RIGOL嵌入式傳感測試系統解決方案

隨著(zhù)醫療電子、智能家居、物流管理和電力控制等技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的應用發(fā)展已進(jìn)入一個(gè)重要階段。而作為物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)中的嵌入式系統和傳感系統，也得到了大家廣泛的研究和關(guān)注。本文會(huì )以一個(gè)簡(jiǎn)易的嵌入式傳感系統為例，對其各部分的工作性能進(jìn)行測試介紹。

嵌入式傳感測試系統

嵌入式傳感測試系統的測試內容：

一、RFID模塊測試

射頻識別（RFID）是一種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號識別特定目標并讀寫(xiě)相關(guān)數據。因其便捷、快速的信息讀取方式，在圖書(shū)館，門(mén)禁系統，食品安全溯源等很多領(lǐng)域都得到了廣泛應用。

完整的RFID系統由閱讀器與電子標簽即應答器和應用軟件系統三個(gè)部份所組成。閱讀器和應答器都是由天線(xiàn)，耦合元件及芯片組成。其產(chǎn)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(xiàn)頻率測試

RFID中的PCB天線(xiàn)是輻射和接收無(wú)線(xiàn)信號的關(guān)鍵裝置。在阻抗匹配情況下，天線(xiàn)的駐波比（VSWR）和諧振頻率會(huì )決定著(zhù)其能量傳輸效率。因而對天線(xiàn)VSWR和諧振頻率的確定至關(guān)重要。

此兩項參數可以通過(guò)頻譜分析儀加上VSWR電橋進(jìn)行測量。

2、嵌入式SPI總線(xiàn)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(xiàn)。數據率達到 10 Mbps。因其可節省PCB的布局空間，如今越來(lái)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(gè)主設備和一個(gè)或多個(gè)從設備。需要至少4根線(xiàn)，事實(shí)上3根也可以（單向傳輸時(shí)）。分別為： SCLK（串行時(shí)鐘）、 MISO（主機輸入/從機輸出數據線(xiàn)）、 MOSI （主機輸出/從機輸入數據線(xiàn)）和SS（低電平有效的從機選擇線(xiàn)）。

可以通過(guò)混合信號數字示波器對PCB板上的多路SPI信號同時(shí)進(jìn)行測試分析，驗證其邏輯信號的準確性，排除布線(xiàn)引起線(xiàn)間竄擾導致的數據錯誤。同時(shí)可對輸入和輸出信號同時(shí)進(jìn)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律變換為電信號或其他所需形式的信息的檢測裝置。隨著(zhù)現在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及數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(guān)系的測試必不可少。常見(jiàn)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(dòng)報警電路。通道1（黃色跡線(xiàn)）信號為火焰煙霧傳感器監測到煙霧后輸出狀態(tài)由高電平跳變?yōu)榈碗娖?；通?是經(jīng)過(guò)反相電路后的電壓信號，用來(lái)控制繼電器啟動(dòng)報警動(dòng)作。通過(guò)示波器的測試對比，可測試輸出電平及響應時(shí)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(guò)流保護功能中，需要電流傳感器進(jìn)行電流檢測。其他如家用電器、智能電網(wǎng)、電動(dòng)車(chē)、風(fēng)力發(fā)電等很多領(lǐng)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(zhù)關(guān)鍵的作用。

可以通過(guò)精密直流電源和高精度數字萬(wàn)用表對電流傳感器的轉換關(guān)系進(jìn)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(huà)接口。人機交互技術(shù)領(lǐng)域熱點(diǎn)技術(shù)如在可穿戴式計算機、隱身技術(shù)、浸入式游戲等的動(dòng)作識別技術(shù)，應用于虛擬現實(shí)、遙控機器人及遠程醫療等的觸覺(jué)交互技術(shù)等。而對于大多數的嵌入式系統，人機交互部分都會(huì )應用到A/D轉換和顯示數碼管。

1、A/D轉換

A/D轉換器是一個(gè)將模擬信號轉變?yōu)閿底中盘柕碾娮釉?。是數字化技術(shù)的關(guān)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(guò)高達14bit的函數發(fā)生器可對多數精度要求A/D進(jìn)行測量。

還可以通過(guò)高精度函數發(fā)生器和混合數字示波器對A/D轉換效果進(jìn)行驗證。

2、顯示數碼管

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