【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及微能量采集，尤其涉及一種測試設(shè)備及測試方法。
技術(shù)介紹
1、微能量技術(shù)是指從環(huán)境中獲取微小的能量并轉(zhuǎn)化為電信號的技術(shù)，它在微能量采集和微能量傳感兩個方面有著廣泛的應(yīng)用。微能量采集通過從環(huán)境中獲取小規(guī)模能量，為低功耗設(shè)備提供持續(xù)電力，減少對電池的依賴，延長設(shè)備使用壽命。微能量傳感則是利用自供電器件，如壓電器件、摩擦電器件、水伏器件等，通過自發(fā)的電信號輸出變化來感知環(huán)境信息，如壓力、應(yīng)力應(yīng)變、環(huán)境溫濕度等。
2、相關(guān)技術(shù)中，對微能量器件進行檢測時，由于微能量器件生成的電荷或電壓非常小，測試設(shè)備對于極小的電荷或電壓信號，無法準(zhǔn)確捕捉，導(dǎo)致測量誤差較大或信號失真。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請?zhí)峁┮环N測試設(shè)備及測試方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中針對具備微能量以及低電荷輸出特點的器件測試中，測試設(shè)備靈敏度低的問題。
2、第一方面，本申請實施例提供一種測試設(shè)備，應(yīng)用于微能量器件，所述設(shè)備包括測量單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和上位機；
3、所述測量單元、所述數(shù)據(jù)傳輸單元和所述上位機依次電連接；
4、所述測量單元，用于接收所述微能量器件輸出的模擬電荷信號，對所述模擬電荷信號進行放大處理，得到目標(biāo)模擬電壓信號；
5、所述數(shù)據(jù)傳輸單元，用于接收所述目標(biāo)模擬電壓信號，將所述目標(biāo)模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為目標(biāo)數(shù)字電壓信號；
6、所述上位機，用于接收所述目標(biāo)數(shù)字電壓信號，對所述目標(biāo)數(shù)字電壓信號進行濾波處理，得到第二目標(biāo)數(shù)字電壓信號；響應(yīng)用戶操作，在顯示界
7、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述測量單元包括電源模塊、放大模塊和增益模塊；
8、所述電源模塊的輸出端與所述放大模塊的供電端和所述增益模塊的供電端電連接，所述放大模塊的輸入端用于輸入所述模擬電荷信號，所述放大模塊的輸出端與所述增益模塊的輸入端電連接，所述增益模塊的輸出端與所述數(shù)據(jù)傳輸單元的輸入端電連接；
9、所述電源模塊，用于基于供電電壓，生成互補電壓，向所述放大模塊和所述增益模塊提供所述供電電壓和所述互補電壓；
10、所述放大模塊，用于對所述模擬電荷信號進行第一級放大處理，生成放大后的模擬電壓信號；
11、所述增益模塊，用于對所述放大后的模擬電壓信號進行第二級放大處理，生成所述目標(biāo)模擬電壓信號。
12、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述放大模塊包括精密單路低失調(diào)電壓微功率運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容和第六電容；
13、所述第一電阻的第一端用于輸入所述模擬電荷信號，所述第一電阻的第二端與所述第一電容的第一端、所述第二電容的第一端和所述第二電阻的第一端電連接；
14、所述第一電容的第二端與所述第二電阻的第二端和所述精密單路低失調(diào)電壓微功率運算放大器的反相輸入端電連接；
15、所述精密單路低失調(diào)電壓微功率運算放大器的負(fù)電壓輸入端與所述第四電容的第一端、所述第三電容的第一端電連接，用于輸入所述互補電壓，所述精密單路低失調(diào)電壓微功率運算放大器的同相輸入端與接地端電連接，所述精密單路低失調(diào)電壓微功率運算放大器的正電壓輸入端與所述第五電容的第一端、所述第六電容的第一端電連接，用于輸入所述供電電壓，所述精密單路低失調(diào)電壓微功率運算放大器的輸出端與所述第二電容的第二端和所述第三電阻的第一端電連接；
16、所述第三電容的第二端、所述第四電容的第二端、所述第五電容的第二端、所述第六電容的第二端均與所述接地端電連接；
17、所述第三電阻的第二端用于輸出所述模擬電壓信號。
18、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述增益模塊包括低噪聲高速運算放大器、撥碼開關(guān)、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第七電容、第八電容、第九電容和第十電容；
19、所述低噪聲高速運算放大器的反相輸入端與所述第四電阻的第一端電連接，用于輸入所述模擬電壓信號，所述低噪聲高速運算放大器的同相輸入端與接地端電連接，所述低噪聲高速運算放大器的負(fù)電壓輸入端與所述第七電容的第一端、所述第八電容的第一端電連接，用于輸入所述互補電壓，所述低噪聲高速運算放大器的正電壓輸入端與所述第九電容的第一端、所述第十電容的第一端電連接，用于輸入所述供電電壓，所述低噪聲高速運算放大器的輸出端與所述第八電阻的第二端、所述第五電阻的第二端、所述第六電阻的第二端、所述七電阻的第二端、所述撥碼開關(guān)的第八引腳和所述第九電阻的第一端電連接；
20、所述第四電阻的第二端與所述撥碼開關(guān)的第一引腳、所述撥碼開關(guān)的第二引腳、所述撥碼開關(guān)的第三引腳、所述撥碼開關(guān)的第四引腳、所述第八電阻的第一端電連接；
21、所述撥碼開關(guān)的第五引腳與所述第五電阻的第一端電連接，所述撥碼開關(guān)的第六引腳與所述第六電阻的第一端電連接，所述撥碼開關(guān)的第七引腳與所述第七電阻的第一端電連接；
22、所述第七電容的第二端、所述第八電容的第二端、所述第九電容的第二端、所述第十電容的第二端均與所述接地端電連接；
23、所述第九電阻的第二端用于輸出所述目標(biāo)模擬電壓信號。
24、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述放大模塊還包括第一射頻同軸連接器；
25、所述第一射頻同軸連接器的中心導(dǎo)體用于接收所述模擬電荷信號，所述第一射頻同軸連接器的第一引腳與所述第一電阻的第一端電連接，所述第一射頻同軸連接器的第二引腳和所述第一射頻同軸連接器的第三引腳均與接地端電連接；
26、所述增益模塊還包括第二射頻同軸連接器；
27、所述第二射頻同軸連接器的中心導(dǎo)體用于輸出所述目標(biāo)模擬電壓信號，所述第二射頻同軸連接器的第一引腳和所述第九電阻的第二端電連接，所述第二射頻同軸連接器的第二引腳所述第二射頻同軸連接器的第三引腳均與所述接地端電連接。
