导通测试装置和通用测试机的测试系统的制作方法

导通测试装置和通用测试机的测试系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种导通测试装置和通用测试机的测试系统，该导通测试装置包括：第一测试端、第二测试端、多档恒流源电路、多档可调放大电路和第一电压比较电路，其中，第一测试端与多档恒流源电路和多档可调放大电路的一端连接；第二测试端接地，第一测试端和第二测试端用于分别与待测电路板上的两个待测点连接；多档恒流源电路的另一端接预设导通测试电压；多档可调放大电路的另一端连接第一电压比较电路；第一电压比较电路用于将多档可调放大电路输出的电压与第一基准电压相比较，当该电压大于第一基准电压时，判断该两个待测点之间的导通不合格。
【专利说明】
导通测试装置和通用测试机的测试系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及PCB板测试领域，具体涉及一种导通测试装置和通用测试机的测 试系统。
【背景技术】
[0002] 随着使用大规模集成电路的产品不断出现，相应的PCB的安装和测试工作已越来 越重要。印制电路板的通用测试是PCB行业传统的测试技术。最早的通用电性测试技术可追 溯至七十年代末八十年代初，由于当时的元器件均采用标准封装(Pitch为IOOmil)，PCB亦 只有THT(通孔技术)密度层次，所以欧美测试机厂商就设计了一款标准网格的测试机，只要 PCB上的元件和布线是按照标准距离排布的，则每个测试点均会落在标准网格点上，因为当 时所有PCB都能通用，故称为通用测试机。
[0003] 现有技术中的通用测试机通过对样板的参数采集，设定误差范围，与被测板进行 比较并判断是否合格。测试操作简易化：只需手动将针床压合，系统就会自动化处理，并得 出产品好坏结果，免去人为判断因素，其速度是手动测试无法比拟的。系统由采集、控制板 卡及测试软件组成，外接可编程AC/DC电源和直流负载，高采样率产品可选配外接示波器。 系统对PCBA多信号可同步测试，人性化的操作界面、模块化的编程环境以及机种(Model)的 方便转换，为企业节省人力物力，提高生产效率，从而给企业带来经济效益。
[0004] 但是，现有通用测试机的测试电路中，导通测量电路测量范围大概为10 Ω~100 Ω ±10%，绝缘测试电路测试范围为1ΜΩ~50ΜΩ ±10%，随着业内对PCB板卡测试的要求越 来越高，在进行碳板测试时，测量电路已不能满足测试要求。因此就需要对测试电路进行改 进设计。 【实用新型内容】
[0005] 因此，本实用新型要解决的技术问题在于现有技术中电路板导通、绝缘测试电路 的测量范围较窄。
[0006] 为此，本实用新型实施例所提供的技术方案为：
[0007] -种导通测试装置，包括:第一测试端、第二测试端、多档恒流源电路、多档可调放 大电路和第一电压比较电路，其中
[0008] 第一测试端与多档恒流源电路和多档可调放大电路的一端连接；
[0009] 第二测试端接地，第一测试端和第二测试端用于分别与待测电路板上的两个待测 点连接，以测试该两个待测点之间的导通是否合格；
[0010] 多档恒流源电路的另一端接预设导通测试电压，用于为两个待测点提供大小不同 的恒定电流；
[0011] 多档可调放大电路的另一端连接第一电压比较电路，用于根据获取的控制信号选 择的放大倍数将两个待测点之间的电压放大，并将放大后的电压输入至第一电压比较电 路；
[0012] 第一电压比较电路用于将多档可调放大电路输出的电压与第一基准电压相比较， 当多档可调放大电路输出的电压大于第一基准电压时，判断进行导通测试的两个待测点之 间的导通不合格。
[0013] 优选地，多档恒流源电路包括稳压源电路、多档电阻分压电路、选通开关UC26和恒 流源电路，稳压源电路输出的稳定电压经多档电阻分压电路后输出大小不同的多种电压， 选通开关UC26根据获取的控制信号选择其中一种电压，该电压接恒流源电路输出恒定电 流。
