技术领域
[0001] 本发明涉及仪器仪表技术领域，尤其是涉及一种性能检测装置和性能检测系统。
相关背景技术
[0002] 多参数智能水表是一款在线综合水质监测终端，数据采集仪是多参数智能水表的电子控制模块，用于控制机电部件与采集和发送数据；数据采集仪制作完成后需要进行性能测试，现有的测试技术，在数据采集仪检测时，需要用到真实的传感器和泵，检测过程复杂，检测效率低下，并且容易损坏传感器和泵，造成经济损失。
具体实施方式
[0025] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0026] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0028] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029] 此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0030] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0031] 下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0032] 实施例一
[0033] 本发明实施例提供了一种性能检测装置，该性能检测装置1000用于检测智能水表的数据采集仪1200的性能参数，参见图1所示的本发明实施例提供的一种性能检测装置的结构示意图，性能检测装置1000包括：电源模块100、主控模块200、信号检测模块300；电源模块100、主控模块200和信号检测模块300依次连接；信号检测模块300包括：测试接口310；数据采集仪1200包括：信号插口；电源模块100，用于给主控模块200供电；信号插口与测试接口310连接，建立数据采集仪1200和信号检测模块300的数据传输通路；数据采集仪1200通过数据传输通路与信号检测模块300通信连接；主控模块200，用于将预设的检测信号发送至信号检测模块300；信号检测模块300，用于将检测信号发送至数据采集仪1200。
[0034] 具体的，电源模块100可以直接连接外部交流电源或者直流电源，通过电源模块100将外部电源提供的电能转化为性能检测装置1000内部各个模块可用的电能；主控模块
200可以包括通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal
Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field‑Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件；分立门或者晶体管逻辑器件；分立硬件组件；在本实施例中，主控模块200可以是单片机系统电路，用于发送预设的检测信号。
[0035] 进一步的，主控模块200将预设的检测信号发送至信号检测模块300，性能检测装置1000的测试接口310与数据采集装置的测试接口310连接，建立数据传输通路，信号检测模块300将主控模块200发送的检测信号发送至数据采集仪1200，如果数据采集仪1200能够接收到检测信号，并且数据采集仪1200输出的数据与检测信号相同，则表示该数据采集仪1200正常，如果数据采集仪1200不能接收到检测信号，或，输出的数据与检测信号不相同，则表示该数据采集仪1200不正常。
[0036] 本发明实施例提供了一种性能检测装置和性能检测系统，性能检测装置1000用于检测智能水表的数据采集仪1200的性能参数，性能检测装置1000包括：电源模块100、主控模块200、信号检测模块300；电源模块100、主控模块200和信号检测模块300依次连接；数据采集仪1200包括：信号插口；信号检测模块300包括：测试接口310；电源模块100，用于给主控模块200供电；信号插口与测试接口310连接，建立数据采集仪1200和信号检测模块300的数据传输通路；数据采集仪1200通过数据传输通路与信号检测模块300通信连接；主控模块200，用于将预设的检测信号发送至信号检测模块300；信号检测模块300，用于将检测信号发送至数据采集仪1200；通过设置模拟信号，检测数据采集装置的性能，不需要设置真实的传感器和泵，精简了检测过程，提高了检测效率，减少了经济损失，提升了用户体验。
