基于FPGA的热电偶测温数据采集系统，替代NI的产品（三）测试

高速模块化数据采集系统下位机功能测试

4.2.1 实验平台搭建

由于系统为分模块设计，因此在进行整体实验前，需要对各个模块的功能进行验证，

上一小节中测试了下位机软件的可行性，由前文章节介绍可知，系统还装备有前端信号

处理模块，其分为电源和放大滤波两个部分，为检验功能正确性，需要对信号处理模块

进行测试。对电源模块进行测试，是为了验证电源模块是否正常产生电压；对放大滤波

进行测试，是为了保证设计功能能够正确实现；最后将本部分测试与上一小节连接起来

并接通上位机抓包进行整体测试，以验证下位机的整体功能。

结合测试要求设计相应的实验，本小节的实验设计如图 4.8 所示：

电源测试通过后，对放大滤波功能进行测试。放大滤波测试主要检验以下功能：放

大倍数的稳定性，这关系到后续数据能否被正确处理；放大电压的误差，这关系到测量

数据是否准确；放大前后波形的频谱，用以观测波形是否失真并验证滤波器是否成功。

测试实验如图 4.12 所示，放大倍数与放大电压误差的测试结果如表 4.2 所示（输入三角

波），放大倍数按照峰-峰值计算，频谱测试结果如图 4.13 所示（输入正弦波）。

4.3 薄膜热电偶数据采集系统整体测试

上一小节已经验证了下位机整体功能，接下来就是对整体的功能进行测试，其中主

控芯片与高速 ADC 选用相应的开发板。整体功能测试平台如图 4.15 所示。

实验通过使用短脉冲激光器对薄膜热电偶施加脉冲激励来获得传感器的脉冲响应

曲线，上位机功能通过分别执行三个代码来实现。实验时，PC 机对数据进行实时抓包，

得到 pcap 文件，然后通过对应程序存储到数据库中，数据库可以导出相应的 CSV 文件，

绘图程序便可以根据 CSV 文件绘制对应的曲线图。