑1上建立测试***界面；建立数据库存储区域，实现数据实时存档；将各硬件接口纳入后台控制程序，实现对各单元控制；采用工控电脑***时钟，建立数据及数据采集时间点关系；

测试***界面及***控制发送始化命令；

步骤三：常温频率检测；

当工控电脑1上频率测试正常时，进入下一步；当测试不正常时，进行人工检查、纠正，再进行常温频率检测；

步骤四：启动全自动测试；

并行数据采集单元2和温度测量控制单元3均运行；

步骤五：测试完毕，频率采集停止、环境温度试验箱4.1恢复25℃待机；

步骤六：测试数据自动保存；实现实时数据存档；

步骤七：人工拷贝测试数据/另存；

步骤八：系列数据分析。

进一步地，步骤一中，对并行数据采集单元2和多路频率测试单元按照配置的测试工位数量启动多个并行的频率计数器，实现多路数据并行实时采集，具体为：

工控电脑1向频率测计数器3.1发送初始化命令；

并行数据采集单元2与频率测量控制单元3之间进入触发通信模式；

多个频率计数器3.1并发执行；

步骤二中，测试***界面及***控制发送始化命令具体为：清除频率计数器3.1通信错误内容；

使频率计数器3.1将被测频率信号电平并反馈至并行数据采集单元2；

设置频率计数器3.1触发电平；

设置频率计数器3.1每完成一次频率测量时立即发送测量数据至并行数据采集单元2；

设置频率计数器3.1为连续测量模式；

所述的触发通信模式具体为：并行数据采集单元2处于等待频率计数器3.1的数据发送状态；

当频率计数器3.1发送的频率测量数据到达并行数据采集单元2时，并行数据采集单元2立即将频率测量数据反馈至测试***；

随后频率测量控制单元3再次进入等待频率测量数据状态。

更进一步地，步骤四中，并行数据采集单元运行具体为：并行数据采集单元2的各通道处于不同的工作进程中，当接收到频率测量数据时立即将频率数据上报测试***，显示测量结果并存档；

温度测量控制单元3为独立通道的温度测量控制单元，温度测量控制单元3运行具体为：当***启动时，温度测量控制单元向环境温度试验箱发送初始化命令：

清除环境温度试验箱通信错误内容；

设置环境温度试验箱的环境温度控制内容；

设置环境温度试验箱为连续温度测量模式；

每次完成温度测量时立即发送测量数据至温度测量控制单元；

温度测量控制单元立即将温度数据上报测试***。

步骤六中，实时数据存档具体包括：

当***的温度测量控制单元反馈温度测量数据时，立即将温度测量数据及数据到达时间点存档；

当***的并行数据采集单元反馈频率测量数据时，根据频率测量数据到达时间点查询试验环境温度，将频率测量数据、温度、时间点存档。

实施例

现分别以某16MHz锁相晶振、100MHz恒温晶振和10MHz锁相晶振的多通道晶体振荡器频率-温度特性的高速采集***及其方法为实施例，对其他被测晶振的多通道晶体振荡器频率-温度特性的高速采集***同样具有指导作用。

工控电脑以太网接口通过网线与一个八通道路由器连接(实际可以根据测试需求选择任意N通道路由器，N大于或等于1)，并为每个通道上的频率计数器配置IP。

其中路由器上的四个通道通过网线分别连接至频率计数器3.1；

该所述频率计数器3.1均配置以太网接口，支持以太网接口的集散控制方式；所述频率计数器3.1与置于环境温度试验箱4.1内的测试工位5相对应；被测晶振7设于测试工位5上，所述频率计数器3.1通过测试工位连接线9与被测晶振7对应连接；环境温度试验箱4.1为高低温试验箱；

被测晶振7置于测试工位5上，被测晶振7和测试工位5均置于高低温箱试验箱4.1中，由高低温箱试验箱4.1提供指定条件的温场环境；

测试工位5的电源由外部稳压电源6提供，外部稳压电源6与测试工位5通过软性电源线10连接，外部稳压电源6的电压设置可以根据实际被测晶振的电压需求而独立设置。

高低温箱试验箱4.1配置RS485接口，可将高低温箱试验箱4.1自身的工作参数(如温度值组合、各温度点保持时间等)通过信号传输线传送到工控电脑端RS485端口，供测试***读取和处理。