[0037] 实施例二
[0038] 在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了另一种性能检测装置，该装置包括电源模块100、主控模块200和信号检测模块300，其中，信号检测模块300包括至少一个信号检测单元。
[0039] 具体的，参见图2所示的本发明实施例提供的一种电源模块的结构示意图，该电源模块100包括：电源开关110、稳压芯片120和升压芯片130；电源开关110与外部电源连接，电源开关110用于控制电源模块100的通断；外部电源输出的电能依次通过稳压芯片120和升压芯片130后，外部电源输出的电能转化为基准电能；该电源模块100还包括：第一发光二极管140；第一发光二极管140用于确定电源模块100是否正常工作，其中，第一发光二极管140发光表征电源模块100正常工作。
[0040] 具体的，VBAT为外部输入电源，通常为3.6V至5V，输入电源输入电源开关110的第3引脚，从第2引脚输出，进入稳压芯片120中，电源开关110的其余四个引脚可以用于固定电源开关110，外部电源从稳压芯片120的VIN引脚输入，从VOUT引脚输出，VSS引脚为接地脚管，EN引脚为使能脚管，NC引脚用于固定，VCC端输出模拟电能，通常为3.6V。
[0041] 进一步的，升压芯片130的VIN引脚接VCC输入，SW引脚为输出脚管，GND引脚为接地脚管，FB引脚为反馈脚管，EN引脚为使能脚管，VCC输出的模拟电能通过升压电路，输出VCC1为基准电能，基准电能可以是5V。电源开关110、稳压芯片120、升压芯片130组成的电源模块100为该性能检测装置1000供电，当电源电路中的发光二极管点亮时，说明供电正常。
[0042] 进一步的，参见图3所示的本发明实施例提供的一种主控模块的结构示意图，该主控模块200包括单片机系统电路，由主控芯片210、基准芯片220、第五发光二极管230、晶振240和外围电路组成；基准芯片220、第五发光二极管230和晶振240均与主控芯片210连接；
第五发光二极管230用于确定主控芯片210是否正常工作，其中，第五发光二极管230发光表征主控芯片210正常工作。
[0043] 具体的，主控芯片210可以是通用处理器，包括中央处理器、网络处理器等；还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件；分立门或者晶体管逻辑器件；分立硬件组件。
[0044] 进一步的，基准芯片220给单片机的采样和测量提供一个稳定的基准电压，接入第2引脚；发光二极管连接至单片机的第16引脚，当单片机正常运行时，发光二极管会持续点亮；晶振240与单片机的时钟引脚(77和78引脚)相连，提供一个稳定的外部时钟源；第80引脚输入VCC电源，第79引脚和第1引脚均接地，图3中示出的其余引脚均与信号检测模块300连接，未示出的引脚在本实施例中不做规定。
[0045] 进一步的，信号检测模块300包括：串行检测单元、电压检测单元和脉冲检测单元；串行检测单元、电压检测单元和脉冲检测单元均与主控模块200连接；测试接口310包括：串行测试接口212、电压测试接口213和脉冲测试接口214；串行检测单元通过串行测试接口
212与数据采集仪1200连接；电压检测单元通过电压测试接口213与数据采集仪1200连接；
脉冲检测单元通过脉冲测试接口214与数据采集仪1200连接。
[0046] 参见图4所示的本发明实施例提供的一种信号检测电路的结构示意图，该串行检测单元包括：四个信号检测电路；信号检测电路包括485芯片211；检测信号包括：串行数据信号；串行测试接口212、485芯片211和主控模块200依次连接；485芯片211用于将串行数据信号转换为485协议数据信号；485芯片211还用于将485协议数据信号通过串行测试接口212发送至数据采集仪1200；信号检测电路还包括：第二发光二极管；串行测试接口212包括：第一输入电压通道；第二发光二极管与第一输入电压通道连接；第二发光二极管用于确定第一输入电压通道是否正常工作，其中，第二发光二极管发光表征第一输入电压通道正常工作。
