恒溫晶振啟動狀態(tài)自動測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及恒溫晶振測試領(lǐng)域，具體地指一種恒溫晶振啟動狀態(tài)自動測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]恒溫晶振(0CX0)是將晶體置于恒溫槽內(nèi)，通過設(shè)置恒溫工作點，使槽體保持恒溫狀態(tài)，在一定范圍內(nèi)不受外界溫度影響，達到穩(wěn)定輸出頻率的效果。恒溫晶振的快速穩(wěn)定性能是當前恒溫晶振的一項重要指標，鑒于該指標測試的復雜性和專業(yè)性，必須有一套測試系統(tǒng)并完善其測試規(guī)范，才能滿足對恒溫晶振的測試。
[0003]恒溫晶振的主要優(yōu)點是:由于采用了恒溫槽技術(shù)，頻率溫度特性在所有類型晶振中是最好的；由于電路設(shè)計精密，其短穩(wěn)和相位噪聲都較好。主要缺點是需要5分鐘左右的加熱時間才能正常工作。所以在測試恒溫晶振時需要對其進行開機5分鐘測試，測試指標包括:開機電流、穩(wěn)態(tài)電流、開機5分鐘內(nèi)1次/1秒頻率采樣、第3分鐘至第5分鐘的頻率穩(wěn)定度。在傳統(tǒng)的恒溫晶振的測試當中，開機電流和穩(wěn)態(tài)電流由測試人員從穩(wěn)壓電源上實時變化的電流值中識別、讀取和記錄。并且，由于每只恒溫晶振都獨立地配置電源線和信號線，在上電和測試時都是通過人工手動切換來實現(xiàn)。
[0004]所以傳統(tǒng)的恒溫晶振測試方法中，存在著如下缺點:首先，人工讀取的開機電流和穩(wěn)態(tài)電流存在人為判斷的差異，無法做到精確讀取;其次，實時電流無法完整米樣記錄，實時電流和實時頻率無法建立直觀對應，電流波動對頻率的影響無法具體量化;實時電流和時間點也無法建立直觀對應，無法精確考核熱平衡建立時長的差異性，無法考核啟動電流過沖或過低的差異性；因為沒有功率譜線的，也無法對規(guī)定時間內(nèi)施予的總功率進行積分和判斷其差異性;再次，對每只恒溫晶振的切換都靠人工手動實現(xiàn)，既耗時也費力。由此，基于傳統(tǒng)恒溫晶振測試的復雜程度，該測試系統(tǒng)僅限于使用在有快速穩(wěn)定要求的幾款恒溫晶振的測試上，無法推及用于所有恒溫晶振測試上。
[0005]VISA是虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)(Virtual Instrument Software Architecture)的縮寫，實質(zhì)是一個I/O接口軟件及其規(guī)范的總稱。一般情況下，將這個I/O接口軟件稱為VISA。VISA由VXI plug&play聯(lián)盟制定。VISA提供用于儀器編程的標準I/O函數(shù)庫，稱為VISA庫。VISA函數(shù)庫駐留在計算機系統(tǒng)內(nèi)，是計算機與儀器的標準軟件通信接口，計算機通過它來控制儀器。
[0006]由于VISA可通過計算機控制各儀器的特點，將VISA運用于恒溫晶振測試系統(tǒng)中，成為恒溫晶振測試領(lǐng)域的一個重要研究方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題作出改進，而提供一種恒溫晶振啟動狀態(tài)自動測試系統(tǒng)，它具有結(jié)構(gòu)簡單的，無需依賴人工讀取數(shù)據(jù)和切換線路，并且該系統(tǒng)可以使電流、頻率和時間建立直觀對應。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計的恒溫晶振啟動狀態(tài)自動測試系統(tǒng)，包括控制設(shè)備、多塊測試板、高精度頻率計數(shù)器、溫度試驗箱、直流穩(wěn)壓電源，其特殊之處在于:所述控制設(shè)備為具有虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)函數(shù)庫的工控計算機，在所述控制設(shè)備內(nèi)設(shè)置有一塊32位數(shù)據(jù)卡;所述高精度頻率計數(shù)器和直流穩(wěn)壓電源通過GPIB線與控制設(shè)備相連;所述每塊測試板都放置于所述溫度試驗箱內(nèi)；所述每塊測試板上設(shè)置有多個放置恒溫晶