[發明專利]一種虛擬測控系統

無效

• 申請號: 201110031243.8
• 申請日: 2011-01-28
• 公開（公告）號: CN102184272A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 馬汝星;陳海榮;龔永堅;余紅娟
• 申請（專利權）人: 金華職業技術學院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及計算機虛擬測試領域，更具體的說，本發明是關于控制系統虛擬檢測及控制的一種虛擬測控系統。

背景技術

測控電子產品開發一般流程：方案設計→硬件設計→軟件設計→系統調試→技術文件編寫。其中系統調試是測控產品開發的關鍵環節之一。通常在調試過程需要實物對象進行調試，如電動車控制器的開發，需要電動車、電動車運行的場地、電池等才能進行調試，電加熱爐溫度控制系統需要電加熱爐、交流電源等才能進行調試，由于在調試時受設備的運行條件影響，調試過程非常繁瑣，并且對某些設備調試不當容易造成損壞。

中國專利局于2010年6月23日公開了一份CN101749302A號文獻，名稱為一種液壓設備在線虛擬測試分析系統，該系統利用計算機平臺建立的,它包括:采集模塊,它利用PXIe采集平臺、SCXI信號調理平臺和CDAQ便攜式數據采集平臺采集數據;管理模塊,它包括一個數據管理子系統;報告模塊,它將針對對象所作的試驗結果以word報表方式顯示出來;分析模塊,它包括一個將數據測試部分采得的波形結果進行特征值采集,將需要的結果提取出來的分析子系統。該系統的缺點是信號采集模塊由PXIe采集平臺、SCXI信號調理平臺和CDAQ便攜式數據采集平臺構成，結構復雜，成本高。

發明內容

本發明為解決現有技術中存在的信號采集結構復雜成本高的缺點，提供了一種具有低成本信號采集模塊的實用的虛擬測控系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發明包括接口電路和虛擬仿真設備，虛擬仿真設備通過接口電路與被測控制系統相連，接口電路包括處理器、模數轉換電路、占空比測量電路、輸入放大調整電路、T型轉換電路、24位AD轉換電路、輸出放大調整電路、數模轉換電路、開關量轉換電路、通信接口及端子，被測控制系統的信號輸出端通過端子分別與占空比測量電路、輸入放大調整電路、T型轉換電路的輸入端相連，占空比測量電路、輸入放大調整電路的輸出端與模數轉換電路的輸入端相連，模數轉換電路的輸出端與處理器的輸入端相連，T型轉換電路的輸出端與24位AD轉換電路的輸入端相連，24位AD轉換電路的輸出端與處理器的輸入端相連，處理器的輸出端分別與數模轉換電路、開關量轉換電路的輸入端相連，數模轉換電路的輸出端與輸出放大調整電路的輸入端相連，輸出放大調整電路的輸出端及開關量轉換電路的輸出端分別通過端子與被測控制系統的輸入端相連；處理器通過通信接口與虛擬仿真設備相連；

仿真設備包括PC機及3D虛擬軟件，由3D虛擬軟件在PC機中設定虛擬對象；

占空比測量電路用于將被測控制系統輸出的PWM類型的信號轉換為與PWM信號的占空比成相關函數關系的模擬量電壓信號，該模擬量電壓信號經模數轉換電路送處理器處理，并通過通信接口送到PC機對虛擬對象進行控制；

輸入放大調整電路用于將被測控制系統輸出的電壓或電流模擬信號轉換成模擬量電壓信號，該模擬量電壓信號經模數轉換電路送處理器處理，并通過通信接口送到PC機對虛擬對象進行控制；

T型轉換電路用于將被測控制系統輸出的多路開關量信號轉換為模擬信號，經24位AD轉換電路轉換為數字信號，該數字信號送處理器處理，并通過通信接口送到PC機對虛擬對象進行控制；

虛擬對象輸出的數據信號通過接口處理器的通信接口，經處理器送到數模轉換電路送到輸出放大調整電路輸出模擬信號到被測控制系統，該信號也可作為虛擬對象的虛擬傳感信號；

虛擬對象輸出的數字信號通過通信接口，經處理器的I/O口隔離輸出，經輸出轉換電路進行轉換，送到被測控制系統作為虛擬設備的開關狀態輸出。被測控制系統與處理器之間的信號分為PWM信號、模擬信號和開關量信號，被測控制系統輸出的PWM信號經占空比測量電路轉化為與PWM信號占空比成比例的模擬信號，模擬信號經模數轉換送處理器處理，并通過通信接口送到PC機的虛擬對象進行控制；被測控制系統輸出的模擬信號經電平轉換及模數轉換電路與處理器相聯，被測控制系統輸出的多路開關量控制信號經T型轉換電路變為模擬信號，送24位AD轉換器轉換，并通過通信接口送到PC機的虛擬對象；接口電路內部的通信接口與PC機上的虛擬設備交換信息，虛擬設備根據被測控制系統的信號進行運行或提供相應信號給被測控制系統。