[0014] 优选地，多档恒流源电路还包括放大倍数可调的第一放大电路，第一放大电路设 置在稳压源电路和多档电阻分压电路之间，用于调整多档电阻分压电路的输入电压。
[0015] 优选地，还包括地址选择电路，地址选择电路的输入端获取控制信号、输出端与选 通开关UC26的地址输入端连接，地址选择电路根据获取的控制信号输出不同的地址信号以 选择性地导通选通开关UC26中的一条通道。
[0016] 优选地，多档可调放大电路包括运算放大器UC28A、电阻R62、多个反馈电阻电路和 由获取的控制信号控制的选通开关UC27,电阻R62的一端接进行导通测试的两个待测点之 间的电压、另一端与运算放大器UC28A的第一输入端连接，多个反馈电阻电路的一端分别与 运算放大器UC28A的第一输入端连接、另一端分别与选通开关UC27的多个输入端对应连接， 选通开关UC27的输出端与运算放大器UC28A的输出端连接，运算放大器UC28A的第二输入端 接地。
[0017] 一种绝缘测试装置，包括:第三测试端、第四测试端、运算放大电路和第二电压比 较电路，其中
[0018] 运算放大电路包括多个反馈电路和运算放大器U17A，多个反馈电路的一端分别与 运算放大器U17A的第一输入端连接、另一端分别与运算放大器U17A的输出端连接作为运算 放大电路的输出端，运算放大器Ul 7A的第二输入端接地；
[0019] 多个反馈电路的每一个均包括串联连接的第一反馈电阻和可控开关，可控开关用 于根据获取的控制信号导通或者断开对应的反馈电路以调整运算放大电路的放大倍数；
[0020] 第三测试端与运算放大器U17A的第一输入端连接；
[0021]第四测试端接预设绝缘测试电压，第三测试端和第四测试端用于分别与待测电路 板上的两个待测点连接，以测试该两个待测点之间的绝缘是否合格；
[0022] 运算放大电路的输出端与第二电压比较电路连接，用于将预设绝缘测试电压放 大，并将放大后的电压输入至第二电压比较电路，运算放大电路的放大倍数由导通的反馈 电路的电阻和两个待测点之间的电阻决定；
[0023] 第二电压比较电路，用于将运算放大电路输出的电压与第二基准电压相比较，当 运算放大电路输出的电压大于第二基准电压时，判断进行绝缘测试的两个待测点之间的绝 缘不合格。
[0024] -种通用测试机的测试系统，包括多档恒流源电路、多档可调放大电路、第一电压 比较电路、运算放大电路和第二电压比较电路、第一可控开关以及第五、第六测试端，其中
[0025] 测试系统的第五测试端和第六测试端分别与待测电路板上的两个待测点连接，以 测试该两个待测点之间的导通是否合格或者绝缘是否合格；
[0026] 当进行导通测试时，第六测试端与多档恒流源电路和多档可调放大电路的一端连 接;当进行绝缘测试时，第六测试端接预设绝缘测试电压；
[0027] 多档恒流源电路的另一端接预设导通测试电压，用于为进行导通测试的两个待测 点提供大小不同的恒定电流；
[0028] 多档可调放大电路的另一端连接第一电压比较电路，用于根据获取的控制信号选 择的放大倍数将进行导通测试的两个待测点之间的电压放大，并将放大后的电压输入至第 一电压比较电路；
[0029] 第一电压比较电路用于将多档可调放大电路输出的电压与第一基准电压相比较， 当多档可调放大电路输出的电压大于第一基准电压时，判断进行导通测试的两个待测点之 间的导通不合格；
[0030] 运算放大电路包括多个反馈电路和运算放大器U17A，多个反馈电路的一端分别与 运算放大器U17A的第一输入端连接、另一端分别与运算放大器U17A的输出端连接作为运算 放大电路的输出端，运算放大器Ul 7A的第二输入端接地；
[0031] 多个反馈电路的每一个均包括串联连接的第一反馈电阻和可控开关，可控开关用 于根据获取的控制信号导通或者断开对应的反馈电路以调整运算放大电路的放大倍数；
