一种电路板工作电流的测试电路和系统的制作方法

[0001]
本发明实施例涉及电流测试技术，尤其涉及一种电路板工作电流的测试电路和系统。


背景技术：

[0002]
随着物联网设备使用越来越广泛，获取物联网设备的运行状态和功耗成为评估物联网设备运行状态的一个重要指标，因此，物联网设备的低功耗电流成为了物联网核心板测试的重要环节。
[0003]
现有技术中，常用的方法是将电流表或者万用表连接到电路中来测量电流值，但是由于一些物联网核心板在启动时的工作电流较高，例如，50毫安，而进入低功耗模式时电流较低，例如，60微安，且要进入低功耗模式必须先进入正常启动模式。市场上一般量程大于50毫安的电流表，精度达不到微安级别，而精度达到微安级别的电流表，量程又达不到50毫安，因此，选用高精度电流表时，由于量程太低，导致核心板流过的电流过小，无法正常启动，而选用量程较大的电流表时，电流表精度不够，测量出的电流数据没有太大的参考价值。


技术实现要素：

[0004]
本发明实施例提供一种电路板工作电流的测试电路和系统，在待测电路板启动时，采用继电器将电流表短接，并在待测电路板进入低功耗模式时将电流表串联入测试通路中，在保证待测电路板正常启动的同时，实现低功耗模式下的电流高精度测试。
[0005]
第一方面，本发明实施例提供了一种电路板工作电流的测试电路，所述测试电路包括：待测电路板、电流表以及定时开关模块，所述电流表满足预设的精度要求；
[0006]
所述待测电路板和所述电流表串联连接构成测试通路，所述定时开关模块中的第一开关端和第二开关端与所述电流表并联；
[0007]
定时开关模块，用于在测试通路由断开状态切换至通电状态时，连接第一开关端和第二开关端，以短接电流表；以及，在短接电流表的时间达到预设时间长度之后，断开第一开关端和第二开关端间的连接，以通过电流表测量待测电路板的工作电流。
[0008]
第二方面，本发明实施例还提供了一种电路板工作电流的测试系统，所述测试系统包括：至少两个待测电路板、至少两个电流表、至少两个受控开关和一个定时触发器件，所述电流表满足预设的精度要求；
[0009]
所述定时触发器件分别与所述至少两个受控开关相连，各待测电路板各自与对应的电流表串联构成至少两个测试通路，各受控开关中的第一开关端和第二开关端各自与对应的测试通路中的电流表并联；
[0010]
所述定时触发器件，用于在所述至少两个测试通路由断开状态切换至通电状态时，向至少一个受控开关发送闭合控制信号，以及，在短接电流表的时间达到预设时间长度之后，向所述受控开关发送断开控制信号；
[0011]
所述受控开关，用于在接收到闭合控制信号时，连接第一开关端和第二开关端，以及在接收到断开控制信号时，断开第一开关端和第二开关端之间的连接。
[0012]
本发明实施例的技术方案中，电路板工作电流的测试电路包括待测电路板、电流表以及定时开关模块，待测电路板和电流表串联连接构成测试通路，定时开关模块中的第一开关端和第二开关端与电流表并联，定时开关模块用于在测试通路由断开状态切换至通电状态时，连接第一开关端和第二开关端，以短接电流表，以及，在短接电流表的时间达到预设时间长度之后，断开第一开关端和第二开关端间的连接，以通过电流表测量待测电路板的工作电流，解决了现有技术中电流表量程和精度不能同时满足使用需求的问题，在保证待测电路板正常启动的同时，实现低功耗模式下的电流的高精度测试。
附图说明
[0013]
图1是本发明实施例一中的电路板工作电流的测试电路的结构示意图；
[0014]
图2是本发明实施例二中的电路板工作电流的测试电路的结构示意图；
[0015]
图3是本发明实施例三中的电路板工作电流的测试电路的结构示意图；
[0016]
图4是本发明实施例四中的电路板工作电流的测试系统的结构示意图。
具体实施方式
[0017]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0018]
实施例一
[0019]
