专利名称：智能安全性能测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种智能安全性能测试仪，属于一种测量仪器。
在对电器的质量进行测试时，常常要测量其接地电阻、绝缘电阻、启动性能、功率、泄漏电流、耐压等。以往这些数据的测量要用不同的测量仪器分别完成。要备齐这些仪器要化费较高的费用，而且测量过程繁锁。
本实用新型的目的在于设计一种集中以上各种测量为一体、减化测量工序的智能安全性能测试仪。
本实用新型包括带有按键控制电路的可编程控制电路，取样电路通过测试信号调理电路与其A/D转换输入端连接，其SPWM信号输出端则依次通过光隔驱动电路、功率器件、低通滤波器、功率变换器、保护控制继电器和测试转换执行电路连接，而控制电路的控制端与保护控制继电器和测试转换执行电路连接；另外，功率变换器的输出信号通过取样电路、幅度信号调理电路继A/D转换输入控制电路。在以上的可编程控制电路中运行以下程序
软件定时器中断服务程序
在本实用新型中，通过功率变换器升压、升流、隔离变压等变化实现对耐压、按地电阻、泄漏电流等的测试。在测试过程中为进行监控并对各种情况进行处理，本实用新型的功率变换器的输出端经采样电路、幅度信号调理电路和A/D转换输入控制电路。而所说的控制电路由CPU芯片、与之连接的锁存器、存储器组成。它们之间为常规的连接方式，另外，还可按照现有的连接方法按显示器。
所说的CPU采用8×C196MC芯片，其CAPCP1和COMP1端分别接于芯片IC5的第3端和第2端，该芯片的第4端接地，其第1端接电源正极；CPU芯片的V01端和其-V01端分别接两个与非门，这两个与非门的另外两个输入端相连接，两个与非门的输出端分别接三极管T2、T3、T4、T5的基极而T2、T4为NPN型，T3、T5为PNP型，且T2、T4的集电极接电源正极，T3、T5的集电极接地，T2与T3与T4、T5的发射极相互连接。
所说的测试信号调理电路首先包括由电阻R13和电容C4组成的滤波电路，而电容C4与一可变电阻R14并联，采样保持芯片IC3的第3端接可变电阻R14的滑动端； IC3的第6端通过一电容C6接地，IC3的第5端串联电阻R15后通过电容C8接地，该电容的高电位端接CPU的ACH9端，同时它接在二极管D3的正极和二极管D4的负极，而二极管D4的正极按地，二极管D3的负极接并联的电容C10和可变电阻R21的两端，可变电阻R21的滑动端接三极管T1的基极，三极管T1的集电极通过电阻R24和一运算放大器A2接CPU的VREF端，该运算放大器A2的另一输入端通过电阻R26接地，且电阻R25一端与电阻R24连接，另一端接于运算放大器A2的输出端；另外，电容C4的低电位端接并联的电容C5、C7和电阻R17，电接子CPU的VREF端；另有一采样保持芯片IC2其第7端直接接地，第6端通过一电容C9接地，其第5端串联一电阻R19后有一电阻R22接于三极管T1的集电极，并同时接串联的另一运算放大器A3和电阻R27后接CPU的ACH8、10、11、12及NC、AGND端；在CPU的ACH8端与VREF端之间并联有二极管D5、电容C11和C13的并联后与电容C12串联的电路，其中二极管D5的负极、电容C11的一端、电解电容C13的正极接CPU的VREF端，CPU的ACH8端还接一二极管D6的负极，其正极接地，且电容C11、C12、C13的节点接地。
所说的幅度信号调理电路首先通过三个非门与模拟开关芯片IC1的9、10、11三端连接三个非门的输出端分别通过一个电阻接12V电源的正极，该芯片IC1的第7端和第16端接电源正极，其第6、13、14、15端接地，第3端接采样保持芯片IC2的第3端，其第1端和第12端分别接一可变电阻R4、R6的滑动端，这两个可变电阻R4、R6分别与一个电容C1和C2并联，模拟开关芯片IC1的第2端串联电阻R7后接运算放大器A1的第1端，运算放大器A1的第三端通过一电阻R10接地，运算放大器的第1端和第2端之间并联有可变电阻R8，同时接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接可变电阻R11、稳压管D1的正极电容C3的一端、电阻R12的一端，可变电阻R11、电容C3的另一端接地，模拟开关芯片IC1的第4端接可变电阻R11的滑动端，稳压管D1的负极接二极管D2的负极，二极管D2的正极接地并接电阻R13的一端；两个采样保持芯片IC2、IC3的第8端接信号控制接口。