[0032] 第五测试端与运算放大器U17A的第一输入端连接；
[0033] 运算放大电路的输出端与第二电压比较电路连接，用于将预设绝缘测试电压放 大，并将放大后的电压输入至第二电压比较电路，运算放大电路的放大倍数由导通的反馈 电路的电阻和进行绝缘测试的两个待测点之间的电阻决定；
[0034] 第二电压比较电路，用于将运算放大电路输出的电压与第二基准电压相比较，当 运算放大电路输出的电压大于第二基准电压时，判断进行绝缘测试的两个待测点之间的绝 缘不合格；
[0035]第一可控开关设置在运算放大器U17A的第一输入端与输出端之间，在进行导通测 试时，根据控制信号断开全部反馈电路，并闭合第一可控开关，使得运算放大器U17A的第一 输入端的电压等于其第二输入端的电压。
[0036] 优选地，还包括用于闭合或断开该测试系统的开关电路，开关电路包括第二可控 开关和与第二可控开关控制端连接的控制电路，第二可控开关的一端与运算放大器U17A的 第一输入端连接，另一端与该测试系统的第五测试端连接，控制电路用于接收控制信号并 根据该控制信号控制第二可控开关的通断。
[0037] 优选地，控制电路包括电源电路、第三可控开关和第一光电隔离电路，电源电路与 第三可控开关串联连接后接第二可控开关的控制端，第一光电隔离电路的输入端接收控制 信号、输出端与第三可控开关的控制端连接以控制第三可控开关的通断。
[0038] 优选地，该系统还包括继电器电路和第二光电隔离电路，继电器电路设置在多档 恒流源电路与该测试系统的第六测试端之间，第二光电隔离电路一端接预设绝缘测试电 压、另一端与该测试系统的第六测试端连接，继电器电路和第二光电隔离电路用于根据控 制信号来切换绝缘测试装置和导通测试装置的通断状态。
[0039] 优选地，还包括多个用于切换待测点的第四可控开关，进行绝缘测试的两个待测 点和/或进行导通测试的两个待测点中的一个待测点与该测试系统的第五测试端连接，另 一个待测点分别通过第四可控开关与该测试系统的第六测试端连接，第四可控开关的通断 由获取的控制信号控制。
[0040] 优选地，还包括理论值提供电路，用于在导通测试时提供第一基准电压，在绝缘测 试时提供第二基准电压，理论值提供电路包括数模转换电路和基准电压电路，数模转换电 路用于根据获取的控制指令输出相应的电压，基准电压电路为数模转换电路提供基准电 压。
[0041] 本实用新型技术方案，具有如下优点：
[0042] 1.本实用新型实施例提供的导通测试装置，在进行电路板的导通测试时可以根据 实际需要选择多档恒流源电路的不同档位从而为两个待测点提供不同大小的恒定电流，还 可通过选择多档可调放大电路的不同档位为两个待测点之间的电压选择不同的放大倍数。 因此，该导通测试装置在进行电路板的导通测试时具有较大的测量范围。
[0043] 2.本实用新型实施例提供的导通测试装置，其多档恒流源电路中，是由稳压源电 路给恒流源电路提供输入电压，进一步保证了其输出电流的稳定性，从而提高了导通测试 装置的测量准确性。
[0044] 3.本实用新型实施例提供的导通测试装置，其多档恒流源电路还包括放大倍数可 调的第一放大电路，第一放大电路设置在稳压源电路和多档电阻分压电路之间，该第一放 大电路进一步扩大了多档恒流源电路输出电流的可调范围，从而也进一步扩大了该导通测 试装置的测试范围。
[0045] 4.本实用新型实施例提供的绝缘测试装置，在进行电路板的绝缘测试时可以根 据实际需要选通运算放大器U17A上的不同反馈电路，从而选择不同的放大倍数。因此，该绝 缘测试装置在进行绝缘测试时具有较大的测量范围。