图1为本发明实施例一中的一种电路板工作电流的测试电路的结构示意图，本实施例的技术方案适用于在初始电流较大，待测试电流较小且精度要求较高的电路中进行电流测试的情况，尤其适用于物联网核心板，即物联网设备中的微控制单元(microcontroller unit，mcu)核心板。该测试电路包括：待测电路板1、电流表2以及定时开关模块3，所述电流表2满足预设的精度要求。
[0020]
本实施例中，针对待测电路板1启动过程中流过的电流较大，而进入低功耗模式工作时流过的电流较小的情况，使用一般电流表进行电流测量时，若选用量程较大的电流表，可以保证待测电路板1正常启动，但是进入低功耗模式时，测试精度较低，测试数据没有参考价值；若选用量程较小的电流表，虽然可以满足对测量精度的需求，但是流过电流表的电流较小，导致与电流表串联的待测电路板1无法正常启动。针对上述问题，本实施例提供的测试电路中包含待测电路板1、电流表2以及定时开关模块3，其中，电流表2的测量精度满足预设的精度要求，例如，待测电路板在低功耗模式下，电流为6微安左右，则电流表精度为微安级别。定时开关模块3与电流表2并联，以实现在待测电路板1启动过程中将电流表2短路，使待测电路板1正常启动。
[0021]
可选的，电流表2的精度是微安级别。可选地，待测电路板1正常启动时的启动电流的强度高于微安级别，例如在毫安或者安的级别。示例性地，对于低功耗工作电流为6微安左右，启动时工作电流为50毫安左右的核心板，可以采用量程为50微安，精度为0.1微安的电流表。
[0022]
所述待测电路板1和所述电流表2串联连接构成测试通路，所述定时开关模块3中的第一开关端321和第二开关端322与所述电流表2并联。
[0023]
其中，待测电路板1和电流表2串联构成电流测试通路，定时开关模块3通过第一开关端321和第二开关端322与电流表2并联，以控制电流表2在需要测量通路电流时接入测试通路，不影响待测电路板1的正常启动。应理解，除待测电路板1和电流表2以外，上述测试通路中还可以包括其他可能的元器件，本申请对此不作限定。
[0024]
定时开关模块3，用于在测试通路由断开状态切换至通电状态时，连接第一开关端321和第二开关端322，以短接电流表2；以及，在短接电流表2的时间达到预设时间长度之后，断开第一开关端321和第二开关端322间的连接，以通过电流表2测量待测电路板的工作电流。
[0025]
本实施例中，定时开关模块3用于在用户将待测电路板1接入测试通路时，即测试通路由断开状态切换至通电状态时，连接第一开关端321和第二开关端322，此时，电流表2被短接，不会影响待测电路板1的正常启动，与此同时，定时开关模块3按照设定时间长度开始计时，并在计时结束后，断开第一开关端321和第二开关端322间的连接，以使电流表2接入测试通路，测量待测电路板1在低功耗模式下的工作电流。
[0026]
可选的，定时开关模块3的计时时间(即预设时间长度)是根据待测电路板1由上电启动到进入低功耗模式的时间设定的。示例性地，预设时间长度可以大于或者等于待测电路板1由上电启动到进入低功耗模式的时间。示例性地，待测电路板1由上电启动到进入低功耗模式的时间可以取多次测量上电启动到进入低功耗模式的时间的平均值。
[0027]
本发明实施例的技术方案中，电路板工作电流的测试电路包括待测电路板、电流表以及定时开关模块，待测电路板和电流表串联连接构成测试通路，定时开关模块中的第一开关端和第二开关端与电流表并联，定时开关模块用于在测试通路由断开状态切换至通电状态时，连接第一开关端和第二开关端，以短接电流表，以及在短接电流表的时间达到预设时间长度之后，断开第一开关端和第二开关端间的连接，以通过电流表测量待测电路板的工作电流，解决了现有技术中电流表量程和精度不能同时满足使用需求的问题，在保证待测电路板正常启动的同时，实现低功耗模式下的电流的高精度测试。
[0028]
实施例二
[0029]
图2为本发明实施例二中的一种电路板工作电流的测试电路的结构示意图，该测试电路包括：待测电路板1、电流表2以及定时开关模块3，所述电流表2满足预设的精度要求；
[0030]
所述待测电路板1和所述电流表2串联连接构成测试通路，所述定时开关模块3中的第一开关端321和第二开关端322与所述电流表2并联；