所说的光隔驱动及功率元件电路包括分别由各自的光电管驱动的四个呈桥式连接的驱动模块，各模块的第1端和第2端分别通过一个电容接地，其第3端串联一电阻R50后接二极管D8的负极、MOS管的栅极，MOS管的源极与漏极之间有一二极管D10，其源极接二极管D10的负极，漏极接驱动模块的第1端；MOS管的源极还接二极管D7的负极，二极管D7的正极接驱动模块的第6端，二极管D8的正极接稳压管D9的正极，其负极接驱动模块的第1端；有一电阻R54与二极管D8与稳压管D9的串联电路并联；另有一电阻R和电容C62的串联电路与二极管D10并联。其中的的MOS管可以用绝缘栅晶体管代替。
所说的控制电路的控制端通过以下电路与继电器连接CPU的EXTINT端接与非门3输出端和与非门4的第1个输入端，与非门3的第2个输入端接与非门4的输出端，CPU的PUM0端接与非门4的第2个输入端，它还通过一电阻R33接地并接与非门6的第2个输入端，与非门4的输出端接与非门6的另一个输入端和与非门5的一输入端，与非门5的另一输入端接CPU的PUM1端并通过电阻R32接地，与非门7的两个输入端接与非门5的输出端，其输出端接一非门；与非门8的两个输入端接与非门6的输出端，其输出端接键输入芯片的第11端。
以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明。
图1为本实用新型实施例的电路方框图；图2-1、图2-2及图2-3为本实用新型实施例的电路结构图；本实用新型首先包括由16位CPU芯片、锁存器、存储器、译码器构成的微型控制电路，它通过扩展口连接显示电路。微控制电路输出功率正弦脉宽调制信号，再依次通过光隔驱动的功率元件、低通滤波器、功率变换器、继电器及测试转换执行电路对被测物体进行测试。功率变换器分别通过升压、升流、隔离变压等方式实现对不同数据的测试。本实施例的取样电路包括传感器，并通过测试信号调理电路接微控制器，测试信号调理电路为以下结构所说的测试信号调理电路首先包括由电阻R13和电容C4组成的滤波电路，而电容C4与一可变电阻R14并联，采样保持芯片IC3的第3端接可变电阻R14的滑动端；IC3的第6端通过一电容C6接地，IC3的第5端串联电阻R15后通过电容C8接地，该电容的高电位端接CPU的ACH9端，同时它接在二极管D3的正极和二极管D4的负极，而二极管D4的正极接地，二极管D3的负极接并联的电容C10和可变电阻R21的两端，可变电阻R21的滑动端接三极管T1的基极，三极管T1的集电极通过电阻R24和一运算放大器A2接CPU的VREF端，该运算放大器A2的另一输入端通过电阻R26接地，且电阻R25一端与电阻R24连接，另一端接于运算放大器A2的输出端；另外，电容C4的低电位端接并联的电容C5、C7和电阻R17，电接于CPU的VREF端；另有一采样保持芯片IC2其第7端直接接地，第6端通过一电容C9接地，其第5端串联一电阻R19后有一电阻R22接于三极管T1的集电极，并同时接串联的另一运算放大器A3和电阻R27后接CPU的ACH8、10、11、12及NC、AGND端；在CPU的ACH8端与VREF端之间并联有二极管D5、电容C11和C13的并联后与电容C12串联的电路，其中二极管D5的负极、电容C11的一端，电解电容C13的正极接CPU的VREF端，CPU的ACH8端还接一二极管D6的负极，其正极接地，且电容C11、C12、C13的节点接地。微控制器输出功率正弦脉宽调制信号，它由以下电路实现所说的CPU采用8×C196MC芯片，其CAPCP1和COMP1端分别接于芯片IC5的第3端和第2端，该芯片的第4端接地，其第1端接电源正极；CPU芯片的V01端和其-V01端分别接两个与非门，这两个与非门的另外两个输入端相连接，两个与非门的输出端分别接三极管T2、T3、T4、T5的基极而T2、T4为NPN型，T3、T5为PNP型，且T2、T4的集电极接电源正极，T3、T5的集电极接地，T2与T3、T4与T5的发射极相互连接。所说的光隔驱动及功率元件电路包括分别由各自的光电管驱动的四个呈桥式连接的驱动模块，各模块的第1端和第2端分别通过一个电容接地，其第3端串联一电阻R50后接二极管D8的负极、MOS管的栅极，MOS管的源极与漏极之间有一二极管D10，其源极接二极管D10的负极，漏极接驱动模块的第1端；MOS管的源极还接二极管D7的负极，二极管D7的正极接驱动模块的第6端；二极管D8的正极接稳压管D9的正极，其负极接驱动模块的第1端；有一电阻R54与二极管D8与稳压管D9的串联电路并联；另有一电阻R和电容C62的串联电路与二极管D10并联。