所述频率计数器3.1包括第一号频率计数器3.11、第二号频率计数器3.12、第三号频率计数器3.13和第四号频率计数器3.14(实际可以根据测试需求拓展为任意N个频率计数器，N大于或等于1)；第一号频率计数器3.11、第二号频率计数器3.12、第三号频率计数器3.13和第四号频率计数器3.14均呈间隔设置；

所述测试工位5包括第一测试工位5.1、第二测试工位5.2、第三测试工位5.3和第四测试工位5.4；第一号频率计数器3.11、第二号频率计数器3.12、第三号频率计数器3.13和第四号频率计数器3.14均呈间隔设置；

第一号频率计数器3.11、第二号频率计数器3.12、第三号频率计数器3.13和第四号频率计数器3.14通过测试工位连接线9分别与第一测试工位5.1、第二测试工位5.2、第三测试工位5.3和第四测试工位5.4一一对应。

被测晶振7包括第一号被测晶振7.1、第二号被测晶振7.2、第三号被测晶振7.3和第四号被测晶振7.4；所述第一号被测晶振7.1位于第一测试工位5.1上，第二号被测晶振7.2位于第二测试工位5.2上，第三号被测晶振7.3位于第三测试工位5.3上，第四号被测晶振7.4位于第四测试工位5.4上；

第一号频率计数器3.11通过测试工位连接线9与第一号被测晶振7.1对应连接；第二号频率计数器3.12通过测试工位连接线9与第二号被测晶振7.2对应连接；第三号频率计数器3.13通过测试工位连接线9与第三号被测晶振7.3对应连接；第四号频率计数器3.14通过测试工位连接线9与第四号被测晶振7.4对应连接；

第一测试工位5.1、第二测试工位5.2、第三测试工位5.3和第四测试工位5.4可集成到一个统一的测试PCB上，也可为单个独立测试夹具的组合。

第一号频率计数器3.11、第二号频率计数器3.12、第三号频率计数器3.13和第四号频率计数器3.14均通过GPS低相噪超高稳晶振时间频率***连接，实现时钟同步和统一(如图9所示)。

实施例中的某16MHz锁相晶振变温短稳测试及判定曲线如图3所示。

图3中，横坐标表示测试时间，单位为：秒；纵坐标分表表示为频率(单位为：Hz)和温度(单位为：℃)；

从图4可以看出，采用本发明对实施例中的某16MHz锁相晶振变温短稳测试及判定过程中，变温速率为1.33℃/分钟，平均采集速度为96.5次/分钟(约62ms/次)。由此可以看出，本发明采集数据的速度较快，采用自动化技术，效率较高，精度较高，可以较佳地实现石英晶体振荡器变温条件下实时频率的测试，极大提高了实时频率-温度特性测试的精细程度和测量效率，能精确表征晶体振荡器实时工作的频率-温度特性。

由图4可以看出，本案例采集速度较快且连续，能在尽可能密集的时间间隔监测锁定状态或捕捉失锁异常或其他薄弱环节，为研究基于锁相技术对石英晶体在变温条件频率过冲的抑制水平提供切实的实验方法和试验数据。

实施例中的某100MHz恒温晶振5.5次温循频率监测及判定曲线如图5所示。

图5中，横坐标表示测试时间，单位为：日；纵坐标分表表示为频率(单位为：Hz)和温度(单位为：℃)；

从图6可以看出，采用本发明对实施例中某100MHz恒温晶振5.5次温循频率监测及判定过程中，平均采集速度为1.3次/分钟；变温速率为1.64℃/分钟。由图6可以看出，本发明的一个重要特点是将变温设置和频率采集速率集中控制，并能根据试验任务，调整频率采集速率(频次)，采集到的监测数据显示，该恒温晶振在长达9H40MIN的试验周期里运行正常，且恒温晶振自身控温特性在变温条件下的频率变化得以体现，为研究恒温晶振控温特性提供试验方法和数据支撑。