[0031]
定时开关模块3，用于在测试通路由断开状态切换至通电状态时，连接第一开关端321和第二开关端322，以短接电流表2；以及，在短接电流表2的时间达到预设时间长度之后，断开第一开关端321和第二开关端322间的连接，以通过电流表2测量待测电路板的工作电流。
[0032]
其中，定时开关模块3包括：定时触发器件31以及受控开关32，所述定时触发器件31与所述受控开关32的控制端相连，所述受控开关32包括所述第一开关端321和所述第二开关端322。
[0033]
本实施例中，提供了定时开关模块3中包含的具体结构，包括定时触发器件31和受控开关32，定时触发器件31与受控开关32的控制端相连，能够为受控开关32提供控制信号，受控开关32包括第一开关端321和第二开关端322，分别与电流表的两端相连，用于根据定时触发器件31提供的控制信号，断开和闭合，实现将电流表2的短接和接入。
[0034]
定时触发器件31，用于在测试通路由断开状态切换至通电状态时，向所述受控开关32发送闭合控制信号，以及，在短接电流表2的时间达到预设时间长度之后，向所述受控开关32发送断开控制信号。
[0035]
其中，定时触发器件31具体用于在用户将待测电路板1接入电路，形成测试通路时，向受控开关32的控制端发送闭合控制信号，以实现在待测电路板启动过程中将电流表2短接，并在短接电流表2的时间达到预设时间长度之后，向受控开关32发送断开控制信号，以将电流表2接入测试通路中，测量待测电路板1在低功耗模式下的工作电流。
[0036]
受控开关32，用于在接收到闭合控制信号时，连接第一开关端321和第二开关端322，以及在接收到断开控制信号时，断开第一开关端321和第二开关端间322的连接。
[0037]
其中，受控开关32具体用于，在收到定时触发器件31发送的闭合控制信号时，连接第一开关端321和第二开关端322，将电流表2短接，在接收到断开控制信号时，断开第一开关端321和第二开关端间322的连接，将电流表2接入至测试通路，进行电流测试。
[0038]
本发明实施例的技术方案，电路板工作电流的测试电路包括待测电路板、电流表以及定时开关模块，定时开关模块包括定时触发器件以及受控开关，定时触发器件用于在测试通路由断开状态切换至通电状态时，向受控开关发送闭合控制信号，以及短接电流表的时间达到预设时间长度之后，向受控开关发送断开控制信号，受控开关用于在接收到闭合控制信号时，连接第一开关端和第二开关端，将电流表短路，以及在接收到断开控制信号时，断开第一开关端和第二开关端间的连接，将电流表接入测试通路，在保证待测电路板启动时可以流过较大电流的同时，还可以在低功耗模式下进行高精度电流测试。
[0039]
实施例三
[0040]
图3为本发明实施例三中的一种电路板工作电流的测试电路的结构示意图，该测试电路包括：待测电路板1、电流表2以及定时开关模块，所述电流表2满足预设的精度要求；
[0041]
所述待测电路板1和所述电流表2串联连接构成测试通路，所述定时开关模块中的第一开关端和第二开关端与所述电流表2并联；
[0042]
定时开关模块，用于在测试通路由断开状态切换至通电状态时，连接第一开关端和第二开关端，以短接电流表2；以及，在短接电流表2的时间达到预设时间长度之后，断开第一开关端和第二开关端间的连接，以通过电流表2测量待测电路板1的工作电流。
[0043]
其中，述定时开关模块包括：定时触发器件以及受控开关，所述定时触发器件与所述受控开关的控制端相连，所述受控开关包括所述第一开关端和所述第二开关端；
[0044]
定时触发器件，用于在测试通路由断开状态切换至通电状态时，向所述受控开关发送闭合控制信号，以及，在短接电流表的时间达到预设时间长度之后，向所述受控开关发送断开控制信号；
[0045]
受控开关，用于在接收到闭合控制信号时，连接第一开关端和第二开关端，以及在接收到断开控制信号时，断开第一开关端和第二开关端间的连接。
[0046]
其中，定时触发器件为定时继电器71，所述受控开关为受控继电器72；所述定时继
