一种大电流程控自动化测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及自动测试技术领域，具体涉及一种大电流程控自动化测试装置。


背景技术：

2.目前大电流测试是基于转接盒、专用检测设备等工具通过手动测试，专用检测设备通用性不强，只适用于单一设备，对于多种设备的测试投入较大。而且手动测试安全性不高，特别在测试过程中电流较大、容易对设备及人员造成损伤。此外，专用检测设备生产周期长，对于产品生产来说附带的生产工具多，时间长，产生了重复投资，加大了生产成本。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供了一种大电流程控自动化测试装置，通过大电流程控模块的开发，自动化切换通路完成大电流带载测试，杜绝人为操作安全性问题，提高测试效率。并结合通用仪器设备代替专用检测设备的目的，便于灵活运用以及多元化组合。
4.为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
5.本实用新型提供了一种大电流程控自动化测试装置，包括设置在机箱内的并通过内部线路相互连接的系统控制模块、程控开关模块、电源模块。
6.所述程控开关模块包括若干路始端连接输入端的开关电路、末端通过继电器a接输出端ⅰ的导线a、末端通过继电器b接输出端ⅱ的导线b、末端通过继电器c接输出端ⅲ的导线c、末端通过继电器d接输出端ⅳ的导线d。
7.所述开关电路包括继电器ⅰ、继电器ⅱ、继电器ⅲ、继电器ⅳ，所述继电器ⅰ的左端、继电器ⅱ的左端、继电器ⅲ的左端、继电器ⅳ的左端通过导线相互连接。每路开关电路中的继电器ⅰ的右端均与所述导线a的始端相连，每路开关电路中的继电器ⅱ的右端均与所述导线b的始端相连，每路开关电路中的继电器ⅲ的右端均与所述导线c的始端相连，每路开关电路中的继电器ⅳ的右端均与所述导线d的始端相连。
8.进一步，所述机箱包括前面板、后面板。
9.进一步，所述前面板包括电压显示表头、自锁按钮开关、输出插口ⅰ、输出插口ⅱ、输出插口ⅲ、输入输出阻抗测试模块。
10.进一步，所述输入输出阻抗测试模块包括圆形电阻夹、阻抗测试三档开关、外接电源插口、接地插口、继电器k。
11.进一步，所述后面板包括两个输入插口、usb通信口、220vac电源插座。
12.进一步，所述系统控制模块包括若干片16路光电隔离数字量输出卡。
13.进一步，所述开关电路的始端设置有可恢复保险丝。
14.进一步，所述电源模块为ac/dc电源。
15.本实用新型所达到的有益效果为：
16.1)可实现多路通断的程控的自动化切换，可运用在直流0
‑
15a，0
‑
400v环境下，单套可支持4路同时带载测试，提高测试效率和安全性；
17.2)通过n台设备的串联组合，就可实现42
×
n输入，得到4
×
n路的同时输出带载测试；
18.3)通过串口指令控制，单台设备可实现多路(0
‑
42)同时内部接点串联、并联，达到特定的测量需求；
19.4)复位：点击“复位”，会发送所有继电器的初始化指令。避免继电器粘连的状态发生，提高测试安全性；
20.5)通过设计自动化测试软件的配合使用，保证了测试方法的规范和统一，测试数据的自动判读和保存，加强各周期中的数据管理。
附图说明
21.图1是本实用新型系统组成示意图。
22.图2是本实用新型程控开关模块的电路图。
23.图3是前面板结构示意图。
24.图4是后面板结构示意图。
25.图5是本实用新型使用状态参考图。
26.图中，1、开关电路；11、继电器ⅰ；12、继电器ⅱ；13、继电器ⅲ；14、继电器ⅳ；15、可恢复保险丝；2、导线a；21、继电器a；22、始端；23、末端；3、导线b；31、继电器b；4、导线c；41、继电器c；5、导线d；51、继电器d；6、继电器k；7、前面板；71、电压显示表头；72、自锁按钮开关；73、输出插口ⅰ；74、输出插口ⅱ；75、输出插口ⅲ；761、圆形电阻夹；762、阻抗测试三档开关；763、外接电源插口；764、接地插口；8、后面板；81、输入插口；82、usb通信口；83、220vac电源插座。
