[發明專利]一種軸角-數字模塊參數的自動測試系統和方法

有效

• 申請號: 201910869117.6
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110609186B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 路峻豪;顏玲龍;張明;石洪;韋厚余;李澍;張星;索超;潘啟剛
• 申請（專利權）人: 連云港杰瑞電子有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/25
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務所 32255
• 代理人: 嚴敏

1.一種軸角-數字模塊的自動測試方法，其特征在于：該方法采用軸角-數字模塊的自動測試系統實現對軸角-數字模塊各參數的自動測試，該系統包括上位機、測試機柜和模塊測試臺，軸角-數字模塊安裝在模塊測試臺上；

測試機柜內設有角度模擬器、萬用表、示波器、直流電源以及測試控制板，測試控制板上包含有用于讀取萬用表、示波器或模塊測試臺上測試信息的FPGA功能模塊；

角度模擬器、萬用表和示波器上設有與上位機通訊連接的RS232通訊接口和與模塊測試臺連接的信號線纜，直流電源上設有與上位機通訊連接的RS232通訊接口和與模塊測試臺連接的電源線纜，測試控制板上設有與上位機通訊連接的RS232通訊接口和與模塊測試臺、角度模擬器、萬用表以及示波器連接的數字線纜；

該方法為，在上位機上通過基于LABVIEW開發的上位機測試軟件選擇軸角-數字模塊的測試項目，同時，設定各測試項目的測試標準；測試時，先根據測試項目在上位機上完成角度模擬器、萬用表、示波器或直流電源的設置，再通過角度模擬器向軸角-數字模塊輸出測試指令，測試控制板上的FPGA功能模塊分別從萬用表、示波器以及模塊測試臺處讀取與各測試項目相匹配的測試信號，將測試信號反饋回上位機，在上位機上完成測試信號與測試標準的比對，判斷出測試項目是否合格，從而輸出測試結果；

該方法中所述的測試項目包括電源電流測試、靜態角精度測試、速度電壓值測試、忙信號測試、使能信號測試、禁止信號測試、字節選擇信號測試、過零信號測試、正反轉信號DIR測試、異常指示信號測試和分辨率控制功能測試，上述各測試項目的具體測試步驟如下：

（1）電源電流測試：先在上位機上設定好直流電源的輸出電壓和限流值，直流電源給模塊測試臺提供電源輸出并讀取模塊測試臺的實際電流值，直流電源將輸出的電源電壓以及讀取到的實際電流值反饋至上位機，并與上位機上的設定值進行比較，從而監控直流電源的工作狀態，使其始終保持正常工作狀態，若電源電流出現異常，可隨時自動關閉直流電源；

（2）靜態角精度測試：在上位機上事先設置角度模擬器的模擬角度，測試時，角度模擬器將上位機上設置的模擬角度向軸角-數字模塊輸出，上位機通過測試控制板上的FPGA功能模塊讀取模塊測試臺上軸角-數字模塊的數字角度，將讀取到的數字角度與上位機上事先設置的模擬角度進行對比，從而判斷軸角-數字模塊的靜 態角精度，判斷完成后輸出測試結果文件；

（3）速度電壓值 測試：在上位機上預先設置速度電壓的范圍，同時，向萬用表發送設置指令，將萬用表切換到直流電壓檔；測試時，上位機控制角度模擬器的正向轉動及反向轉動，萬用表分別讀取角度模擬器正向轉動、反向轉動以及靜止狀態下軸角-數字模塊的速度電壓和信號電壓，上位機通過測試控制板上的FPGA功能模塊從萬用表上讀取速度電壓和信號電壓，判斷讀取到的值是否在上位機預先設置的速度電壓范圍內，并輸出測試結果；

（4）忙信號測試：在上位機上預先設置忙信號的脈沖寬度和幅值、示波器，將示波器設置為上升沿直流觸發方式，觸發電平為2V，觸發模式為AUTO模式；測試時，上位機控制角度模擬器以200度/秒轉動，示波器讀取到角度模擬器在上述轉速下的忙信號，再通過測試控制板上的FPGA功能模塊從示波器上讀取忙信號的正頻寬和最大值，判斷其是否在預先設置的脈沖寬度和幅值范圍內；

（5）使能信號測試：使能信號測試分單速模塊和雙速模塊兩種情況，通過測試控制板上的FPGA功能模塊設置軸角-數字模塊上ENH、ENM、ENL引腳電平，并讀取各引腳上的角度數字量，判斷每一位是否相同，上述各引腳均滿足條件即為合格，具體測試過程如下：

對于單速軸角-數字模塊，設置軸角-數字模塊ENH引腳為高電平，讀取角度數字量bit1-bitn，判斷每一位是否相同，相同則為合格；

對于雙速軸角-數字模塊，設置軸角-數字模塊ENH引腳為高電平，讀取角度數字量bit1-bit8，判斷每一位是否相同；設置軸角-數字模塊ENM引腳為高電平，讀取角度數字量bit9-bit16，判斷每一位是否相同；設置軸角-數字模塊ENL引腳為高電平，讀取角度數字量bit17-bitn，其中n為分辨率；判斷個位數否相同，三種情況滿足條件即為合格；

（6）禁止信號測試：上位機設置角度模擬器輸出120度靜態角，并通過FPGA功能模塊將軸角-數字模塊的INH引腳置高，而后通過FPGA功能模塊讀取經軸角-數字模塊轉換后的數字角度；再次設置角度模擬器輸出240度靜態角，并將軸角-數字模塊的INH引腳置低，通過FPGA功能模塊讀取轉換后的數字角度，若兩次讀取的角度都是120度即為合格；

（7）字節選擇信號測試:上位機控制角度模擬器向軸角-數字模塊輸出120度靜態角度，通過FPGA功能模塊設置軸角-數字模塊BYSEL引腳電平為低電平，讀取模塊轉換后的角度數字量bit1-bitn，若bit1-bit(n-8)與bit9-bitn對應相等，則合格；

（8）過零信號測試:測試前，通過上位機設置示波器，將其設置為上升沿直流觸發方式，觸發電平為2V，觸發模式為NORMAL模式；測試時，上位機設置角度模擬器，向軸角-數字模塊輸出359 度靜態角，再設置輸出1 度靜態角，FPGA功能模塊通過示波器捕獲過零信號的最大值，若最大值超過2V，則為合格；

（9）正反轉信號DIR測試:經上位機設置直流電源和角度模擬器的正向轉動及反向轉動，當角度模擬器正向轉動時，通過FPGA功能模塊讀取軸角-數字模塊的DIR引腳電平，當角度模擬器反向轉動時，通過FPGA功能模塊再次讀取DIR引腳電平，若正向轉動時讀取的為高電平，反向轉動時讀取的為低電平，則測試合格，輸出測試結果；

（10）異常指示信號測試:經上位機設置角度模擬器以100度/秒的速度旋轉時，通過FPGA功能模塊讀取軸角-數字模塊的BIT引腳電平；設置角度模擬器以3600度/秒的速度旋轉時，通過FPGA功能模塊再次讀取軸角-數字模塊的BIT引腳電平，若第一次讀取為高電平、第二次讀取為低電平，則測試為合格；

（11）分辨率控制功能測試:上位機控制角度模擬器向軸角-數字模塊輸出120度靜態角度，通過FPGA功能模塊設置軸角-數字模塊的SC1、SC2引腳電平，判斷SC1、SC2引腳電平不同組合情況下，轉換后的數字角度是否相同，若每次角度值都不相同，則為合格。