28、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述電源模塊包括繼電器、第十一電容、第十二電容、第十三電容、第十四電容和開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換器；
29、所述第十一電容的第一端和所述開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換器的正電壓輸入端電連接，用于輸入所述供電電壓；
30、所述開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述第十二電容的第一端、所述第十三電容的第一端電連接，用于輸出所述互補電壓；
31、所述開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換器的正電容引腳與所述第十四電容的第一端電連接，所述第十四電容的第二端與所述開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換器的負(fù)電容引腳電連接，所述開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換器的接地引腳、所述第十二電容的第二端、所述第十三電容的第二端均與接地端電連接。
32、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述電源模塊還包括上電指示子模塊：
33、所述上電指示子模塊，用于基于所述供電電壓，顯示上電狀態(tài)。
34、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述上電指示子模塊包括第十電阻、發(fā)光器件、第十五電容和第十六電容；
35、所述第十電阻本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種測試設(shè)備，其特征在于，應(yīng)用于微能量器件，所述設(shè)備包括測量單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和上位機；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述測量單元包括電源模塊、放大模塊和增益模塊；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述放大模塊包括精密單路低失調(diào)電壓微功率運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容和第六電容；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述設(shè)備，其特征在于，所述增益模塊包括低噪聲高速運算放大器、撥碼開關(guān)、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第七電容、第八電容、第九電容和第十電容；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述放大模塊還包括第一射頻同軸連接器；
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述設(shè)備，其特征在于，所述電源模塊包括第十一電容、第十二電容、第十三電容、第十四電容和開關(guān)電容電壓轉(zhuǎn)換器；
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述設(shè)備，其特征在于，所述電源模塊還包括上電指示子模塊：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述設(shè)備，其特征在于，所述上電指示子模塊包括第十
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸單元包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器；
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸單元還包括下列中的部分或全部：信號調(diào)理模塊、控制模塊、通訊接口；
11.根據(jù)權(quán)利要求1～10任一所述設(shè)備，其特征在于，所述上位機包括處理單元和顯示界面；
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述處理單元對所述目標(biāo)數(shù)字電壓信號進行處理具體包括下列中的部分或全部：
13.一種測試方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1～12任一所述的測試設(shè)備，所述方法包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種測試設(shè)備，其特征在于，應(yīng)用于微能量器件，所述設(shè)備包括測量單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和上位機；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述測量單元包括電源模塊、放大模塊和增益模塊；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述放大模塊包括精密單路低失調(diào)電壓微功率運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容和第六電容；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述設(shè)備，其特征在于，所述增益模塊包括低噪聲高速運算放大器、撥碼開關(guān)、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第七電容、第八電容、第九電容和第十電容；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述放大模塊還包括第一射頻同軸連接器；
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述設(shè)備，其特征在于，所述電源模塊包括第十一電容、第十二電容、第十三電容、...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳翔宇，楊鵬，
申請(專利權(quán))人：北京納米能源與系統(tǒng)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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