CN205103327U - 恒温晶振启动状态自动测试*** - Google Patents

Abstract

一种恒温晶振启动状态自动测试***，包括控制设备、多块测试板、高精度频率计数器、温度试验箱、直流稳压电源，所述控制设备为具有虚拟仪器软件结构的工控计算机，在所述控制设备内设置有一块32位数据卡。本实用新型所述的恒温晶振启动状态自动测试***结构简单，无需依赖人工读取数据和切换线路，并且该***可以使电流、频率和时间建立直观对应。

Description

恒温晶振启动状态自动测试***

技术领域

本实用新型涉及恒温晶振测试领域，具体地指一种恒温晶振启动状态自动测试***。

背景技术

恒温晶振(OCXO)是将晶体置于恒温槽内，通过设置恒温工作点，使槽体保持恒温状态，在一定范围内不受外界温度影响，达到稳定输出频率的效果。恒温晶振的快速稳定性能是当前恒温晶振的一项重要指标，鉴于该指标测试的复杂性和专业性，必须有一套测试***并完善其测试规范，才能满足对恒温晶振的测试。

恒温晶振的主要优点是：由于采用了恒温槽技术，频率温度特性在所有类型晶振中是最好的；由于电路设计精密，其短稳和相位噪声都较好。主要缺点是需要5分钟左右的加热时间才能正常工作。所以在测试恒温晶振时需要对其进行开机5分钟测试，测试指标包括：开机电流、稳态电流、开机5分钟内1次/1秒频率采样、第3分钟至第5分钟的频率稳定度。在传统的恒温晶振的测试当中，开机电流和稳态电流由测试人员从稳压电源上实时变化的电流值中识别、读取和记录。并且，由于每只恒温晶振都独立地配置电源线和信号线，在上电和测试时都是通过人工手动切换来实现。

所以传统的恒温晶振测试方法中，存在着如下缺点：首先，人工读取的开机电流和稳态电流存在人为判断的差异，无法做到精确读取；其次，实时电流无法完整采样记录，实时电流和实时频率无法建立直观对应，电流波动对频率的影响无法具体量化；实时电流和时间点也无法建立直观对应，无法精确考核热平衡建立时长的差异性，无法考核启动电流过冲或过低的差异性；因为没有功率谱线的，也无法对规定时间内施予的总功率进行积分和判断其差异性；再次，对每只恒温晶振的切换都靠人工手动实现，既耗时也费力。由此，基于传统恒温晶振测试的复杂程度，该测试***仅限于使用在有快速稳定要求的几款恒温晶振的测试上，无法推及用于所有恒温晶振测试上。

VISA是虚拟仪器软件结构(VirtualInstrumentSoftwareArchitecture)的缩写，实质是一个I/O接口软件及其规范的总称。一般情况下，将这个I/O接口软件称为VISA。VISA由VXIplug&play联盟制定。VISA提供用于仪器编程的标准I/O函数库，称为VISA库。VISA函数库驻留在计算机***内，是计算机与仪器的标准软件通信接口，计算机通过它来控制仪器。

由于VISA可通过计算机控制各仪器的特点，将VISA运用于恒温晶振测试***中，成为恒温晶振测试领域的一个重要研究方向。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的问题作出改进，而提供一种恒温晶振启动状态自动测试***，它具有结构简单的，无需依赖人工读取数据和切换线路，并且该***可以使电流、频率和时间建立直观对应。

为实现上述目的，本实用新型所设计的恒温晶振启动状态自动测试***，包括控制设备、多块测试板、高精度频率计数器、温度试验箱、直流稳压电源，其特殊之处在于：所述控制设备为具有虚拟仪器软件结构函数库的工控计算机，在所述控制设备内设置有一块32位数据卡；所述高精度频率计数器和直流稳压电源通过GPIB线与控制设备相连；所述每块测试板都放置于所述温度试验箱内；所述每块测试板上设置有多个放置恒温晶振的工位、一个控制恒温晶振选位的3/8译码器、多个控制恒温晶振通断的继电器、一个板间级接口和一个32位数据卡接口；所述每个工位上插置有一个恒温晶振，所述直流稳压电源与每块测试板相连并为每个恒温晶振供电；所述高精度频率计数器与每块测试板相连并读取每个恒温晶振的频率；在同一测试板上，所述32位数据卡接口的输入端与32位数据卡连接，32位数据卡接口的输出端分别连接板间级接口和3/8译码器的信号输入端；所述3/8译码器的信号输出端分别连接每个继电器，所述每个继电器与每个恒温晶振分别对应相连；所述每块测试板之间通过板间级接口相互连接。

进一步地，所述每块测试板上还包括两对电源接线柱和一个频率输出接线柱，所述直流稳压电源通过电源接线柱与测试板相连，所述高精度频率计数器通过频率输出接线柱与测试板相连。