[0046] 5.本实用新型实施例提供的通用测试机的测试系统，既可以实现电路板上的两个 待测点之间的绝缘测试，也可以实现两个待测点之间的导通测试。在进行绝缘测试时，运算 放大电路中的每一个反馈电路都包括串联连接的第一反馈电阻和可控开关，各个可控开关 的通断由获取的控制信号控制，从而导通不同的反馈电路以选择运算放大电路不同的放大 倍数，从而提高绝缘测试的测量范围。在进行导通测试时，多档恒流源电路可以根据获取的 控制信号选择不同的档位以输出不同大小的电流给两个待测点，多档可调放大电路也可以 根据获取的控制信号选择不同的档位以调整其放大倍数，从而提高了导通测试的测量范 围，即该通用测试机的测试系统在进行绝缘测试和导通测试时都具有较大的测试范围。 [0047] 6.本实用新型实施例提供的通用测试机的测试系统，其理论值提供电路可以直接 根据获取的控制信号输出对应大小的电压，因此在进行导通测试或绝缘测试时，根据绝缘 测试装置选择的档位或导通测试装置选择的档位等生成的控制信号可以直接控制理论值 提供电路输出对应的基准电压以与实际输出值比较来确定两个待测点之间的绝缘或导通 是否合格。
【附图说明】
[0048] 为了更清楚地说明本实用新型【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对
【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性 劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0049] 图1为本实用新型实施例1的导通测试装置的结构框图；
[0050] 图2为图1中的多档恒流源电路的电路图；
[0051] 图3为图2中的地址选择电路的电路图；
[0052] 图4为图1中的多档可调放大电路的电路图；
[0053] 图5为设置在图1中的多档可调放大电路之前的限压保护电路和电压跟随电路的 电路图；
[0054] 图6为本实用新型实施例2的绝缘测试装置的结构框图；
[0055] 图7为本实用新型实施例3的通用测试机的测试系统的整体结构框图；
[0056] 图8为图7中的开关电路的电路图；
[0057] 图9为图7中的开关电路的控制电路的电路图；
[0058]图10为图7中的继电器电路的电路图；
[0059] 图11为图7中的第二光电隔离电路的电路图；
[0060] 图12为图7中的理论值提供电路的电路图；
[0061] 图13和图14为本实用新型实施例3中通用测试机的测试系统的整体电路原理图。
【具体实施方式】
[0062] 下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的 实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本 领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用 新型保护的范围。
[0063] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语"第一"、"第二"、"第三"仅用于描述 目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，除非另有明确的规定和限定，术语"连 接"应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元 件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可 以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0064] 此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间 未构成冲突就可以相互结合。
[0065] 实施例1
[0066] 本实施例提供了一种导通测试装置，本实施例中的各种控制信号、控制指令由与 该导通测试装置连接的上位机输出，如图1所示，包括:第一测试端、第二测试端、多档恒流 源电路、多档可调放大电路和第一电压比较电路，其中
