阅读说明：本技术 一种数字脉冲信号频率及占空比测量装置及系统 (Digital pulse signal frequency and duty ratio measuring device and system ) 是由 王江辉 于 2019-11-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种数字脉冲信号频率及占空比测量装置，包括AC/DC电源、多个接口控制插件、对外连接器和路由器；每个接口控制插件包括DC/DC电源、主控芯片、多种形式的多个数据接口和网络接口；外部电源连接AC/DC电源，AC/DC电源连接DC/DC电源的一端，DC/DC电源的另一端连接主控芯片和网络接口，主控芯片连接多个数据接口和所述网络接口；多个数据接口通过对外连接器连接被测数字设备，网络接口通过路由器连接上位机。本发明实施例公开的数字脉冲信号频率及占空比测量装置，可自动测量大规模数字脉冲信号，快速测试数字脉冲信号的频率、占空比等特性，用于实现对不同类型的数字脉冲发生设备的检测、计量等场景。(The invention relates to a digital pulse signal frequency and duty ratio measuring device, which comprises an AC/DC power supply, a plurality of interface control plug-ins, an external connector and a router; each interface control plug-in comprises a DC/DC power supply, a main control chip, a plurality of data interfaces in various forms and a network interface; the external power supply is connected with an AC/DC power supply, the AC/DC power supply is connected with one end of the DC/DC power supply, the other end of the DC/DC power supply is connected with a main control chip and a network interface, and the main control chip is connected with a plurality of data interfaces and the network interface; the plurality of data interfaces are connected with the digital equipment to be tested through the external connector, and the network interface is connected with the upper computer through the router. The digital pulse signal frequency and duty ratio measuring device disclosed by the embodiment of the invention can automatically measure large-scale digital pulse signals, quickly test the frequency, duty ratio and other characteristics of the digital pulse signals, and is used for realizing scenes such as detection, metering and the like of different types of digital pulse generating equipment.)

一种数字脉冲信号频率及占空比测量装置及系统

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种数字脉冲信号频率及占空比测量装置及系统。

背景技术

随着工业技术的发展，数字设备在各个领域都有着非常广泛的应用。各种不同功能、不同类型的数字脉冲信号被大量应用于各个场景。针对这些数字脉冲信号的测量，尤其是规模比较大的应用场景下的多路数字脉冲信号的测量成为了一个难题，一般通用仪器无法提供大规模的输入接口，且测试费时费力，如何快速准确的测量大规模数字脉冲信号的频率及占空比特性成为了迫切需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种数字脉冲信号频率及占空比测量装置及系统。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种数字脉冲信号频率及占空比测量装置，包括：AC/DC电源、多个接口控制插件、对外连接器和路由器；

每个所述接口控制插件包括DC/DC电源、主控芯片、多种形式的多个数据接口和网络接口；

外部电源连接所述AC/DC电源，所述AC/DC电源连接所述DC/DC电源的一端，所述DC/DC电源的另一端连接所述主控芯片和网络接口，所述主控芯片连接多个所述数据接口和所述网络接口；

多个所述数据接口通过所述对外连接器连接被测数字设备，所述网络接口通过所述路由器连接上位机。

本发明的有益效果是：本发明实施例公开的数字脉冲信号频率及占空比测量装置，可自动测量大规模(多达几百路)数字脉冲信号，快速测试数字脉冲信号的频率、占空比等特性，用于实现对不同类型的数字脉冲发生设备的检测、计量等场景，大大节省了测试的时间和精力；且该装置接口丰富，配置灵活，通用性强，外部只需提供220V电源，即可对数字信号进行测试验证，通过网线连接，支持测试可视化。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述数据接口采用双向通信接口，在需要的情况下，向所述被测数字设备提供激励信号。

进一步，所述主控芯片采用FPGA，所述数据接口包括TTL电平接口和RS422差分电平接口。

进一步，每个所述接口控制插件包括50路TTL电平接口和200路RS422差分电平接口。

进一步，所述AC/DC电源还连接所述对外连接器，通过所述对外连接器连接被测数字设备，为所述被测数字设备提供直流电。

进一步，还包括箱体，所述AC/DC电源、多个接口控制插件、对外连接器和路由器集成在所述箱体内。

进一步，还包括散热机构，所述散热机构固定于箱体侧壁上。

进一步，所述散热机构包括在箱体两个侧壁相对设置的风机，所述风机产生的风路穿过多个接口控制插件之间的间隙。

进一步，所述数字脉冲信号频率及占空比测量装置的频率测量范围为1KHz～60MHz，占空比数据测量范围从0％～100％。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种数字脉冲信号频率测量系统，包括上述技术方案所述的数字脉冲信号频率及占空比测量装置，还包括上位机，所述数字脉冲信号频率及占空比测量装置连接所述上位机。

