[发明专利]一种基于一主二从处理器的机电设备综合测试仪系统

权利要求书

1.一种基于一主二从处理器的机电设备综合测试仪系统，采用多CPU分立采集处理、中央控制器集中控制的结构，包括模拟量检测模块、开关量检测模块、电源系统模块、串口通信模块、SD卡数据存储模块、人机互动模块；所说的CPU分立采集处理、中央控制器集中控制的结构是指由主处理器和从处理器组成（由三片ATmega128单片机组成）；在这种架构中，资源和任务由不同的微处理器进行管理，主电路板处理器完成包括I/O控制、任务调度、显示及数据处理功能，模拟量采集板上的从处理器完成模拟量的采集及数据存储任务，数字量采集板上的从处理器完成数字量的采集及数据存储任务；所说的模拟量检测模块，为系统采集机电设备的线圈电流、操作电压等基本信号并进行一定的处理，满足系统输入信号传输准确、及时的基本要求；其主要由高速A/D转换及驱动、调理电路组成；所说的数字量检测模块，为系统采集机电设备的多路开关信号及触头状态，由光耦隔离电路及调理电路组成；所说的电源系统模块，搭建既要满足各部分电路的工作电压需要，同时也要满足电源各部分电路驱动电流的能力，本系统采用12V单电源供电，按照各外围设备的工作电压要求，系统中含有诸多电压转换电路；所说的串口通信模块，采用“一主二从”的设计理念，主处理器与从处理器之间通过串口通信方式进行数据传输；所说的SD卡数据存储模块，采用具有体积小、容量大、数据传输快、移动灵活、安全性能好等优点的新一代存储器，存储大量的正常状态和故障状态下的历史动作信息；所说的人机互动模块，为系统提供控制界面显示及控制要求输入，主要由大屏幕液晶器和薄膜键盘组成，以满足系统控制界面清晰、人机互动方式灵活的要求。

2.根据权利要求1所述一种基于一主二从处理器的机电设备综合测试仪系统，其特征在于所说的单片机采用ATMEL公司的8位高档微处理器ATmega128单片机作为主控制器；它基于AVR RISC结构和Harward体系，具有高性能、低功耗的特点；片内自带128KB的FLASH和4KB的EEPROM，同时自带SPI、TWI (I2C)等接口，这些资源为系统硬件设计带来了很大的方便，减少了外围电路的设计，节约了硬件成本；而且ATMEL公司和第三方公司也提供了功能强大的程序编译和调试软件，可以大大地减少系统开发的时问。

3.根据权利要求1所述一种基于一主二从处理器的机电设备综合测试仪系统，其特征在于所说的模拟量检测模块，针对机电设备动作及检测信号的瞬时性，装置选用了闭环霍尔电流传感器，选用闭环霍尔电流传感器CSM050NP，输入/输出电流比为1000:1，响应时间小于200ns，线性度<0.1%FS，并具有频率响应范围宽、抗干扰能力强、体积小、耗能低、低温漂等优点，机电设备线圈的直流模拟信号11 (0—3A)经过霍尔电流传感器CSM050NP变换成0—3mA电流信号I2，I2如经过匹配电阻R（为3kQ）转换成A/D转换模块能够接收的0～9V电压信号Uo；R1和D1一起构成限压保护环节，防止输入范围过大而烧坏单片机系统，所说的R1是限流电阻，防止传感器输出端的电流过大而毁坏电源单元；其特征在于线圈电流动作回路由闭环霍尔电流传感器通过动作继电器与动作线圈串联组成；闭环霍尔电流传感器与直流220V相连，当系统发出分动作命令后，主处理器控制动作继电器吸合，形成动作测试回路，机电设备动作；A/D转换模块进行电流信号采集，并保存到模拟量采集板的静态RAM中，以完成线圈电流信号的测量；其特征在于选用基于磁平衡霍尔检测原理的霍尔电压传感器VSM025A进行操作电压的测试，其响应时间小于40                                                ，可以满足机电设备瞬变特性的测试。