[0047] 具体的，以图4中第一个信号检测电路为例，485芯片211的RO引脚与单片机的第42引脚(RX0)连接，RE引脚和DE引脚均与单片机的第44引脚(R/D0)连接，DI引脚与单片机的第41引脚连接，单片机的43引脚连接输入分压1，485芯片211的输出485A0和485B0两路信号，通过串行测试接口212与数据采集装置的信号插口连接。
[0048] 进一步的，单片机的第36引脚为串口RX1，第34引脚为串口R/D1，第35引脚为串口TX1，第33引脚为输入分压2，第66引脚为串口RX2，第67引脚为串口R/D2，第65引脚为串口TX2，第64引脚为输入分压3，第9引脚为串口RX3，第7引脚为串口R/D3，第8引脚为串口TX3，第10引脚为输入分压4。
[0049] 具体的，串行测试接口212的4个通道分别为输入电压、GND、485A、485B，对应数据采集仪1200被测信号插口的输出电压、GND、485A、485B。电压输入通道接收到数据采集仪1200被测信号插口的输出电压后，经过两个分压电阻将输入电压变成小于单片机IO口最大额定电压的输入分压，通常小于VCC的电压即可，输入分压连接到发光二极管和单片机IO口；GND通道连接到数据采集仪1200的电源回路；485A和485B通道连接485芯片211与数据采集仪1200被测信号插口的485A和485B，485芯片211与单片机的串口与IO口相连。
[0050] 进一步的，开始测试时，将数据采集仪1200需要测试的485信号插口连接到性能检测装置1000对应的485信号电路串行测试接口212，若输入电压通道有输入电压时，发光二极管会点亮，单片机IO口检测到输入分压后，单片机的串口和另一个IO口会控制并发送相应数据经过485芯片211和485通道传输到被测数据采集仪1200，数据采集仪1200如果收到性能检测装置1000输出的485数据信号则会反馈测试通过；若输入电压通道没有输入电压时，发光二极管不会点亮，单片机IO口未检测到输入分压，性能检测装置1000就不会发送相应数据，数据采集仪1200未收到485数据信号则反馈测试未通过。
[0051] 进一步的，参见图5所示的本发明实施例提供的一种电压信号电路的结构示意图，电压检测单元包括电压信号电路，电压测试接口213包括：第二输入电压通道；第三发光二极管与第二输入电压通道连接；第三发光二极管用于确定第二输入电压通道是否正常工作，其中，第三发光二极管发光表征第二输入电压通道正常工作。
[0052] 具体的，单片机芯片的第13和第14两个IO口和发光二极管组成模拟传感器的电压信号电路。其中测试接口310的3个通道分别为输出信号、输入电压和GND，对应数据采集仪1200被测信号插口的输入信号、输出电压和GND。电压输入通道接收到数据采集仪1200被测信号插口的输出电压后，经过两个分压电阻将输入电压变成小于单片机IO口最大额定电压的输入分压，输入分压连接到发光二极管和单片机IO口；GND通道连接到数据采集仪1200的电源回路；输出信号通道连接单片机的IO口和数据采集仪1200的输入信号通道。
[0053] 进一步的，开始测试时，将数据采集仪1200需要测试的电压信号插口连接到性能检测装置1000对应的电压信号电路电压测试接口213，若输入电压通道有输入电压时，发光二极管会点亮，单片机IO口检测到输入分压后，另一个IO口会通过输出信号通道输出一个固定的电压值到被测数据采集仪1200，数据采集仪1200如果收到性能检测装置1000输出的固定电压信号则会反馈测试通过；若输入电压通道没有输入电压时，发光二极管不会点亮，单片机的IO口未检测到输入分压，性能检测装置1000就不会输出固定的电压信号，数据采集仪1200未收到电压信号则会反馈测试未通过。
[0054] 进一步的，参见图6所示的本发明实施例提供的一种脉冲信号电路的结构示意图，脉冲检测单元包括脉冲信号电路，脉冲测试接口214包括：输出脉冲通道和第三输入电压通道；第四发光二极管与第三输入电压通道连接；三极管的基极与主控模块200连接，三极管的集电极与输出脉冲通道连接，三极管的发射极接地；第四发光二极管用于确定第三输入电压通道是否正常工作，其中，第四发光二极管发光表征第三输入电压通道正常工作。