具体实施方式
27.为便于本领域的技术人员理解本实用新型，下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。
28.如图1所示，本实用新型提供了一种大电流程控自动化测试装置，主要用于自动化切换通路完成大电流带载测试，杜绝人为操作安全性问题，提高测试效率。本实用新型包括设置在机箱内的并通过内部线路相互连接的系统控制模块、程控开关模块、电源模块。
29.各部分的主要功能为：
30.1、系统控制模块的主要功能是与上位机进行通信，并解析上位机发来的控制指令，进而控制程控开关模块中各继电器进行相应的动作，以此完成被测设备的相应测试工作。
31.2、程控开关模块主要用于相应通路的导开与断通的具体实现。本实用新型主要用于完成大电流带载测试，根据真实的测试项目和测试方法，设计合理的自动化测试流程，并结合上位机软件控制实现自动化控制，完成测试数据整理及判读。
32.3、电源模块的功能主要是为系统控制模块及程控开关模块中的继电器线圈供电。
33.所述系统控制模块包括若干片16路光电隔离数字量输出卡(npn晶体管集电极开路输出，500ma)，优选的所述16路光电隔离数字量输出卡的数量为12片。所述系统控制模块采用rs485 modbus rtu标准通讯，通过usb线与上位机连接，并可与组态软件、plc、工业触
控屏等进行组网。此外，每片16路光电隔离数字量输出卡均采用独立的地址，可最多支持32个被测设备。所述系统控制模块在接收到上位机的指令后，通过控制不同的继电器实现程控开关切换，通过连接通用测试仪器搭接测试环境(如图5所示)，结合上位机软件控制实现自动化控制，完成测试数据整理及判读。
34.如图2所示，所述程控开关模块包括若干路始端22通过可恢复保险丝15接输入端的开关电路1、末端23通过继电器a21接输出端ⅰ的导线a2、末端23通过继电器b31接输出端ⅱ的导线b3、末端23通过继电器c41接输出端ⅲ的导线c4、末端23通过继电器d51接输出端ⅳ的导线d5。优选的，所述开关电路1的数量为48路。
35.所述开关电路1包括继电器ⅰ11、继电器ⅱ12、继电器ⅲ13、继电器ⅳ14，所述继电器ⅰ11的左端、继电器ⅱ12的左端、继电器ⅲ13的左端、继电器ⅳ14的左端通过导线相互连接。每路开关电路1中的继电器ⅰ11的右端均与所述导线a2的始端22相连，每路开关电路1中的继电器ⅱ12的右端均与所述导线b3的始端22相连，每路开关电路1中的继电器ⅲ13的右端均与所述导线c4的始端22相连，每路开关电路1中的继电器ⅳ14的右端均与所述导线d5的始端22相连。
36.所述程控开关模块中的继电器在初始状态下均处于断开状态，根据实际需求将程控开关模块中的某几个继电器闭合，以此将某个输入端与某个输出端导通。此外，也可以点击运行在上位机中的自动化测试软件中的“复位”功能，这样上位机就会发送所有继电器的初始化指令。避免继电器粘连的状态发生，提高测试安全性。
37.所述开关电路1的输入端与被测设备连接，所述输出端ⅰ、输出端ⅱ、输出端ⅲ、输出端ⅳ与通用测试仪器连接，其中所述通用测试仪器为示波器、万用表等。所述程控开关模块的主要作用便是通过某几个继电器的闭合将被测设备与通用测试仪器连接导通，实现测试的自动化，以此隔绝人为操控。
38.结合图2举例说明，当第一路开关电路1中的继电器ⅰ11及继电器a21同时闭合时，便可将输入端ⅰ与输出端ⅰ导通。当第二开关电路1中的继电器ⅱ12及继电器b31同时闭合时，便可实现输入端ⅱ与输出端ⅱ的导通。
39.所述电源模块采用现成的ac/dc电源模块，电压为220v，功率为360w，能够满足整个机箱的供电。电源输出电压为24v，为系统控制模块和继电器线圈供电。
40.所述机箱采用定制的铝型材机箱，高度4u。内部安装170个继电器，12片16路光电隔离数字量输出卡和1个电源模块。所述机箱包括前面板7、后面板8。如图3所述，所述前面板7包括内置的电压显示表头71，控制本实用新型启动与关闭的自锁按钮开关72，与所述输出端ⅰ、输出端ⅱ相连的输出插口ⅰ73，与所述输出端ⅲ相连的输出插口ⅱ74，与所述输出端ⅳ相连的输出插口ⅲ75，用来测量本实用内部电路输入输出阻抗的输入输出阻抗测试模块。