再进一步地，所述测试板有五块；在每块测试板上，工位为八个，所述继电器为八个。

在上述技术方案中，32位数据卡与测试板上的32位数据卡接口的输入端连接，32位数据卡接口的输出端分别连接板间级接口和3/8译码器的信号输入端。3/8译码器的信号输出端分别连接每个继电器，而每个继电器又分别对应连接每个恒温晶振。3/8译码器用于控制继电器的关断，而每个继电器又控制对应的恒温晶振的关断。测试板进行上电片选时，控制设备通过对32位数据卡的控制，使32位数据卡发送信号至32位数据卡接口，收到信号的32位数据卡接口所在的测试板通过其板间级联接口接收到信号完成上电工作，其它未收到信号的测试板处于待工作状态。测试板上的恒温晶振进行上电选位时，控制设备通过对32位数据卡的控制，使32位数据卡发送信号至32位数据卡接口，接收到信号的32位数据卡接口所在的测试板上的3/8译码器接收到选位二进制信号，将其转换为选位的十进制信号，根据十进制信号相应的选择闭合继电器，被闭合的继电器所对应的恒温晶振上电。由此，32位数据卡用于控制每块测试板的上电片选和每块测试板上的恒温晶振的上电选位。

高精度频率计数器通过一个频率输出接线柱与测试板相连，作用是读取被测恒温晶振的测试频率。然后高精度频率计数器将被测晶振的测试频率通过GPIB线传送至控制设备。直流稳压电源通过两对电源接线柱与每块测试板相连并为每个恒温晶振供电。然后直流稳压电源将被测恒温晶振测试电流通过GPIB线传送至控制设备。由此，本实用新型将被测恒温晶振的测试电流和测试频率自动的送至控制设备，由控制设备后台自动将测试电流、测试频率还有时间作直观对应。

本实用新型相对于传统恒温晶振测试***而言。摆脱了对人工的依赖，不再需要人工读取实时数据和人工手动切换线路，使电流、频率和时间建立直观对应。由此，提高了恒温晶振的测试效率，所以本实用新型可以用于所有恒温晶振的测试中。并且，由于被测晶振的测试电流、测试频率和时间有了直观对应，可以研究电流的波动对频率的影响，可以考核热平衡建立的时长，可以考核启动电流过冲或过低的差异性；可以制作被测恒温晶振的功率谱线，可以研究在对规定时间内施予的总功率的差异性。

综上所述，本实用新型所设计的恒温晶振启动状态自动测试***不仅可以提高恒温晶振测试的效率，还可以用于对恒温晶振各项性能的试验和研究。

附图说明

图1为本实用新型的***原理框图。

图2为本实用新型中测试板上的电气结构示意图。

其中：控制设备1(其中：32位数据卡1.1)、测试板2(其中，工位2.1、3/8译码器2.2、继电器2.3、板间级接口2.4、32位数据卡接口2.5、电源接线柱2.6、频率输出接线柱2.7)、高精度频率计数器3、温度试验箱4、直流稳压电源5、GPIB线6、恒温晶振7。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它并不构成对本实用新型的限定，仅做举例而已。同时通过说明，本实用新型的优点将变得更加清楚和容易理解。

如图所示，有五块测试板2放置在恒温试验箱4内，在每块测试板2上有八个工位2.1，每个工位2.1上都插置有一个恒温晶振7。恒温试验箱4的作用是为恒温晶振7提供稳定的环境测试温度。恒温试验箱4有单独的电源为其供电。在每块测试板2上设置有五个接线柱，其中两对为两对电源接线柱2.6，剩下一个为频率输出接线柱2.7。有一直流稳压电源5通过两对电源接线柱2.6与测试板2相连接，直流稳压电源5为每个恒温晶振7供电，并且记录下每个恒温晶振7的电流。有一高精度频率计数器3通过一个频率输出接线柱2.7与测试板2相连接，高精度频率计数器3记录每个恒温晶振7的频率。

所述直流稳压电源5与测试板2连接后，再通过GPIB线与控制设备1相连。所述高精度频率计数器3与测试板2连接后，再通过GPIB线与控制设备1相连。控制设备1为具有虚拟仪器软件结构函数库(VISA)的工控计算机。直流稳压电源5在记录下测试板2上的恒温晶振7的电流后，通过GPIB线6将恒温晶振7的电流数据送至控制设备1。高精度频率计数器3在记录下测试板2上的恒温晶振7的频率后，通过GPIB线6将恒温晶振7的频率数据送至控制设备1。

