关于嵌入式传感测试系统解决方案的分析和介绍

随着医疗电子、智能家居、物流管理和电力控制等技术的不断发展，物联网的应用发展已进入一个重要阶段。而作为物联网关键技术中的嵌入式系统和传感系统，也得到了大家广泛的研究和关注。本文会以一个简易的嵌入式传感系统为例，对其各部分的工作性能进行测试介绍。

嵌入式传感测试系统

嵌入式传感测试系统的测试内容：

一、RFID模块测试

射频识别（RFID）是一种无线通信技术，可以通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据。因其便捷、快速的信息读取方式，在图书馆，门禁系统，食品安全溯源等很多领域都得到了广泛应用。

完整的RFID系统由阅读器与电子标签即应答器和应用软件系统三个部份所组成。阅读器和应答器都是由天线，耦合元件及芯片组成。其产品的主要工作频率有低频125KHZ、高频13.56MHZ、超高频433MHZ，超高频915MHZ，微波2.45GHZ和5.8GHZ。

1、PCB天线频率测试

RFID中的PCB天线是辐射和接收无线信号的关键装置。在阻抗匹配情况下，天线的驻波比（VSWR）和谐振频率会决定着其能量传输效率。因而对天线VSWR和谐振频率的确定至关重要。

此两项参数可以通过频谱分析仪加上VSWR电桥进行测量。

2、嵌入式SPI总线测试

SPI（Serial Peripheral Interface）是外设接口，是一种高速的，全双工，同步的串行总线。数据率达到 10 Mbps。因其可节省PCB的布局空间，如今越来越多的芯片集成了这种通信协议。

SPI的通信采用主从方式工作，通常有一个主设备和一个或多个从设备。需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。分别为： SCLK（串行时钟）、 MISO（主机输入/从机输出数据线）、 MOSI （主机输出/从机输入数据线）和SS（低电平有效的从机选择线）。

可以通过混合信号数字示波器对PCB板上的多路SPI信号同时进行测试分析，验证其逻辑信号的准确性，排除布线引起线间窜扰导致的数据错误。同时可对输入和输出信号同时进行解码分析。

二、传感器模块测试

传感器是一种能将感受到的物理信息量的变化按一定规律变换为电信号或其他所需形式的信息的检测装置。随着现在物联网的发展及数字化智能要求的提高，大量的感知传感设备被应用。所以传感器的信息转换的正确与否就决定了我们最终得到信息的准确性。因而对传感器的转换关系的测试必不可少。常见的传感器有温度传感器，光电传感器，红外传感器等。

1、火焰烟雾传感器

用示波器测试火焰烟雾传感器控制继电器启动报警电路。通道1（黄色迹线）信号为火焰烟雾传感器监测到烟雾后输出状态由高电平跳变为低电平；通道2是经过反相电路后的电压信号，用来控制继电器启动报警动作。通过示波器的测试对比，可测试输出电平及响应时间等。

2、电流传感器

电流传感器是一种能将电流信息按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出的转换装置。在电力设备的过流保护功能中，需要电流传感器进行电流检测。其他如家用电器、智能电网、电动车、风力发电等很多领域都需要用到电流传感器。所以电流传感器的转换精度及准确度对一些设备的安全型起着关键的作用。

可以通过精密直流电源和高精度数字万用表对电流传感器的转换关系进行校对。

三、人机交互部分

人机交互是人与计算机或嵌入式设备之间传递、交换信息的媒介和对话接口。人机交互技术领域热点技术如在可穿戴式计算机、隐身技术、浸入式游戏等的动作识别技术，应用于虚拟现实、遥控机器人及远程医疗等的触觉交互技术等。而对于大多数的嵌入式系统，人机交互部分都会应用到A/D转换和显示数码管。

1、A/D转换

A/D转换器是一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。是数字化技术的关键部分。转换标准的参考模拟量和转换精度是A/D转换器的重要测试量。通过高达14bit的函数发生器可对多数精度要求A/D进行测量。

还可以通过高精度函数发生器和混合数字示波器对A/D转换效果进行验证。

2、显示数码管

对于多位的数码显示，可以用混合信号数字示波器进行并行分析。对比时序关系，还可对发送间隔进行调试测试。