电器71包括供电端711、常开端712、常闭端713和公共端714，所述受控继电器72包括控制端723、常开端724、常闭端721和公共端722。
[0047]
本实施例中，将定时触发器件设定为定时继电器71，将受控开关设定为受控继电器72，其中，定时继电器71包括供电端711、常开端712、常闭端713和公共端714，供电端711用于控制定时继电器71上电，公共端714用于和常开端712或常闭端713短接，为受控继电器72提供控制信号；受控继电器72包括控制端723、常开端724、常闭端721和公共端722，控制端723用于接收定时继电器71由公共端714传输的控制信号，并根据控制信号控制公共端722是与常开端724短接还是与常闭端721短接，若公共端722是与常开端724短接，则电流表接入至测试通路进行电流测试，若公共端722是与常闭端721短接，则电流表被短路。
[0048]
所述定时继电器71的公共端714与所述受控继电器72的控制端723相连，所述受控继电器72的常闭端721和公共端722分别作为第一开关端和第二开关端与所述电流表2并联。
[0049]
其中，定时继电器71的公共端714与受控继电器72的控制端723相连，用于为受控继电器72提供控制信号。受控继电器72的常闭端721和公共端722分别作为第一开关端和第二开关端与电流表2并联，当常闭端721与公共端722短接时，即第一开关端和第二开关端连接时，电流表2被短接，当常开端724和公共端722短接时，即第一开关端和第二开关端断开时，电流表串联入测试通路。
[0050]
可选的，所述测试电路还包括电路板托盘4，用于安装所述待测电路板1，使安装于所述电路板托盘4中的待测电路板1与电流表2构成测试通路。
[0051]
本可选的实施例中，测试电路还包括电路板托盘4，电路板托盘4用于放置待测电路板1，使待测电路板1接入测试通路。
[0052]
可选的，所述测试电路还包括触发开关5，所述触发开关5与所述定时继电器71相连；
[0053]
所述触发开关5在所述待测电路板1安装于电路板托盘4时被触发，为所述定时继电器71的供电端711提供高电平。
[0054]
本可选的实施例中，测试电路中还包括触发开关5，具体的，触发开关5与定时继电器71的供电端711相连，当待测电路板1安装到电路板托盘4时，触发开关5被触发，为定时继电器71的供电端711提供高电平，以使定时继电器71向受控继电器72发送控制信号，并开始计时。
[0055]
可选的，所述测试电路还包括电源6，电源6连接于所述待测电路板1和电流表2串联构成的测试通路中，为所述测试通路提供电源。
[0056]
本可选的实施例中，测试电路还包括电源6，电源连接于待测电路板1和电流表2串联构成的测试通路中，为测试通路提供电源。
[0057]
本发明实施例的技术方案，电路板工作电流的测试电路包括待测电路板、电流表、定时继电器和受控继电器，定时继电器通过公共端为至少一个受控继电器的控制端提供高电平，使受控继电器的公共端与常闭端短接，将电流表短路，以及，在短接电流表的时间达到预设时间长度之后，定时继电器的公共端为至少一个受控继电器提供低电平，使受控继电器的公共端与常闭端断开，从而使电流表接入测试通路进行电流测试，可以实现在待测电路板启动阶段电流较大时将电流表短路，在进入低功耗模式时，将电流表接入测试通路
进行电流测试。
[0058]
实施例四
[0059]
图4为本发明实施例四中的一种电路板工作电流的测试系统的结构示意图，本实施例的技术方案适用于在初始电流较大，待测试电流较小且精度要求较高的电路中进行电流测试的情况，该测试电路包括：至少两个待测电路板1、至少两个电流表2、至少两个受控开关72和一个定时触发器件71，所述电流表2满足预设的精度要求；
[0060]
所述定时触发器件71分别与至少两个受控开关72相连，各待测电路板1各自与对应的电流表2串联构成至少两个测试通路，各受控开关72中的第一开关端和第二开关端各自与对应的测试通路中的电流表2并联。
[0061]