[0067] 第一测试端与多档恒流源电路和多档可调放大电路的一端连接；
[0068] 第二测试端接地，第一测试端和第二测试端用于分别与待测电路板上的两个待测 点连接，以测试该两个待测点之间的导通是否合格；
[0069] 多档恒流源电路的另一端接预设导通测试电压，用于为两个待测点提供大小不同 的恒定电流；
[0070] 多档可调放大电路的另一端连接第一电压比较电路，用于根据获取的控制信号 选择的放大倍数将两个待测点之间的电压放大，并将放大后的电压输入至第一电压比较电 路；
[0071] 第一电压比较电路用于将多档可调放大电路输出的电压与第一基准电压相比较， 当多档可调放大电路输出的电压大于第一基准电压时，判断进行导通测试的两个待测点之 间的导通不合格。
[0072] 本实用新型实施例提供的导通测试装置，在进行导通测试时，将其第一测试端和 第二测试端分别与待测电路板上的两个待测点连接，并预设导通测试电压，根据获取的控 制信号选择多档恒流源电路和多档可调放大电路中的合适档位。之后，根据选择的多档恒 流源电路的档位和多档可调放大电路的档位选择对应的第一基准电压。此时多档恒流源电 路输出的电流一定，多档可调放大电路的放大倍数也一定，两个待测点之间的电阻越大，其 电压越大，多档可调放大电路输出的电压也越大；反之，多档可调放大电路输出的电压越 小。因此，如果多档可调放大电路输出的电压大于第一基准电压，则该两个待测点之间的导 通不合格。
[0073] 本实用新型实施例提供的导通测试装置，在进行电路板的导通测试时可以根据实 际需要选择多档恒流源电路的不同档位从而为两个待测点提供不同大小的恒定电流，还可 为进行导通测试的两个待测点之间的电压选择不同的放大倍数。因此，该导通测试装置在 进行电路板的导通测试时具有较大的测量范围。
[0074] 作为优选的实施方式，如图2所示，多档恒流源电路包括稳压源电路、多档电阻分 压电路、选通开关UC26 (74HC4051)和恒流源电路，稳压源电路输出的稳定电压经多档电阻 分压电路后输出大小不同的多种电压，选通开关UC26根据获取的控制信号选择其中一种 电压，该电压接恒流源电路输出恒定电流。
[0075] 本实施例中的多档恒流源电路中，是由稳压源电路给恒流源电路提供输入电压， 进一步保证了其输出电流的稳定性，从而提高了导通测试装置的测量准确性。
[0076] 具体地，上述稳压源电路包括可控精密稳压源Z2(TL431)、电阻R50、二极管D19、电 阻R52、电容CP7和电容C106，可控精密稳压源Z2的阴极和参考极分别与电阻R50的一端、二 极管D19的阳极连接，电阻R50的另一端接供电电源，可控精密稳压源Z2的阳极接预设导通 测试电压(GNDH)，二极管D19的阴极通过电阻R52接预设导通测试电压，电容CP7和电容C106 的一端分别与可控精密稳压源Z2的阴极连接、另一端分别接预设导通测试电压。可控精密 稳压源Z2的阴极与电容CP7、C106的连接处作为该稳压源电路的输出端。预设导通测试电压 艮P GNDH和GND之间的电压，在进行导通测试时GNDH与GND之间的电压较低，例如可为24V。 [0077] 上述多档电阻分压电路包括电阻R53-R58、R99-104和R114,电阻R53的一端作为该 多档电阻分压电路的输入端，另一端与电阻1?54-1?58、1?99-101、1?103、1?104和1?114依次串联 连接后接预设导通测试电压，电阻R102与电阻RlOl并联。电阻R54与R55的连接处与选通开 关UC26的第一输入端连接、电阻R55与R56的连接处与选通开关UC26的第二输入端连接、电 阻R56与R57的连接处与选通开关UC26的第三输入端连接、稳压源电路中二极管D19的阴极 与选通开关UC26的第四输入端连接、电阻R57与R58的连接处与选通开关UC26的第五输入 端连接、电阻RlOl与R103的连接处与选通开关UC26的第六输入端连接、电阻R103与R104的 连接处与选通开关UC26的第七输入端连接、电阻R104与1?114的连接处与选通开关1^26的第 八输入端连接。