振的工位、一個控制恒溫晶振選位的3/8譯碼器、多個控制恒溫晶振通斷的繼電器、一個板間級接口和一個32位數(shù)據(jù)卡接口；所述每個工位上插置有一個恒溫晶振，所述直流穩(wěn)壓電源與每塊測試板相連并為每個恒溫晶振供電;所述高精度頻率計數(shù)器與每塊測試板相連并讀取每個恒溫晶振的頻率;在同一測試板上，所述32位數(shù)據(jù)卡接口的輸入端與32位數(shù)據(jù)卡連接，32位數(shù)據(jù)卡接口的輸出端分別連接板間級接口和3/8譯碼器的信號輸入端;所述3/8譯碼器的信號輸出端分別連接每個繼電器，所述每個繼電器與每個恒溫晶振分別對應相連;所述每塊測試板之間通過板間級接口相互連接。
[0009]進一步地，所述每塊測試板上還包括兩對電源接線柱和一個頻率輸出接線柱，所述直流穩(wěn)壓電源通過電源接線柱與測試板相連，所述高精度頻率計數(shù)器通過頻率輸出接線柱與測試板相連。
[0010]再進一步地，所述測試板有五塊;在每塊測試板上，工位為八個，所述繼電器為八個。
[0011]在上述技術(shù)方案中，32位數(shù)據(jù)卡與測試板上的32位數(shù)據(jù)卡接口的輸入端連接，32位數(shù)據(jù)卡接口的輸出端分別連接板間級接口和3/8譯碼器的信號輸入端。3/8譯碼器的信號輸出端分別連接每個繼電器，而每個繼電器又分別對應連接每個恒溫晶振。3/8譯碼器用于控制繼電器的關(guān)斷，而每個繼電器又控制對應的恒溫晶振的關(guān)斷。測試板進行上電片選時，控制設(shè)備通過對32位數(shù)據(jù)卡的控制，使32位數(shù)據(jù)卡發(fā)送信號至32位數(shù)據(jù)卡接口，收到信號的32位數(shù)據(jù)卡接口所在的測試板通過其板間級聯(lián)接口接收到信號完成上電工作，其它未收到信號的測試板處于待工作狀態(tài)。測試板上的恒溫晶振進行上電選位時，控制設(shè)備通過對32位數(shù)據(jù)卡的控制，使32位數(shù)據(jù)卡發(fā)送信號至32位數(shù)據(jù)卡接口，接收到信號的32位數(shù)據(jù)卡接口所在的測試板上的3/8譯碼器接收到選位二進制信號，將其轉(zhuǎn)換為選位的十進制信號，根據(jù)十進制信號相應的選擇閉合繼電器，被閉合的繼電器所對應的恒溫晶振上電。由此，32位數(shù)據(jù)卡用于控制每塊測試板的上電片選和每塊測試板上的恒溫晶振的上電選位。
[0012]高精度頻率計數(shù)器通過一個頻率輸出接線柱與測試板相連，作用是讀取被測恒溫晶振的測試頻率。然后高精度頻率計數(shù)器將被測晶振的測試頻率通過GPIB線傳送至控制設(shè)備。直流穩(wěn)壓電源通過兩對電源接線柱與每塊測試板相連并為每個恒溫晶振供電。然后直流穩(wěn)壓電源將被測恒溫晶振測試電流通過GPIB線傳送至控制設(shè)備。由此，本實用新型將被測恒溫晶振的測試電流和測試頻率自動的送至控制設(shè)備，由控制設(shè)備后臺自動將測試電流、測試頻率還有時間作直觀對應。
[0013]本實用新型相對于傳統(tǒng)恒溫晶振測試系統(tǒng)而言。擺脫了對人工的依賴，不再需要人工讀取實時數(shù)據(jù)和人工手動切換線路，使電流、頻率和時間建立直觀對應。由此，提高了恒溫晶振的測試效率，所以本實用新型可以用于所有恒溫晶振的測試中。并且，由于被測晶振的測試電流、測試頻率和時間有了直觀對應，可以研究電流的波動對頻率的影響，可以考核熱平衡建立的時長，可以考核啟動電流過沖或過低的差異性;可以制作被測恒溫晶振的功率譜線，可以研究在對規(guī)定時間內(nèi)施予的總功率的差異性。
[0014]綜上所述，本實用新型所設(shè)計的恒溫晶振啟動狀態(tài)自動測試系統(tǒng)不僅可以提高恒溫晶振測試的效率，還可以用于對恒溫晶振各項性能的試驗和研究。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的系統(tǒng)原理框圖。
[0016]圖2為本實用新型中測試板上的電氣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]其中:控制設(shè)備1(其中:32位數(shù)據(jù)卡1.1)、測試板2 (其中，工位2.1、3/8譯碼器2.2、繼電器2.3、板間級接口 2.4、32位數(shù)據(jù)卡接口 2.5、電源