[0055] 具体的，单片机芯片的IO口(第69引脚)、片内ADC(第5引脚)、片内时钟源(第68引脚)和发光二极管、三极管组成模拟泵的脉冲信号电路。其中脉冲测试接口214的4个通道分别为输入电压、速度调节输入电压、脉冲信号和GND，对应数据采集仪1200被测信号插口的输出电压、速度调节输出电压、脉冲信号和GND。电压输入通道接收到数据采集仪1200被测信号插口的输出电压后，经过两个分压电阻将输入电压变成小于单片机IO口最大额定电压的输入分压，输入分压连接到发光二极管和单片机IO口；GND通道连接到数据采集仪1200的电源回路；速度调节输出电压通道连接数据采集仪1200的速度调节输出与性能检测装置1000的片内ADC；单片机的片内时钟源通过三极管生成脉冲信号，通过脉冲信号通道输出到数据采集仪1200。
[0056] 进一步的，开始测试时，将数据采集仪1200需要测试的脉冲信号插口连接到性能检测装置1000对应的脉冲信号电路脉冲测试接口214，输入电压通道有输入电压时，发光二极管会点亮，单片机IO口检测到输入分压后，会打开片内ADC与片内时钟源，片内ADC通过速度调节输入电压通道将接收到的数据采集仪1200输出的电压信号转换成数字信号，片内时钟源根据电压信号的大小，通过三极管将时钟信号转化成相对应的脉冲信号，经过脉冲信号通道传输到数据采集仪1200。若数据采集仪1200接收到正确的脉冲信号，则测试通过；若据采集仪未接收到脉冲信号或接收到的脉冲信号错误，则测试为通过。
[0057] 总的来说，测试过程如下：
[0058] 打开电源，电源模块100中的发光二极管点亮，说明性能测试装置供电正常。
[0059] 将被测数据采集仪1200连接至性能测试装置。开始测试时，将数据采集仪1200需要测试的485信号插口、电压信号插口、脉冲信号插口分别连接到性能检测装置1000对应的信号电路测试接口310。当各个信号电路的输入电压通道有输入电压时，每一个信号电路中的发光二极管都会点亮。
[0060] 进一步的，在485信号电路中，单片机IO口检测到输入分压后，单片机的串口和另一个IO口会控制并发送相应数据经过485芯片211和485通道传输到被测数据采集仪1200，数据采集仪1200收到性能检测装置1000输出的485数据信号后会反馈测试通过；在电压信号电路中，单片机IO口检测到输入分压后，另一个IO口会通过输出信号通道输出一个固定的电压值到被测数据采集仪1200，数据采集仪1200收到性能检测装置1000输出的固定电压信号后会反馈测试通过；在脉冲信号电路中，单片机IO口检测到输入分压后，会打开片内ADC与片内时钟源，片内ADC通过速度调节输入电压通道将接收到的数据采集仪1200输出的电压信号转换成数字信号，片内时钟源根据电压信号的大小，通过三极管将时钟信号转化成相对应的脉冲信号，经过脉冲信号通道传输到数据采集仪1200。数据采集仪1200接收到正确的脉冲信号后会反馈测试通过；6个信号插口全部测试完毕，则完成一次数据采集仪1200的性能测试。
[0061] 本发明实施例提供了一种性能检测装置1000，使用单片机系统搭配外围电路，代替现有测试技术中使用的传感器与泵，减少测试操作复杂度，提高测试效率，避免测试过程中对传感器与泵的损坏。
[0062] 实施例三
[0063] 在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种性能检测系统，参见图7所示的本发明实施例提供的一种性能检测系统的结构示意图，该性能检测系统包括：外接电源1100、数据采集仪1200和上述任一项的性能检测装置1000；数据采集仪1200与性能检测装置1000连接；外接电源1100与数据采集仪1200连接，外接电源1100用于给数据采集仪1200提供电能。
[0064] 本发明实施例所提供的性能检测系统，其实现原理及产生的技术效果和前述性能检测装置实施例相同，为简要描述，性能检测系统实施例部分未提及之处，可参考前述性能检测装置实施例中相应内容。
[0065] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和/或装置的具体工作过程，可以参考前述装置实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0066] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