在功率变换器的输出端通过传感器、幅度信号调理电路接微控制器，其具体电路为所说的幅度信号调理电路首先通过三个非门与模拟开关芯片IC1的9、10、11三端连接三个非门的输出端分别通过一个电阻接12V电源的正极，该芯片IC1的第7端和第16端接电源正极，其第6、13、14、15端接地，第3端接采样保持芯片IC2的第3端，其第1端和第12端分别接一可变电阻R4、R6的滑动端，这两个可变电阻R4、R6分别与一个电容C1和C2并联，模拟开关芯片IC1的第2端串联电阻R7后接运算放大器A1的第1端，运算放大器A1的第三端通过一电阻R10接地，运算放大器的第1端和第2端之间并联有可变电阻R8，同时接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接可变电阻R11。稳压管D1的正极电容C3的一端、电阻R12的一端，可变电阻R11、电容C3的另一端接地，模拟开关芯片IC1的第4端接可变电阻R11的滑动端，稳压管D1的负极接二极管D2的负极，二极管D2的正极接地并接电阻R13的一端；两个采样保持芯片IC2、IC3的第8端接键输入芯片。所说的光隔驱动及功率元件电路包括分别由各自的光电管驱动的四个呈桥式连接的驱动模块，各模块的第1端和第2端分别通过一个电容接地，其第3端串联一电阻R50后接二极管D8的负极、MOS管的栅极，MOS管的源极与漏极之间有一二极管D10，其源极接二极管D10的负极，漏极按驱动模块的第1端；MOS管的源极还接二极管D7的负极，二极管D7的正极接驱动模块的第6端；二极管D8的正极接稳压管D9的正极，其负极接驱动模块的第1端；有一电阻R54与二极管D8与稳压管D9的串联电路并联；另有一电阻R和电容C62的串联电路与二极管D10并联。所说的控制电路的控制端通过以下电路与继电器连接CPU的EXTINT端接与非门3输出端和与非门4的第1个输入端，与非门3的第2个输入端接与非门4的输出端，CPU的PUM0端接与非门4的第2个输入端，它还通过一电阻R33接地并接与非门6的第2个输入端，与非门4的输出端接与非门6的另一个输入端和与非门5的一输入端，与非门5的另一输入端接CPU的PUM1端并通过电阻R32接地，与非门7的两个输入端接与非门5的输出端，其输出端接一非门；与非门8的两个输入端接与非门6的输出端，其输出端接键输入心片的第11端。
本实用新型利用微控制技术将不同的测试装置集中在一起，减化了仪器的结构、降低了其总体成本，并使其有使用方便的特点。
权利要求1.一种智能安全性能测试仪，其特征是它包括带有按键控制电路的可编程控制电路，取样电路通过测试信号调理电路与其A/D转换输入端连接，其SPWM信号输出端则依次通过光隔驱动电路、功率器件、低通滤波器、功率变换器、保护控制继电器和测试转换执行电路连接，而控制电路的控制端与保护控制继电器和测试转换执行电路连接；另外，功率变换器的输出信号通过取样电路、幅度信号调理电路继A/D转换输入控制电路。
2.根据权利要求1所述的智能安全性能测试仪，其特征是功率变换器的输出端经采样电路、幅度信号调理电路和A/D转换输入控制电路，
3.根据权利要求1或2所述的至能安全功能测试仪，其特征是所说的控制电路由CPU芯片、与之连接的锁存器、存储器组成。
4.根据权利要求3所述的智能安全性能测试仪，其特征是所说的CPU采用8×C196MC芯片，其CAPCP1和COMP1端分别接于芯片IC5的第3端和第2端，该芯片的第4弹接地，其第1端接电源正极；CPU芯片的V01端和其-V01端分别接两个与非门，这两个与非门的另外两个输入端相连接，两个与非门的输出端分别接三极管T2、T3、T4、T5的基极而T2、T4为NPN型，T3、T5为PNP型，且T2、T4的集电极接电源正极，T3、T5的集电极接地，T2与T3、T4与T5的发射极相互连接。
