一種大批量傳感器質量檢驗方法
【專利摘要】本發明涉及一種大批量傳感器質量檢驗方法，包括如下步驟：1）傳感器將輸出信號經過RS232串口傳輸給可編程邏輯器轉接電路；2）可編程邏輯器轉接電路實現對應傳感器傳輸線路的接通和切換，進而將該傳感器輸出信號和編號經過RS232串口傳輸給微處理器；3）微處理器識別傳感器的編號并采集傳感器輸出信號，當采集完可編程邏輯器轉接電路連接的所有傳感器輸出信號后，通過485串口，以及485串口轉接USB接口，傳輸給計算機；4）計算機實現對大批量傳感器輸出信號的讀取、顯示、記錄、保存、性能分析，并判斷產品合格與否。本發明方法具有價格低廉、實現方便、高效簡捷、自動化程度高、操作簡單且功能全面等特點。
【專利說明】一種大批量傳感器質量檢驗方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種大批量傳感器質量檢驗方法。
【背景技術】
[0002]新技術革命的到來，世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息，傳感器就是把自然界中的各種物理量、化學量、生物量轉化為可測量的電信號的裝置與元件，是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。在現代工業生產尤其是自動化生產過程中，要用各種傳感器來監視和控制生產過程中的各個參數，使設備工作在正常狀態或最佳狀態，并使產品達到最好的質量。因此可以說，沒有眾多的優良的傳感器，現代化生產也就失去了基礎。
[0003]物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，已滲透到諸如工業生產、智能家居、宇宙開發、海洋探測、環境保護等等極其之泛的領域。傳感器屬于物聯網的神經末梢，成為人類全面感知自然的最核心元件，各類傳感器的大規模部署和應用是構成物聯網不可或缺的基本條件。可以毫不夸張地說，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復雜的工程系統，幾乎每一個現代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。傳感器是新技術革命和信息社會的重要技術基礎，是當今世界極其重要的高科技，一切現代化儀器、設備幾乎都離不開傳感器。
[0004]智能傳感器是傳感器的智能化，是具有信息處理功能的傳感器，在生產、銷售、使用前對其質量進行檢驗是必備環節。然而，目前多采用人工觀察或只能自動對少數幾個、最多幾十個傳感器數據進行觀測記錄，檢測效率和檢測效果較差，如何建立自動化的能同時對大批量的傳感器進行質檢對傳感器的生產制造具有重要意義。
【發明內容】
[0005]針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種大批量傳感器質量檢驗方法，能夠對大批量的傳感器自動進行數據獲取，依據獲取的數據進行傳感器性能的檢驗和質量評估，自動篩選出合格與不合格的傳感器。
[0006]為達到上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種大批量傳感器質量檢驗方法，包括以下步驟:
1)傳感器將輸出信號經過RS232串口傳輸給可編程邏輯器轉接電路；
2)可編程邏輯器轉接電路實現對應傳感器傳輸線路的接通和切換，進而將該傳感器輸出信號和編號經過RS232串口傳輸給微處理器；
3)微處理器識別傳感器的編號并采集傳感器輸出信號，當采集完可編程邏輯器轉接電路連接的所有傳感器輸出信號后，通過485串口，以及485串口轉接USB接口，傳輸給計算機；
4)計算機實現對大批量傳感器輸出信號的讀取、顯示、記錄、保存、性能分析，并判斷產品合格與否。
[0007]所述步驟I)中的每個可編程邏輯器轉接電路能夠對32個傳感器循環切換和轉接。
[0008]所述步驟3)中的計算機能夠同時連接256個可編程邏輯器轉接電路。
[0009]所述步驟3)中的微處理器識別傳感器的編號并采集傳感器輸出信號，具體步驟如下:
a.初始化:對連接傳感器的232串口、連接計算機的485串口、I/O口、定時器模塊初始化，將用到的標志位、變量設定為初始值，分配引腳以及配置寄存器寫入需要的值；
b.系統自檢:檢測各模塊是否處于正常工作狀態，檢測可編程邏輯器轉接電路及傳感
器數量；
c.控制可編程邏輯器轉接電路:使可編程邏輯器轉接電路每次連接與切換一個傳感器，實現對該傳感器信號的傳輸；
d.連接可編程邏輯器轉接電路RS232串口通訊:微處理器通過RS232串口讀取傳感器的編號及輸出信號；
e.數據處理:識別傳感器的編號，將讀取的所有傳感器數據整理成特定數據包；
f.連接計算機的485串口轉USB通訊:將整理好的數據包傳輸給計算機。
[0010]所述步驟4)中的計算機實現對大批量傳感器輸出信號的讀取、顯示、記錄、保存、性能分析，并判斷產品合格與否，具體步驟為:
a.參數設置:包括通訊次數、數據保存間隔、數據保存路徑、串口通訊參數、點名設置；其中，通訊次數:用于設置計算機采集傳感器信號的次數，當采集次數到時，將自動停止；數據保存間隔:用于設置采集兩次數據之間的時間間隔；數據保存路徑:用于設置采集到的所有傳感器數據保存的文件夾路徑；串口通訊參數:需要設置的信息包括RS232串口的串口號、波特率、校驗位、數據位、停止位，以及485串口的串口號、波特率、校驗位、數據位、停止位；點名設置:用于設置哪些編號的可編程邏輯器轉接電路和計算機進行通訊，計算機將對這些編號的轉接電路進行通訊狀況的檢查；
b.數據通訊:實現對大批量傳感器輸出信號的讀取、顯示、記錄、保存、性能分析、判斷產品合格與否；其中，信號讀取:通過485接口逐個讀取每個通訊板上微處理器發送的傳感器信號；顯示:將讀取的傳感器信號實時顯示在界面相應的位置；記錄:將讀取的傳感器信號原始數據實時自動記錄在對應的文本文件中；保存:將原始數據進行特定的整理，形成方便用戶閱讀的具有特定物理含義的數據，實時保存在對應的文本文件中；性能分析:數據讀取結束后，依據每個傳感器的數據信息，計算信號的最大值、最小值、方差；判斷產品合格與否:依據用戶設置的閾值及性能分析的計算結果，自動判斷產品是否合格，將合格與否的信息顯示在界面中，方便用戶的挑揀；
c.歷史數據裝載與分析:將已存在的數據文件讀入計算機，實現歷史數據文件裝載功能，進行離線數據分析。
[0011]與現有技術相比，本發明具有如下突出的實質性特點和顯著的優點:
本發明方法能夠對大批量的傳感器信號同時進行采集、顯示、記錄、保存、性能分析、判斷產品合格與否等功能，大大提升了效率，節約了勞動力成本，提高了生產效益，具有價格低廉、實現方便、高效簡捷、自動化程度高、操作簡單且功能全面等特點，為大批量智能傳感器使用前的質量檢驗和性能評定奠定基礎。【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的大批量傳感器質量檢驗方法基本框圖。
[0013]圖2是本發明實施例采用的質量檢驗系統組成結構框圖。
[0014]圖3是本發明實施例的微處理器數據獲取流程框圖。
[0015]圖4是本發明實施例的計算機及質量檢驗軟件主程序流程框圖。
[0016]圖5是本發明實施例的質量檢驗軟件界面圖。
【具體實施方式】
[0017]本發明的一個優選實施例結合附圖詳述如下:
如圖1所示 ，一種大批量傳感器質量檢驗方法，包括以下步驟:
1)傳感器將輸出信號經過RS232串口傳輸給可編程邏輯器轉接電路；
2)可編程邏輯器轉接電路實現對應傳感器傳輸線路的接通和切換，進而將該傳感器輸出信號和編號經過RS232串口傳輸給微處理器；
3)微處理器識別傳感器的編號并采集傳感器輸出信號，當采集完可編程邏輯器轉接電路連接的所有傳感器輸出信號后，通過485串口，以及485串口轉接USB接口，傳輸給計算機；
4)計算機實現對大批量傳感器輸出信號的讀取、顯示、記錄、保存、性能分析，并判斷產品合格與否。