[0078] 上述恒流源电路包括运放U25B(LF353D)、场效应管QNl和电阻R64,运放U25B的同 相输入端与选通开关UC26的输出端连接、输出端与场效应管QNl的栅极连接、反相输入端与 场效应管QNl的源极连接，场效应管QNl的漏极作为该恒流源电路的输出端，场效应管QNl的 源极与电阻R64连接后接预设导通测试电压。
[0079] 本实施提供的上述多档恒流源电路，可以通过获取的控制信号选择将大小不同的 电压输入到恒流源电路中，从而输出大小不同的恒定电流给进行导通测试的两个待测点， 扩大了导通测试的测试范围。另外，该多档恒流源电路可靠性高，输出的电流恒定，也提高 了测试结果的可靠性。
[0080] 作为进一步优选的实施方式，如图2所示，多档恒流源电路还包括放大倍数可调的 第一放大电路，第一放大电路设置在稳压源电路和多档电阻分压电路之间，用于调整多档 电阻分压电路的输入电压。该第一放大电路包括运放U25A(LF353D)、电阻R51、可变电阻VRl 和电容C105,运放U25A的同相输入端与稳压源电路的输出端连接、输出端与多档电阻分压 电路的输入端连接，可变电阻VRl的两端分别与运放U25A的反相输入端、输出端连接，电容 C105与可变电阻VRl并联，电阻R51的一端与运放U25A的反相输入端连接、另一端接预设导 通测试电压。
[0081] 本实用新型实施例中，该放大倍数可通过可变电阻VRl调节的第一放大电路进一 步扩大了多档恒流源电路输出电流的可调范围，从而也进一步扩大了该导通测试装置的测 试范围。
[0082] 具体地，该导通测试装置还包括地址选择电路，地址选择电路的输入端获取控制 信号、输出端与选通开关UC26的地址输入端连接，地址选择电路根据获取的控制信号输出 不同的地址信号以选择性地导通选通开关UC26中的一条通道。如图3所示，该地址选择电路 包括D触发器UC18(74HCT374)、反相缓冲器UC24-A/UC24-B/UC24-C(7406)、光耦合器T21/ T22/T23(PC817)和电阻R59-R61、电阻R47-R49，D触发器UC18的输入端与上位机连接以获取 控制信号、其中三个输出端分别与反相缓冲器UC24-A/UC24-B/UC24-C的输入端连接，反相 缓冲器UC24-A/UC24-B/UC24-C的输出端分别与光耦合器T21/T22/T23的阴极连接，光耦合 器T21/T22/T23的阳极分别通过电阻R47-R49与供电电源连接，光耦合器T21/T22/T23的发 射极分别与选通开关UC26的三个地址输入端连接。电阻R59-R61的一端分别与光親合器 T21/T22/T23的发射极连接、另一端均接预设导通测试电压，光耦合器T21/T22/T23的集电 极分别接供电电源。
[0083]本实用新型实施例中的该地址选择电路使得上位机可以方便地控制选通开关 UC26,从而方便地选择输入到恒流源电路中的电压。即为多档恒流源电路档位的快速切换 提供了便利。
[0084]作为优选的实施方式，如图4所示，上述多档可调放大电路包括运算放大器UC28A、 电阻R62、多个反馈电阻电路和由获取的控制信号控制的选通开关UC27，电阻R62的一端接 进行导通测试的两个待测点之间的电压、另一端与运算放大器UC28A的第一输入端连接，多 个反馈电阻电路的一端分别与运算放大器UC28A的第一输入端连接、另一端分别与选通开 关UC27的多个输入端对应连接，选通开关UC27的输出端与运算放大器UC28A的输出端连接， 运算放大器UC28A的第二输入端接地。