RIGOL嵌入式傳感測試系統(tǒng)解決方案

隨著醫(yī)療電子、智能家居、物流管理和電力控制等技術的不斷發(fā)展，物聯(lián)網的應用發(fā)展已進入一個重要階段。而作為物聯(lián)網關鍵技術中的嵌入式系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)，也得到了大家廣泛的研究和關注。本文會以一個簡易的嵌入式傳感系統(tǒng)為例，對其各部分的工作性能進行測試介紹。

嵌入式傳感測試系統(tǒng)

嵌入式傳感測試系統(tǒng)的測試內容：

一、RFID模塊測試

射頻識別（RFID）是一種無線通信技術，可以通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據。因其便捷、快速的信息讀取方式，在圖書館，門禁系統(tǒng)，食品安全溯源等很多領域都得到了廣泛應用。

完整的RFID系統(tǒng)由閱讀器與電子標簽即應答器和應用軟件系統(tǒng)三個部份所組成。閱讀器和應答器都是由天線，耦合元件及芯片組成。其產品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ，超高頻915MHZ，微波2.45GHZ和5.8GHZ。

1、PCB天線頻率測試

RFID中的PCB天線是輻射和接收無線信號的關鍵裝置。在阻抗匹配情況下，天線的駐波比（VSWR）和諧振頻率會決定著其能量傳輸效率。因而對天線VSWR和諧振頻率的確定至關重要。

此兩項參數(shù)可以通過頻譜分析儀加上VSWR電橋進行測量。

2、嵌入式SPI總線測試

SPI（Serial Peripheral Interface）是外設接口，是一種高速的，全雙工，同步的串行總線。數(shù)據率達到 10 Mbps。因其可節(jié)省PCB的布局空間，如今越來越多的芯片集成了這種通信協(xié)議。

SPI的通信采用主從方式工作，通常有一個主設備和一個或多個從設備。需要至少4根線，事實上3根也可以（單向傳輸時）。分別為： SCLK（串行時鐘）、 MISO（主機輸入/從機輸出數(shù)據線）、 MOSI （主機輸出/從機輸入數(shù)據線）和SS（低電平有效的從機選擇線）。

可以通過混合信號數(shù)字示波器對PCB板上的多路SPI信號同時進行測試分析，驗證其邏輯信號的準確性，排除布線引起線間竄擾導致的數(shù)據錯誤。同時可對輸入和輸出信號同時進行解碼分析。

二、傳感器模塊測試

傳感器是一種能將感受到的物理信息量的變化按一定規(guī)律變換為電信號或其他所需形式的信息的檢測裝置。隨著現(xiàn)在物聯(lián)網的發(fā)展及數(shù)字化智能要求的提高，大量的感知傳感設備被應用。所以傳感器的信息轉換的正確與否就決定了我們最終得到信息的準確性。因而對傳感器的轉換關系的測試必不可少。常見的傳感器有溫度傳感器，光電傳感器，紅外傳感器等。

1、火焰煙霧傳感器

用示波器測試火焰煙霧傳感器控制繼電器啟動報警電路。通道1（黃色跡線）信號為火焰煙霧傳感器監(jiān)測到煙霧后輸出狀態(tài)由高電平跳變?yōu)榈碗娖?；通?是經過反相電路后的電壓信號，用來控制繼電器啟動報警動作。通過示波器的測試對比，可測試輸出電平及響應時間等。

2、電流傳感器

電流傳感器是一種能將電流信息按一定規(guī)律變換成為符合一定標準需要的電信號或其他所需形式的信息輸出的轉換裝置。在電力設備的過流保護功能中，需要電流傳感器進行電流檢測。其他如家用電器、智能電網、電動車、風力發(fā)電等很多領域都需要用到電流傳感器。所以電流傳感器的轉換精度及準確度對一些設備的安全型起著關鍵的作用。

可以通過精密直流電源和高精度數(shù)字萬用表對電流傳感器的轉換關系進行校對。

三、人機交互部分

人機交互是人與計算機或嵌入式設備之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口。人機交互技術領域熱點技術如在可穿戴式計算機、隱身技術、浸入式游戲等的動作識別技術，應用于虛擬現(xiàn)實、遙控機器人及遠程醫(yī)療等的觸覺交互技術等。而對于大多數(shù)的嵌入式系統(tǒng)，人機交互部分都會應用到A/D轉換和顯示數(shù)碼管。

1、A/D轉換

A/D轉換器是一個將模擬信號轉變?yōu)閿?shù)字信號的電子元件。是數(shù)字化技術的關鍵部分。轉換標準的參考模擬量和轉換精度是A/D轉換器的重要測試量。通過高達14bit的函數(shù)發(fā)生器可對多數(shù)精度要求A/D進行測量。

還可以通過高精度函數(shù)發(fā)生器和混合數(shù)字示波器對A/D轉換效果進行驗證。

2、顯示數(shù)碼管

對于多位的數(shù)碼顯示，可以用混合信號數(shù)字示波器進行并行分析。對比時序關系，還可對發(fā)送間隔進行調試測試。