实施例中的某10MHz晶振偶发频率异常跳变捕捉(失效分析)曲线如图7所示。

图7中，纵坐标表示为：相邻频率跳变量，单位为：Hz；

图7中，A表示2019年3月20日测量的某10MHz晶振的频率(即某10MHz晶振第一次测量)；B表示2019年3月21日测量的某10MHz晶振的频率(即某10MHz晶振第二次测量频率)；C表示2019年4月11日测量的某10MHz晶振的频率(即某10MHz晶振第三次测量频率)；D表示2019年4月12日测量的某10MHz晶振的频率(即某10MHz晶振第四次测量频率)。

从图8可以看出采用本发明对实施例中的某10MHz晶振偶发频率异常跳变捕捉(失效分析)过程中，平均采集速度为：82.3次/分钟；变温速率为1.64℃/分钟。由此可以看出，本发明由于采集速度较快，以72ms/次的频率采集速度捕捉到偶发的频率异常跳变现象，为偶发频率异常跳变故障模式提供采集方法和测试数据。

结论：本发明通过工控电脑1上测试***测试界面，可以向下行单元发送各种控制命令，及接受各单元反馈数据，本发明实时采集晶体振荡器频率-温度特性速度可达到50毫秒/次，按一次试验时间按3小时算，大约可以采集216，000个频率数据、216，000个时间点数据、216，000个温度点数据，单个任务数据库文件约为200Mbit。

而现有技术多只晶振测试通常都为一个通道依次测，不能实现多通道实时测试，对于批量产品或温度循环周期较长的测试要求，则必然形成测试瓶颈；另外现有技术未能达到高速采集50ms/次的采集速度，则瞬间发生的异常频率跳变无法捕捉；因此本***的实现使多通道大批量问题和高速采集问题均迎刃而解。

通过上述测试方法，可以较佳地实现石英晶体振荡器变温条件下实时频率的测试，有效帮助识别石英晶体振荡器在变温条件下频率跳变异常，及推进石英晶体振荡器在变温频率特性的研究和性能提升；且极大提高了实时频率-温度特性测试的精细程度和测量效率，能精确表征晶体振荡器实时工作的频率-温度特性，且采用自动化技术，效率较高，精度较高。

为了能够更加清楚的说明本发明所述的多通道晶体振荡器频率-温度特性的高速采集***及方法与现有技术相比所具有的优点，工作人员将这两种技术方案进行了对比，其对比结果如下表：

由上表可知，本发明所述的多通道晶体振荡器频率-温度特性的高速采集***及方法与现有技术相比，采集数度较高，能捕捉瞬间发生的异常频率跳变，检测精度较高，能同时对多个晶体振荡器进行测试。

其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (5)

1.多通道晶体振荡器实时频率-温度特性的高速采集方法，其特征在于：采用多通道晶体振荡器实时工作频率-温度特性的高速采集***实时采集晶体振荡器频率-温度特性；

多通道晶体振荡器实时工作频率-温度特性的高速采集***包括工控电脑(1)，并行数据采集单元(2)，频率测量控制单元(3)，温度控制单元(4)，测试工位(5)，和外置稳压源(6)；

所述温度控制单元(4)内设置多个测试工位(5)；所述温度控制单元(4)至少包括环境温度试验箱(4.1)；

所述频率测量控制单元(3)通过测试工位连接线(9)与所述测试工位(5)对应连接；

所述频率测量控制单元(3)通过网线(8)集成到并行数据采集单元(2)上；所述频率测量控制单元(3)至少包括频率计数器(3.1)；

所述测试工位(5)与外置稳压源(6)通过软性电源线(10)连接；

所述温度控制单元(4)与所述工控电脑(1)连接；

所述工控电脑(1)通过网线(8)与并行数据采集单元(2)连接；

多通道晶体振荡器实时频率-温度特性的高速采集方法，包括如下步骤，

步骤一：设置测试工位(5)；

步骤一中，对并行数据采集单元(2)和多路频率测量控制单元(3)按照配置的测试工位数量启动多个并行的频率计数器，实现多路数据并行实时采集，具体为：

工控电脑(1)向频率计数器(3.1)发送初始化命令；

并行数据采集单元(2)与频率测量控制单元(3)之间进入触发通信模式；

多个频率计数器(3.1)并发执行；

步骤二：设置温度曲线；

通过选择程序编号，调用已设置备用的标准温度曲线；

或在工控电脑(1)上设置温度曲线，

温度曲线的设置参数包括极限低温及恒温时间、极限高温及恒温时间、极限低温与高温之间的升温速率、降温速率和温度循环次数；

在工控电脑(1)上建立测试***界面；建立数据库存储区域，实现数据实时存档；将各硬件接口纳入后台控制程序，实现对各单元控制；采用工控电脑***时钟，建立数据及数据采集时间点关系；

