多通道热释电红外探测器测试系统研究

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随着民用的消费电子、安防消防和公共卫生领域智能化的发展,具有探测功能的热释电红外探测器得到了广泛的运用。热释电红外探测器是非制冷型红外探测器的研究热点,它具有易于生产、成本低廉、操作简便的特点,且市场对热释电探测器的生产需求急剧增加,为了提高释电红外探测器产品的检测效率,多通道的热释电红外探测器测试系统的需求应运而生。首先,本文设计了96通道热释电红外探测器测试系统的硬件电路。硬件部分主要包括五个模块:控制模块、滤波模块、通道切换模块、采样模块、通讯模块。本系统选用DSPIC33EP系列16位单片机作为控制中心,执行PC机发送的指令。通道切换模块是通过六组多路模拟开关CD4067B分别对96个信号通道进行选择。滤波模块的作用是过滤经过通道切换后得到的信号并且放大目标信号。为了避免通道切换导致的信号突变,给每个传感器测试通路配备了单独的滤波模块。采样模块主要是使用ADS1278这款A/D转换器来采集噪声信号并进行模数转换。通讯模块主要是上位机与下位机之间控制命令和数据信息的交流,通过RS232总线转USB口可以接至电脑上。硬件设备通电后,单片机复位后立即运行,进行自检,接收PC机指令字进行校验,无误后即执行任务,采样电路对滤波过后的放大信号进行采集,再由单片机发送至上位机。其次,根据硬件部分和需要实现的功能,设计了人机交互软件程序,运用集成开发环境Visual Studio,使用C#的Winform窗体来实现。上位机的主要功能有:参数的输入,控制下位机采集信号并进行判断,显示和存储测试结果。上位机程序包括通讯控制部分和窗体显示部分和参数设置部分。整个软件部分通过RS232总线通讯将开始测试信号传递给下位机,并接收下位机传递而来的数据包,PC中上位机软件对噪声数据的有效性进行分析,并在显示窗体内直观显示出探测器是否正常连接与其噪声稳定时长,噪声稳定量值的合格与否。最后,经验证测试、比对测试以及工厂实际使用,本设备操作方便,测试系统与探测器的连接稳定,测得的噪声稳定时长达标,噪声稳定量值指标数据平稳。一套本测试系统的测试速度可高达每小时检测1600个,对热释电红外探测器产品的合格检测提供高效的方法。
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