[0018]如圖2所示，本實施例中上述步驟I)中采用的傳感器由8192個編號為傳感器1、傳感器2、……、傳感器8192的傳感器組成；步驟2)中可編程邏輯器轉接電路由256個編號為可編程邏輯器轉接電路1、可編程邏輯器轉接電路2、……、可編程邏輯器轉接電路256的電路組成；步驟3)微處理器由256個編號為微處理器1、微處理器2、……、微處理器256的中央處理單元組成。其中每32個傳感器通過一個RS232串口連接至一個可編程邏輯器轉接電路，進而通過RS232串口連接至一個微處理器，在每個微處理器中實現與其通過可編程邏輯器轉接電路對應連接的32個傳感器編號識別、信號采集、數據打包整理。每個微處理器打包整理后的數據通過485串口發送給計算機，從而實現8192個傳感器數據的讀取、顯示、記錄、保存、性能分析、判斷產品合格與否等功能。
[0019]如圖3所示，所述步驟3)中的微處理器識別傳感器的編號并采集傳感器輸出信號，具體步驟如下:
a.初始化:對連接傳感器的232串口、連接計算機的485串口、I/O口、定時器模塊初始化，將用到的標志位、變量設定為初始值，分配引腳以及配置寄存器寫入需要的值；
b.系統自檢:檢測各模塊是否處于正常工作狀態，檢測可編程邏輯器轉接電路及傳感
器數量；
c.控制可編程邏輯器轉接電路:使可編程邏輯器轉接電路每次連接與切換一個傳感器，實現對該傳感器信號的傳輸；
d.連接可編程邏輯器轉接電路RS232串口通訊:微處理器通過RS232串口讀取傳感器的編號及輸出信號；
e.數據處理:識別傳感器的編號，將讀取的所有傳感器數據整理成特定數據包；
f.連接計算機的485串口轉USB通訊:將整理好的數據包傳輸給計算機。[0020]如圖4所示，所述步驟4)中的計算機實現對大批量傳感器輸出信號的讀取、顯示、記錄、保存、性能分析，并判斷產品合格與否，具體步驟為:
a.參數設置:包括通訊次數、數據保存間隔、數據保存路徑、串口通訊參數、點名設置；其中，通訊次數:用于設置計算機采集傳感器信號的次數，當采集次數到時，將自動停止；數據保存間隔:用于設置采集兩次數據之間的時間間隔；數據保存路徑:用于設置采集到的所有傳感器數據保存的文件夾路徑；串口通訊參數:需要設置的信息包括RS232串口的串口號、波特率、校驗位、數據位、停止位，以及485串口的串口號、波特率、校驗位、數據位、停止位；點名設置:用于設置哪些編號的可編程邏輯器轉接電路和計算機進行通訊，計算機將對這些編號的轉接電路進行通訊狀況的檢查；
b.數據通訊:實現對大批量傳感器輸出信號的讀取、顯示、記錄、保存、性能分析、判斷產品合格與否；其中，信號讀取:通過485接口逐個讀取每個通訊板上微處理器發送的傳感器信號；顯示:將讀取的傳感器信號實時顯示在界面相應的位置；記錄:將讀取的傳感器信號原始數據實時自動記錄在對應的文本文件中；保存:將原始數據進行特定的整理，形成方便用戶閱讀的具有特定物理含義的數據，實時保存在對應的文本文件中；性能分析:數據讀取結束后，依據每個傳感器的數據信息，計算信號的最大值、最小值、方差；判斷產品合格與否:依據用戶設置的閾值及性能分析的計算結果，自動判斷產品是否合格，將合格與否的信息顯示在界面中，方便用戶的挑揀；
c.歷史數據裝載與分析:將已存在的數據文件讀入計算機，實現歷史數據文件裝載功能，進行離線數據分析。
[0021]如圖5所示，一種大批量傳感器質量檢驗方法的質量檢驗軟件界面圖，包括軟件主界面(a)和產品篩選界面(b)，具體操作步驟如下:
I)系統參數設置:在主界面(a)相應的文本框內輸入，包括設置通訊次數，數據保存間隔，要通訊的板子編號及本次實驗的名稱。輸入完成后，單擊“瀏覽”按鈕進行此次實驗數據路徑的選擇(后續的處理文件都應該存放在該路徑下)。
[0022]2)串口檢測與設置:單擊“串口設置”按鈕，可選擇串口的波特率，校驗位，數據位，停止位，輸入隊列長度，輸出隊列長度進行初始化。初始化成功后自動匹配可用串口。
[0023]3)數據通訊:單擊“檢查”按鈕，軟件對要通訊的微處理器及轉接電路板序號，進行點名，點名成功的轉接板和傳感器編號將記錄在界面上，并用該編號生成文件夾用來保存傳感器上傳的數據。單擊“開始”按鈕進行數據的采集，單擊“暫停”按鈕暫停采集數據。
[0024]4)數據的顯示、保存:正確的數據將會顯示在界面的表格中，并保存到傳感器編號對應文件夾的.TXT文本中。
[0025]5)產品篩選:點擊“數據處理”按鈕，在圖5 (b)中相應的文本框輸入要處理的傳感器序號，合格產品的最大值和最小值篩選參數，單擊“開始處理”可以自動計算出每個傳感器采集的相關信號的最大值、最小值、方差、均值等相關信息，并依據判定閾值和準則，自動判斷產品是否合格，并在最后一列“合格”欄內顯示，合格產品對應的顯示為特定顏色。用戶可根據顏色信息直接挑選出合格的產品。