附图说明

图1为本发明实施例提供的脉冲信号频率测量装置原理示意图；

图2为本发明实施例提供的脉冲信号频率测量装置硬件结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明实施例提供的脉冲信号频率测量装置原理示意图。图2为本发明实施例提供的脉冲信号频率测量装置硬件结构图。

如图1、2所示，该装置包括：包括AC/DC电源、多个接口控制插件、对外连接器和路由器；每个所述接口控制插件包括DC/DC电源、主控芯片、多种形式的多个数据接口和网络接口；外部电源连接所述AC/DC电源，所述AC/DC电源连接所述DC/DC电源的一端，所述DC/DC电源的另一端连接所述主控芯片和网络接口，所述主控芯片连接多个所述数据接口和所述网络接口；多个所述数据接口通过所述对外连接器连接被测数字设备，所述网络接口通过所述路由器连接上位机。

上述实施例公开的数字脉冲信号频率及占空比测量装置，可自动测量大规模(多达几百路)数字脉冲信号，快速测试数字脉冲信号的频率、占空比等特性，用于实现对不同类型的数字脉冲发生设备的检测、计量等场景，大大节省了测试的时间和精力；且该装置接口丰富，配置灵活，通用性强，外部只需提供220V电源，即可对数字信号进行测试验证，通过网线连接，支持测试可视化。

可选地，所述数据接口采用双向通信接口，在需要的情况下，向所述被测数字设备提供激励信号。

上述实施例中，在需要的情况下，向所述被测数字设备提供激励信号，即该脉冲信号频率及占空比测量装置还可作为脉冲发生器。

可选地，所述主控芯片采用FPGA，所述数据接口包括TTL电平接口和RS422差分电平接口。

该实施例中，接口控制插件采用一片大规模的FPGA作为主控芯片，所有接口芯片连接到该FPGA。其中FPGA采用Altera公司低成本的EP2C70F896I8N,TTL接口芯片采用SN74LVTH162245DGGR，RS422接口芯片采用MAX3045BESE+和MAX3096ESE+，网络芯片采用W5300和HX1188NL。FPGA内部采用NiosII嵌入式系统，将各路被测数字信号进行采集测量，计算每路信号的频率和占空比数据。板卡充分利用了FPGA的强大并行计算能力，每块板卡同时采集上百路信号，形成数据包，板卡的数据包通过网线上传到上位机，上位机可以进行分析处理。与本装置配套的还有上位机的软件，可提供清晰、全面的可视化测量结果。

上述实施例中，该测试装置对外部被测数字脉冲信号具有多种形式的接口，有多达400路的信号采集通道，可以同时测试上百路的数字脉冲信号。

该实施例中，采用4块接口控制插件作为核心计算板卡，每块接口控制插件提供大量TTL和RS422差分接口，通过线束连接到装置后面板的对外连接器上。每个所述接口控制插件可包括50路TTL电平接口和200路RS422差分电平接口。

可选地，所述AC/DC电源还连接所述对外连接器，通过所述对外连接器连接被测数字设备，为所述被测数字设备提供直流电。该实施例中，装置内安装一块AC/DC电源，提供5.5VDC电源给本装置内的各个板卡供电，同时5.5VDC电源也引到了对外的连接器上，可以为被测的数字设备提供直流电。

可选地，还包括箱体，所述AC/DC电源、多个接口控制插件、对外连接器和路由器集成在所述箱体内。该装置可集成为一个标准19英寸组合，集成度高，可直接上架安装在标准工业设备机柜中。

可选地，还包括散热机构，所述散热机构固定于箱体侧壁上。

可选地，所述散热机构包括在箱体两个侧壁相对设置的风机，所述风机产生的风路穿过多个接口控制插件之间的间隙。

可选地，所述数字脉冲信号频率及占空比测量装置的频率测量范围为1KHz～60MHz，占空比数据测量范围从0％～100％。

本发明实施例还提供一种数字脉冲信号频率测量系统，包括上述技术方案所述的数字脉冲信号频率及占空比测量装置，还包括上位机，所述数字脉冲信号频率及占空比测量装置连接所述上位机。

该实施例中，数字脉冲信号频率及占空比测量装置通过网线可以连接上位机，上位机控制该测量装置工作，该测量装置采集的信号测量数据可通过网口传输到上位机，处理后自动化显示被测信号的情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。