１　　概述

　　工業(yè)控制器作為工業(yè)監(jiān)測控制的關鍵設備，其應用越來越廣泛，然而其使用前的測試還　停留在人工測試階段，采用人工測試存在測試時間長、不夠精確等缺點。本文作者在ｗｉｎｄｏｗ　ｓ�。梗赶麻_發(fā)的基于ｐｃ機工業(yè)控制器測試系統(tǒng)，實現(xiàn)了帶ｒｓ２３２通訊接口工業(yè)控制器模擬量精度的自動校驗和開關量信號的自動測試。該測試系統(tǒng)的開發(fā)為工業(yè)控制器的測試提供了一種快速、準確、可靠的自動測試工具。

　　２　　測試系統(tǒng)組成及原理

　　為使測試系統(tǒng)有良好的用戶界面，縮短開發(fā)周期，測試系統(tǒng)采用了現(xiàn)成ｐｃ機加上自行設計　的ｉｓａ　總線ｉ／ｏ測試板卡的設計方案，其核心是一個基于ｉｓａ總線測試板卡的數(shù)據(jù)采集與控制　系統(tǒng)。測試系統(tǒng)由ｐｃ機主板、ｉｓａ總線測試板卡、鼠標、顯示器、打印機和相應的測試軟件　組成，參見圖１，測試板卡信號輸出端（ａｏ，ｄｏ）和控制器的信號輸入端（ａｉ，ｄｉ）連接　，測試板卡信號輸入端（ａｉ，ｄｉ）和控制器的信號輸出端（ａｏ，ｄｏ）連接，ｐｃ機的ｒｓ２３２串　口和被測控制器的ｒｓ２３２串口相連，形成若干閉環(huán)測試回路。

　　當測試控制器的ａｉ通道時，通過測試板卡的ａｏ通道向被測試控制器發(fā)出測試激勵信號（給　定值），經(jīng)ｄ／ａ轉(zhuǎn)換送到控制器ａｉ通道，再進行ａ／ｄ轉(zhuǎn)換，所得實測值從串口返回ｐｃ機，和相應給定值進行比較，得出該測試點測量精度；控制器ａｏ通道的測試是先通過串口發(fā)給定值到控制器模擬輸出通道，通過測試板卡的ａｉ通道采集實測值，計算該點測量精度。開關量的測試與之類似，將給定邏輯值和實測邏輯值進行比較即可。

　　３　　測試板卡框圖及簡介

　　測試板卡框圖見圖２，測試板卡由模擬輸入通道、模擬輸出通道，開關量信號的　輸入和輸出以及接口電　路組成，模擬輸入通道包括了模擬信號電流／電壓轉(zhuǎn)換電路、多路�！M開關、ａ／ｄ轉(zhuǎn)換部分　，模擬輸出通道包括了多路ｄ／ａ轉(zhuǎn)換器、恒流源電路和輸出信號轉(zhuǎn)接　電路。板卡共有８路模擬量輸入、１４路模擬量輸出和８路開關量輸入、輸出，模擬量輸入輸　出信號為４￣２０�。恚岐娏�，模擬量輸入的測量精度為０１２５　‰，模擬量輸出的測量精度為�。蔼保怠　搿ｉ_關量輸入信號為無源觸點或ｔｔｌ電平輸入，開關量輸出信號為ｔｔｌ電平輸出，足　以滿足工業(yè)監(jiān)控器的精度測試和電氣連接要求�！—おお�

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　�。矗薄　∠到y(tǒng)精度

　　系統(tǒng)精度是指模擬輸入、輸出通道的精度，在設計中從７個方面進行了考慮。

　　（１）采用低溫漂系數(shù)精密電阻取樣

　　取樣電阻將模擬量輸入信號０－２０ｍａ變換成０－２ｖ電平信號，選用０．２　‰低溫漂系數(shù)的精密電阻，以保證取樣精度。

　　（２）模擬濾波

　　模擬量輸入信號經(jīng)ｒｃ低頻、高頻濾波，濾除高頻噪聲和低頻噪聲。

　�。ǎ常┎捎茫矗保参浑p積分ａ／ｄ轉(zhuǎn)換器ｉｃｌ７１３５

　　雙積分式ａ／ｄ轉(zhuǎn)換器測量的是輸入電壓在積分時間間隔內(nèi)的平均值，能有效地抑　制工頻干擾，其轉(zhuǎn)換精度較高。

　�。幔湫酒鈬娐芬彩怯绊懀幔滢D(zhuǎn)換精度的因素。為保證轉(zhuǎn)換精度，除了采用高精度　基準參考源，其正負工作電源必須穩(wěn)壓；為減少ｉｃｌ７１３５在積分轉(zhuǎn)換階段的非線性　，ａ／ｄ轉(zhuǎn)換時鐘頻率應限制在１６６　ｋｈｚ內(nèi)，取信號積分周期為工作電源周期的整數(shù)倍。

　�。ǎ矗┠M量的輸出傳輸采用電流形式

　　采用電流傳輸能消除傳輸電阻壓降對精度的影響，且電流傳輸時兩線間呈低阻，使外界干擾對傳輸線的作用減小。

　　（５）選用分辨率為１３位的ｄ／ａ轉(zhuǎn)換器ｍａｘ５４７

　�。恚幔担矗窞椋恚幔椋砉镜牟⑿邪送ǖ离妷狠敵觯洌徂D(zhuǎn)換器，具有集成度高，滿１３位有效　、每路帶雙緩沖輸入鎖存器等特點。由于芯片ｄ／ａ轉(zhuǎn)換電路通過“ｒ－２ｒ”梯形網(wǎng)絡實現(xiàn)　，基準參考電壓輸入端的負載變化范圍達１０倍，需選擇負載調(diào)整率小的基準參考源，為消除ａ／ｄ、ｄ／ａ轉(zhuǎn)換的互相影響，ｉｃｌ７１３５和ｍａｘ５４７基準參考源分別進行了配置　。

　�。ǎ叮┎捎米孕性O計的高穩(wěn)定性恒流源電路

　　恒流源電路如圖３所示，前級電路將ｍａｘ５４７輸出電壓值＋２５�。鲛D(zhuǎn)換成與后級電路輸出電　流４－２０�。恚岐删�性比例的電壓值，且具備調(diào)零、調(diào)滿量程功能。后級電路起信號轉(zhuǎn)換、恒流驅(qū)動作用，即將前級輸出電壓變換成電流輸出，并保證輸出電流信號不隨外加負　載改變而變化。為保證精度，恒流電阻ｒ１３選用了低溫漂系數(shù)精密電阻。

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　　為使數(shù)