【權利要求】
1.一種大批量傳感器質量檢驗方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)傳感器將輸出信號經過RS232串口傳輸給可編程邏輯器轉接電路； 2)可編程邏輯器轉接電路實現對應傳感器傳輸線路的接通和切換，進而將該傳感器輸出信號和編號經過RS232串口傳輸給微處理器； 3)微處理器識別傳感器的編號并采集傳感器輸出信號，當采集完可編程邏輯器轉接電路連接的所有傳感器輸出信號后，通過485串口，以及485串口轉接USB接口，傳輸給計算機； 4)計算機實現對大批量傳感器輸出信號的讀取、顯示、記錄、保存、性能分析，并判斷產品合格與否。
2.根據權利要求1所述的大批量傳感器質量檢驗方法，其特征在于，所述步驟I)中的每個可編程邏輯器轉接電路能夠對32個傳感器循環切換和轉接。
3.根據權利要求1所述的大批量傳感器質量檢驗方法，其特征在于，所述步驟3)中的計算機能夠同時連接256個可編程邏輯器轉接電路。
4.根據權利要求1所述的大批量傳感器質量檢驗方法，其特征在于，所述步驟3)中的微處理器識別傳感器的編號并采集傳感器輸出信號，具體步驟如下: a.初始化:對連接傳感器的232串口、連接計算機的485串口、I/O口、定時器模塊初始化，將用到的標志位、變量設定為初始值，分配引腳以及配置寄存器寫入需要的值； b.系統自檢:檢測各模塊是否處于正常工作狀態，檢測可編程邏輯器轉接電路及傳感器數量； c.控制可編程邏輯器轉接電路:使可編程邏輯器轉接電路每次連接與切換一個傳感器，實現對該傳感器信號的傳輸； d.連接可編程邏輯器轉接電路RS232串口通訊:微處理器通過RS232串口讀取傳感器的編號及輸出信號； e.數據處理:識別傳感器的編號，將讀取的所有傳感器數據整理成特定數據包； f.連接計算機的485串口通訊:將整理好的數據包傳輸給計算機。
5.根據權利要求1所述的大批量傳感器質量檢驗方法，其特征在于，所述步驟4)中的計算機實現對大批量傳感器輸出信號的讀取、顯示、記錄、保存、性能分析，并判斷產品合格與否，具體步驟為: a.參數設置:包括通訊次數、數據保存間隔、數據保存路徑、串口通訊參數、點名設置；其中，通訊次數:用于設置計算機采集傳感器信號的次數，當采集次數到時，將自動停止；數據保存間隔:用于設置采集兩次數據之間的時間間隔；數據保存路徑:用于設置采集到的所有傳感器數據保存的文件夾路徑；串口通訊參數:需要設置的信息包括RS232串口的串口號、波特率、校驗位、數據位、停止位，以及485串口的串口號、波特率、校驗位、數據位、停止位；點名設置:用于設置哪些編號的可編程邏輯器轉接電路和計算機進行通訊，計算機將對這些編號的轉接電路進行通訊狀況的檢查； b.數據通訊:實現對大批量傳感器輸出信號的讀取、顯示、記錄、保存、性能分析、判斷產品合格與否；其中，信號讀取:通過485接口逐個讀取每個通訊板上微處理器發送的傳感器信號；顯示:將讀取的傳感器信號實時顯示在界面相應的位置；記錄:將讀取的傳感器信號原始數據實時自動記錄在對應的文本文件中；保存:將原始數據進行特定的整理，形成方便用戶閱讀的具有特定物理含義的數據，實時保存在對應的文本文件中；性能分析:數據讀取結束后，依據每個傳感器的數據信息，計算信號的最大值、最小值、方差；判斷產品合格與否:依據用戶設置的閾值及性能分析的計算結果，自動判斷產品是否合格，將合格與否的信息顯示在界面中，方便用戶的挑揀； C.歷史數據裝載與分析:將已存在的數據文件讀入計算機，實現歷史數據文件裝載功能，進行離線數據分 析。
【文檔編號】G01D18/00GK104034361SQ201410248039
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月6日 優先權日:2014年6月6日
【發明者】楊幫華, 張永懷, 何亮飛, 高守瑋, 章云元, 李華榮, 王倩 申請人:上海大學, 上海申渭電子科技有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