具体地，该多档可调放大电路为反相比例放大电路， 其中多个反馈电阻电路分别为由电阻R63-R67依次串联形成的第一反馈电阻电路、由电阻 R77-R80依次串联形成的第二反馈电阻电路、由电阻R81-R83依次串联形成的第三反馈电阻 电路、由电阻R84和R68串联形成的第四反馈电阻电路、由电阻R85构成的第五反馈电阻电 路、由电阻R69、R73和R74依次串联形成的第六反馈电阻电路、由电阻R93-R95依次串联形成 的第七反馈电阻电路、由电阻R109构成的第八反馈电阻电路。第一反馈电阻电路至第八反 馈电阻电路的一端分别与运放UC28A的反相输入端连接、另一端分别与选通开关UC27的第 一输入端至第八输入端对应连接。
[0085]另外，如图3所示，选通开关UC27的三个地址输入端分别与地址选择电路中D触发 器UC18的三个输出端连接，该三个输出端同时也与反相缓冲器UC24-A/UC24-B/UC24-C的输 入端连接，即上位机在通过地址选择电路控制选通开关UC26的同时也控制选通开关UC27。
[0086] 本实用新型实施例中，上位机只需要生成一个控制指令并输出就可以同时控制选 通开关UC26和UC27，即方便了导通测试时的档位切换。
[0087] 作为进一步优选的实施方式，如图5所示，多档可调放大电路与导通测试装置的 第一测试端之间还依次包括限压保护电路和由运放UC28B构成的电压跟随电路，限压保护 电路包括稳压二极管ZDPl和电阻R、R0,电阻R、R0的一端分别与导通测试装置的第一测试端 连接，电阻R的另一端与稳压二极管ZDPl的正极连接，电阻RO的另一端与稳压二极管ZDPl的 负极共同接地，电阻R与稳压二极管ZDPl的连接处作为该限压保护电路的输出端与运放 UC28B的同相输入端连接，运放UC28B的输出端与电阻R62连接。其中，稳压二极管ZDPl为 12V，用于限制输出给多档可调放大电路的最大电压，防止后级电路被损坏。
[0088] 实施例2
[0089]本实施例提供了一种绝缘测试装置，本实施例中的各种控制信号、控制指令由与 该绝缘测试装置连接的上位机输出，如图6所示，包括:第三测试端、第四测试端、运算放大 电路和第二电压比较电路，其中
[0090] 运算放大电路包括多个反馈电路和运算放大器U17A，多个反馈电路的一端分别与 运算放大器U17A的第一输入端连接、另一端分别与运算放大器U17A的输出端连接作为运算 放大电路的输出端，运算放大器Ul 7A的第二输入端接地；
[0091] 多个反馈电路的每一个均包括串联连接的第一反馈电阻和可控开关，可控开关用 于根据获取的控制信号导通或者断开对应的反馈电路以调整运算放大电路的放大倍数； [0092]第三测试端与运算放大器U17A的第一输入端连接；
[0093] 第四测试端接预设绝缘测试电压，第三测试端和第四测试端用于分别与待测电路 板上的两个待测点连接，以测试该两个待测点之间的绝缘是否合格；
[0094] 运算放大电路的输出端与第二电压比较电路连接，用于将预设绝缘测试电压放 大，并将放大后的电压输入至第二电压比较电路，运算放大电路的放大倍数由导通的反馈 电路的电阻和两个待测点之间的电阻决定；
[0095] 第二电压比较电路，用于将运算放大电路输出的电压与第二基准电压相比较，当 运算放大电路输出的电压大于第二基准电压时，判断进行绝缘测试的两个待测点之间的绝 缘不合格。
[0096]本实施例提供的绝缘测试装置，在进行绝缘测试时，需要将其第三测试端和第四 测试端分别与待测电路板上的两个待测点连接，并预设绝缘测试电压，上位机根据实际需 要输出对应的控制信号来选择导通合适的反馈电路，以选择合适的放大倍数。之后，根据选 择导通的反馈电路选择对应的第二基准电压。两个待测点之间的电阻越大，运算放大电路 输出的电压越小;反之，运算放大电路输出的电压越大。因此，如果运算放大电路输出的电 压大于第二基准电压，则说明该两个待测点之间的绝缘不合格。