41.进一步，所述输入输出阻抗测试模块包括用来连接外部电阻的圆形电阻夹761、用来控制测试模式的阻抗测试三档开关762、外接电源插口763、与所述继电器d51的左端连接的接地插口764、继电器k6。所述圆形电阻夹761的一端通过继电器k6接继电器c41的左端，另一端接阻抗测试三档开关762。
42.本实用新型可通过阻抗测试三档开关762调整阻抗测试模式，输入阻抗测试模式：往上拨动阻抗测试三档开关762，可以将外接电阻(可更换)与外接电源导通。输出阻抗测试
模式：往下拨动阻抗测试三档开关762，外接电阻(可更换)与所述继电器d51的左端连接。初始状态下，继电器k6断开，阻抗测试三档开关762处于中间档位。当拨动阻抗测试三档开关762时，继电器k6根据阻抗测试三档开关762的档位进行闭合或断开动作。
43.输入阻抗测试：外接电阻与外接电源导通，即接入外接电源的正端。此时，继电器c41、继电器d51闭合。已知外接电源电压v及外接电阻的阻值r，可以计算得到输入阻抗。测量外接电源电压v经过外接电阻r后的电压值v1，根据(v
‑
v1)/r＝v1/rin，计算得到输入阻抗：rin＝r x v1/(v
‑
v1)。
44.输出阻抗测试：外接电阻与与所述继电器d51的左端连接，即相当于接外接电源的负端。首先控制继电器k6断开，在不接入外接电阻的情况下，测的继电器k6左端的电压v1；再控制继电器k6闭合，测得外接电阻接入后外接电阻两端的电压值v2，在已知外接电阻的情况下，通过公式v1/(r+rout)＝v2/r，计算得到rout＝(v1/v2
‑
1)x r。
45.其中，所述输出插口ⅰ73的为j599/20fe06pn输出接插件，所述输出插口ⅱ74、输出插口ⅲ75、接地插口764均为香蕉插座。
46.总之，本实用新型可兼容多种测试模式，外部设置圆形电阻夹761，可以选择测试模式为输入阻抗测试或者输出阻抗测试；内部设置有三路继电器，分别控制选择接入内置的电压显示表头71、接入外部示波器、接入外接负载，由此可以组合多种测试模式。另外前面板7设置的外接电源插口763和圆形电阻夹761，可以根据需要对通路进行电源上拉或者下拉，以及带载测试或者空载测试等。
47.如图4所示，所述后面板8包括两个与所述开关电路1的输入端相连的输入插口81、用来与上位机进行数据通信的usb通信口82、与所述电源模块相连的220vac电源插座83。其中，所述输入插口81为j599/26fh21pn
‑
h输入接插件。
48.软件设计：发送控制命令实现控制继电器阵列的行与列的导通。继电器接入分“正常模式”和“短路模式”两种模式可选，其中“正常模式”下只允许一个输出点对应一个输入点，不能让两个输入点之间短路，选择“正常模式”后出现输入短路的情况将弹出警告返回错误码并禁止错误的输入。选择“短路模式”后可以设置最多短路通道数，设置之后短路通道数超过设定值将弹出警告返回错误码，并禁止错误控制信号的输入。同时支持复位自检功能。
49.大电流带载测试应用：
50.以xx综合控制盒带载能力测试为例，单路带载测试：通过上位机设置电子负载5a恒流模式，输出off。大电流程控模块切换相应的接点对接电子负责，接通后，电子负载输出on，上位机自动读取带载电压、电流值(实时判读、有错误发起错误提醒)，发送指令控制电子负载off，以此类推切换下一组带载测试接点。整体测试效率提升50倍。
51.以gcxx控制器多路串联及带载能力测试为例：通过程控模块选择短路模式，设置需要串联的接点，例如设备的1、2通过继电器闭环1、3开关如图5所示，实现串联至程控模块的1点输出，因设备带载信号共地，以此类推该设备测试时实现了三路同时带载的测试需求、测试效率提高60倍，保证了测试安全性。
52.以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。