在控制设备1内设置有32位数据卡1.1；在每块测试板2上设置有32位数据卡接口2.5。每个32位数据卡接口2.5的输入端与32位数据卡1.1相连接，由此，每块测试板2通过32位数据卡接口2.5与32位数据卡1.1相连接。在每块测试板2上设置有板间级接口2.4，所述每块测试板2通过板间级接口2.4相连。在每块测试板2上还设置有一个3/8译码器2.2和八个继电器2.3。同一块测试板2上的八个继电器2.3与八个恒温晶振7一一对应并相连，八个继电器2.3分别控制相对应的恒温晶振7的关断。在同一块测试板2上，32位数据卡接口2.5的输出端分别连接板间级接口2.4和3/8译码器2.2的信号输入端；3/8译码器2.2的信号输出端分别连接八个继电器2.3。

本实用新型的工作过程为：恒温晶振启动状态自动测试***的各个设备连接好以后，启动控制设备1，控制设备1控制32位数据卡1.1，使其首先发送测试板2的片选信号，片选信号通过32位数据卡接口2.5发送至测试板2上。通过板间级接口2.4的作用，被片选信号选择的测试板2选通后开始通电工作，此时被选通的测试板2上的所有部件通电。其他未被选通的测试板2处于待工作状态。在选通测试板2后，32位数据卡1.1再发送恒温晶振7的上电选位信号，上电选位限号通过32位数据卡接口2.5发送至被选通测试板2的3/8译码器2.2上，3/8译码器2.2接收到上电选位信号后发送至相应的继电器2.3，被选通的继电器2.3闭合，由此，与选通继电器2.3相对应的恒温晶振7选通。此时，被选通的恒温晶振7处于工作状态，其它未被选通的恒温晶振7处于待工作状态。直流稳压电源5为被选通的恒温晶振7供电，并记录其电流；直流稳压电源5将被选通的恒温晶振7的电流通过GPIB线6再反馈至控制设备1。高精度频率计数器3记录被选通的恒温晶振7的测试频率，通过GIPB线6将恒温晶振7的频率反馈至控制设备1。控制设备1收到各组件反馈数据后，对数据进行处理分析，是恒温晶振7的电流、频率和测试时间完成直观的对应。当第一个被选通的恒温晶振7完成数据分析后，控制设备1对32位数据卡1.1进行控制，使其重新发送恒温晶振7的上电选位信号，来测试下一个恒温晶振7。当被选通的测试板2上所有的恒温晶振7都测试完成后，控制设备1控制32位数据卡1.1，使其重新发送测试板2的片选信号，选择下一块测试板2选通后，32位数据卡1.1再发送恒温晶振7的选位信号，进行下一块被选通的测试板2上的恒温晶振的测试，直至所有的恒温晶振7测试完毕。

未详尽说明的部分为现有技术。

Claims (3)

1.一种恒温晶振启动状态自动测试***，包括控制设备(1)、多块测试板(2)、高精度频率计数器(3)、温度试验箱(4)、直流稳压电源(5)，其特征在于：所述控制设备(1)为具有虚拟仪器软件结构函数库的工控计算机，在所述控制设备(1)内设置有一块32位数据卡(1.1)；

所述高精度频率计数器(3)和直流稳压电源(5)通过GPIB线(6)与控制设备(1)相连；

所述每块测试板(2)都放置于所述温度试验箱(4)内；

所述每块测试板(2)上设置有多个放置恒温晶振(7)的工位(2.1)、一个控制恒温晶振(7)选位的3/8译码器(2.2)、多个控制恒温晶振(7)通断的继电器(2.3)、一个板间级接口(2.4)和一个32位数据卡接口(2.5)；

所述每个工位(2.1)上插置有一个恒温晶振(7)，所述直流稳压电源(5)与每块测试板(2)相连并为每个恒温晶振(7)供电；所述高精度频率计数器(3)与每块测试板(2)相连并读取每个恒温晶振(7)的频率；

在同一测试板(2)上，所述32位数据卡接口(2.5)的输入端与32位数据卡(1.1)连接，32位数据卡接口(2.5)的输出端分别连接板间级联接口(2.4)和3/8译码器(2.2)的信号输入端；所述3/8译码器(2.2)的信号输出端分别连接每个继电器(2.3)，所述每个继电器(2.3)与每个恒温晶振(7)分别对应相连；

所述每块测试板(2)之间通过板间级联接口(2.4)相互连接。

2.根据权利要求1所述的恒温晶振启动状态自动测试***，其特征在于：所述每块测试板(2)上还包括两对电源接线柱(2.6)和一个频率输出接线柱(2.7)，所述直流稳压电源(5)通过电源接线柱(2.6)与测试板(2)相连，所述高精度频率计数器(3)通过频率输出接线柱(2.7)与测试板(2)相连。

3.根据权利要求1所述的恒温晶振启动状态自动测试***，其特征在于：所述测试板(2)有五块；在每块测试板(2)上，工位(2.1)为八个，所述继电器(2.3)为八个。