5.根据权利要求4所述的智能安全性能测试仪，其特征是，所说的测试信号调理电路首先包括由电阻R13和电容C4组成的滤波电路，而电容C4与一可变电阻R14并联，采样保持芯片IC3的第3端接可变电阻的滑动端；IC3的第6端通过一电容C6接地，IC3的第5端串联电阻R15后通过电容C8接地，该电容的高电位端接CPU的ACH9端，同时它接在二极管D3的正极和二极管D4的负极，而二极管D4的正极接地，二极管D3的负极接并联的电容C10和可变电阻R21的两端，可变电阻R21的滑动端接三极管T1的基极，三极管T1的集电极通过电阻R23和一运算放大器A2接CPU的VREF端，该运算放大器A2的另一输入端通过电阻R26接地，且电阻R25一端与电阻R24连接，另一端接于运算放大器A2的输出端；另外，电容C4的低电位端接并联的电容C5、C7和电阻R17，电接于CPU的VREF端；另有一采样保持芯片IC2其第7端直接接地，第6端通过一电容C9接地，其第5端串联一电阻R19后有一电阻R22接于三极管T1的集电极，并同时接串联的另一运算放大器A3和电阻R27后接CPU的ACH8、10、11、12及NC、AGND端；在CPU的ACH8端与VREF端之间并联有二极管D5、电容C11和C13的并联后与电容C12串联的电路，其中二极管D5的负极、电容C11的一端、电解电容C13的正极接CPU的VREF端，CPU的ACH8端还接一二极管D6的负极，其正极接地，且电容C11、C12、C13的节点接地。
6.根据权利要求5所述的智能安全性能测试仪，其特征是所说的幅度信号调理电路首先通过三个非门与模拟开关芯片IC1的9、10、11三端连接三个非门的输出端分别通过一个电阻接12V电源的正极，该芯片IC1的第7端和第16端接电源正极，其第6、13、14、15端接地，第3端接采样保持芯片IC2的第3端，其第1端和第12端分别接一可变电阻R4、R6的滑动端，这两个可变电阻R4、R6分别与一个电容C1和C2并联，模拟开关芯片IC1的第2端串联电阻R7后接运算放大器A1的第1端，运算放大器A1的第三端通过一电阻R10接地，运算放大器的第1端和第2端之间并联有可变电阻R8，同时接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接可变电阻R11、稳压管D1的正极电容C3的一端、电阻R12的一端，可变电阻R11、电容C3的另一端接地，模拟开关芯片IC1的第4端接可变电阻R11的滑动端，稳压管D1的负极接二极管D2的负极，二极管D2的正极接地并接电阻R13的一端；两个采样保持芯片IC2、IC3的第8端接信号控制接口。
7.根据权利要求6所述的智能安全性能测试仪，其特征是所说的光隔驱动及功率元件电路包括分别由各自的光电管驱动的四个呈桥式连接的驱动模块，各模块的第1端和第2端分别通过一个电容接地，其第3端串联一电阻R50后接二极管D8的负极、MOS管的栅极，MOS管的源极与漏极之间有一二极管D10，其源极接二极管D10的负极，漏极接驱动模块的第1端；MOS管的源极还接二极管D7的负极，二极管D7的正极接驱动模块的第6端；二极管D8的正极接稳压管D9的正极，其负极接驱动模块的第1端；有一电阻R54与二极管D8与稳压管D9的串联电路并联；另有一电阻R和电容C62的串联电路与二极管D10并联。
8.根据权利要求7所述的智能安全性能测试仪，其特征是所说的控制电路的控制端通过以下电路与继电器连接CPU的EXTINT端接与非门3输出端和与非门4的第1个输入端，与非门3的第2个输入端接与非门4的输出端，CPU的PUM0端接与非门4的第2个输入端，它还通过一电阻R33接地并接与非门6的第2个输入端，与非门4的输出端接与非门6的另一个输入端和与非门5的一输入端，与非门5的另一输入端接CPU的PUM1端并通过电阻R32接地，与非门7的两个输入端接与非门5的输出端，其输出端接一非门；与非门8的两个输入端接与非门6的输出端，其输出端接键输入芯片的第11端。
专利摘要本实用新型为一种智能安全性能测试仪,属于一种测量仪器,它包括带有按键控制电路的可编程控制电路,取样电路通过测试信号调理电路与其A/D转换输入端连接,其SPWM信号输出端则依次通过光隔驱动电路、功率器件、低通滤波器、功率变换器、保护控制继电器和测试转换执行电路连接,而控制电路的控制端与保护控制继电器和测试转换执行电路连接;另外,功率变换器的输出信号通过取样电路、幅度信号调理电路继A/D转换输入控制电路。本实用新型利用微控制技术将不同的测试装置集中在一起,减化了仪器的结构,降低了其总体成本,并使其有使用方便的特点。
文档编号G01R31/00GK2308095SQ9723352
公开日1999年2月17日 申请日期1997年7月11日 优先权日1997年7月11日
发明者汤承昭 申请人:济南艾诺仪器有限公司