测试***界面及***控制发送始化命令；

步骤二中，测试***界面及***控制发送始化命令具体为：清除频率计数器(3.1)通信错误内容；

使频率计数器(3.1)将被测频率信号电平反馈至并行数据采集单元(2)；

设置频率计数器(3.1)触发电平；

设置频率计数器(3.1)每完成一次频率测量时立即发送测量数据至并行数据采集单元(2)；

设置频率计数器(3.1)为连续测量模式；

所述的触发通信模式具体为：并行数据采集单元(2)处于等待频率计数器(3.1)的数据发送状态；

当频率计数器(3.1)发送的频率测量数据到达并行数据采集单元(2)时，并行数据采集单元(2)立即将频率测量数据反馈至测试***；

随后频率测量控制单元(3)再次进入等待频率测量数据状态；

步骤三：常温频率检测；

当工控电脑(1)上频率测试正常时，进入下一步；当测试不正常时，进行人工检查纠正，再进行常温频率检测；

步骤四：启动全自动测试；

并行数据采集单元(2)和温度控制单元(4)均运行；

步骤四中，并行数据采集单元运行具体为：

并行数据采集单元(2)的各通道处于不同的工作进程中，当接收到频率测量数据时立即将频率数据上报测试***，显示测量结果并存档；

温度控制单元(4)运行具体为：

当***启动时，温度控制单元(4)向环境温度试验箱(4.1)发送初始化命令：

清除环境温度试验箱(4.1)通信错误内容；

设置环境温度试验箱(4.1)的环境温度控制内容；

设置环境温度试验箱(4.1)为连续温度测量模式；

每次完成温度测量时立即发送测量数据至温度控制单元(4)；

温度测量控制单元立即将温度数据上报测试***；

步骤五：测试完毕，频率采集停止，环境温度试验箱恢复25℃待机；

步骤六：测试数据自动保存；实现实时数据存档；

步骤六中，实时数据存档具体包括：

当***的温度控制单元(4)反馈温度测量数据时，立即将温度测量数据及数据到达时间点存档；

当***的并行数据采集单元(2)反馈频率测量数据时，根据频率测量数据到达时间点查询试验环境温度，将频率测量数据、温度和时间点存档；

步骤七：人工拷贝测试数据或另存测试数据；

步骤八：系列数据分析。

2.根据权利要求1所述的多通道晶体振荡器实时频率-温度特性的高速采集方法，其特征在于：所述工控电脑(1)配置有与所述并行数据采集单元(2)连接的网卡接口；

所述环境温度试验箱(4.1)和所述工控电脑(1)均配置有RS-485接口；

所述工控电脑(1)配置有主频大于或等于3.2GHz，运行内存大于或等于8G的高速CPU及容量大于或等于500G的存储硬盘。

3.根据权利要求1或2所述的多通道晶体振荡器实时频率-温度特性的高速采集方法，其特征在于：所述频率计数器(3.1)配置有网线接口、且支持TCP/IP协议；

所述温度控制单元(4)上设有通信信号线(11)，所述温度控制单元(4)通过所述通信信号线(11)和RS-485接口与所述工控电脑(1)连接。

4.根据权利要求3所述的多通道晶体振荡器实时频率-温度特性的高速采集方法，其特征在于：所述测试工位(5)上设有引脚插孔；

每个所述测试工位(5)的输出端通过测试工位连接线(9)与所述频率计数器(3.1)对应连接；

所述测试工位连接线(9)为频率信号线。

5.根据权利要求4所述的多通道晶体振荡器实时频率-温度特性的高速采集方法，其特征在于：所述环境温度试验箱(4.1)提供的温场环境为-55℃～+125℃；所述环境温度试验箱(4.1)内部设置有温度传感器，外部配置有与温度曲线配合的交互界面；

所述外置稳压源(6)提供0V～48V的多通道稳压电源。

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