本实施例中，各待测电路板1与各电流表2串联构成至少一个测试回路，各受控继电器72分别通过第一开关端和第二开关端与各回路的电流表并联，定时触发器件71与各受控继电器72的控制端相连。
[0062]
所述定时触发器件71，用于在至少两个测试通路由断开状态切换至通电状态时，向至少一个受控开关72发送闭合控制信号，以及，在短接电流表的时间达到预设时间长度之后，向所述受控开关72发送断开控制信号。
[0063]
所述受控开关72，用于在接收到闭合控制信号时，连接第一开关端和第二开关端，以及在接收到断开控制信号时，断开第一开关端和第二开关端之间的连接。
[0064]
所述定时触发器件71为定时继电器，所述受控开关72为受控继电器；所述定时继电器包括供电端、常开端、常闭端和公共端，所述受控继电器包括控制端、常开端、常闭端和公共端；所述受控继电器的常闭端和公共端分别作为第一开关端和第二开关端与所述电流表2并联。
[0065]
本实施例中，定时触发器件71可以是定时继电器，受控开关72可以是受控继电器，定时继电器包括供电端、常开端、常闭端和公共端，其中，供电端为定时继电器提供控制电平，公共端通过与常开端或者常闭端短接，为各受控继电器72的控制端提供低电平或者高电平；受控继电器72包括控制端、常开端、常闭端和公共端，其中，控制端用于接收定时继电器71发送的控制电平，公共端通过与常开端或者常闭端短接，将电流表2短路或者接入测试通路。
[0066]
所述定时继电器71，具体用于在所述供电端得电后，所述公共端和所述常闭端短接，通过公共端为至少一个受控继电器72的控制端提供高电平，并开始计时；计时结束后，所述公共端与所述常开端短接，通过所述公共端为所述至少一个受控继电器72提供低电平。
[0067]
其中，定时继电器71在供电端得电后，公共端和常闭端短接，并通过公共端为至少一个受控继电器72的控制端提供高电平，控制第一开关端和第二开关端连接，并开始计时，在计时结束后，公共端与常开端短接，通过公共端为至少一个受控继电器72提供低电平，控制第一开关端与第二开关端断开。
[0068]
所述受控继电器72，具体用于在在所述定时继电器71的公共端向所述受控继电器72的控制端提供高电平时，所述受控继电器的公共端与常闭端短接，将当前测试通路中与所述受控继电器并联的电流表2短路；在所述定时继电器71的公共端向所述受控继电器72的控制端提供低电平时，所述受控继电器的公共端与常开端短接，将当前测试通路中与所
述受控继电器并联的电流表2串联到当前测试通路中，进行待测电路板1工作电流的测试。
[0069]
其中，定时继电器71向受控继电器72的控制端提供高电平时，受控继电器72的公共端与常闭端短接，从而将测试通路中的电流表2短路，在定时继电器71向受控继电器72的控制端提供低电平时，受控继电器72的公共端和常开端短接，将当前测试通路中的电流表2串联至当前测试通路中，进行待测电路板1工作电流的测试。
[0070]
本发明实施例的技术方案，通过定时继电器控制多条测试通路中各受控继电器的第一开关端和第二开关端的连接和断开，从而实现在多条测试回路的待测电路板启动过程中，将各电路表短接，并在各待测电路板进入低功耗模式后，将各测试通路中的电流表串联入测试通路中，实现在多条测试通路的待测电路板启动阶段电流较大时将各电流表短路，在进入低功耗模式时，将各电流表接入测试通路进行电流测试。
[0071]
现有的物联网核心板的工作电流测试工装，一个测试工装往往只能够对一个待测试电路板做测试，这导致待测试电路板的测试和生产效率较低。采用本申请实施例中的实现方式，一个测试系统可以多路并行测试多个待测试电路板的工作电流，提高了测试效率，进而提高待测试电路板的生产效率。此外，在实际应用中，本申请实施例中的电流表头和继电器的体积均较小，在一个体积不大的测试工装中就可以设置多路测试通路，这有利于将这样的测试工装应用到核心板的规模化生产中。
[0072]
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其它等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。