[0097] 本实用新型实施例提供的绝缘测试装置，在进行电路板的绝缘测试时可以根据实 际需要选通运算放大器U17A上的不同反馈电路，从而选择不同的放大倍数。因此，该绝缘测 试装置在进行绝缘测试时具有较大的测量范围。
[0098] 实施例3
[0099] 如图7所示，本实施例提供了一种通用测试机的测试系统，本实施例中的各种控制 信号、控制指令由与该测试系统连接的上位机输出，包括多档恒流源电路、多档可调放大电 路、第一电压比较电路、运算放大电路和第二电压比较电路、第一可控开关以及第五、第六 测试端，其中
[0100] 测试系统的第五测试端和第六测试端分别与待测电路板上的两个待测点连接， 以测试该两个待测点之间的导通是否合格或者绝缘是否合格；
[0101] 当进行导通测试时，第六测试端与多档恒流源电路和多档可调放大电路的一端连 接;当进行绝缘测试时，第六测试端接预设绝缘测试电压；
[0102] 多档恒流源电路的另一端接预设导通测试电压，用于为进行导通测试的两个待测 点提供大小不同的恒定电流；
[0103] 多档可调放大电路的另一端连接第一电压比较电路，用于根据获取的控制信号选 择的放大倍数将进行导通测试的两个待测点之间的电压放大，并将放大后的电压输入至第 一电压比较电路；
[0104] 第一电压比较电路用于将多档可调放大电路输出的电压与第一基准电压相比较， 当多档可调放大电路输出的电压大于第一基准电压时，判断进行导通测试的两个待测点之 间的导通不合格；
[0105] 运算放大电路包括多个反馈电路和运算放大器U17A，多个反馈电路的一端分别与 运算放大器U17A的第一输入端连接、另一端分别与运算放大器U17A的输出端连接作为运算 放大电路的输出端，运算放大器Ul 7A的第二输入端接地；
[0106] 多个反馈电路的每一个均包括串联连接的第一反馈电阻和可控开关，可控开关用 于根据获取的控制信号导通或者断开对应的反馈电路以调整运算放大电路的放大倍数；
[0107] 第五测试端与运算放大器U17A的第一输入端连接；
[0108] 运算放大电路的输出端与第二电压比较电路连接，用于将预设绝缘测试电压放 大，并将放大后的电压输入至第二电压比较电路，运算放大电路的放大倍数由导通的反馈 电路的电阻和进行绝缘测试的两个待测点之间的电阻决定；
[0109] 第二电压比较电路，用于将运算放大电路输出的电压与第二基准电压相比较，当 运算放大电路输出的电压大于第二基准电压时，判断进行绝缘测试的两个待测点之间的绝 缘不合格；
[0110] 第一可控开关设置在运算放大器U17A的第一输入端与输出端之间，在进行导通测 试时，根据控制信号断开全部反馈电路，并闭合第一可控开关，使得运算放大器U17A的第一 输入端的电压等于其第二输入端的电压。即在进行导通测试时，该测试系统的第五测试端 与运算放大器Ul 7A的接地的第二输入端等电位。
[0111] 本实施例提供的通用测试机的测试系统，既可以实现电路板上的两个待测点之间 的绝缘测试，也可以实现两个待测点之间的导通测试。在进行绝缘测试时，上位机输出的控 制信号可以通过控制可控开关来导通不同的反馈电路以选择不同的放大倍数(并断开第一 可控开关），从而提高绝缘测试的测量范围。在进行导通测试时，上位机可以控制选择多档 恒流源电路的输出的电流大小和多档可调放大电路的放大倍数，从而提高了导通测试的测 量范围，即该通用测试机的测试系统在进行绝缘测试和导通测试时都具有较大的测试范 围。
[0112] 具体地，如图13所示，上述多档恒流源电路和多档可调放大电路可采用上述实施 例1中所述的具体电路。多档恒流源电路中的选通开关UC26和多档可调放大电路中的选通 开关UC27也可采用实施例1中的地址选择电路来根据上位机输出的控制信号来控制。如图 14所示，上述运算放大电路还包括二极管D513和D514、电容CP17和稳压管ZD26、ZD27，二极 管D513和D514反向并联后分别与运算放大器U17A的第一输入端和第二输入端连接，电容 CP17的两端分别与运算放大器U17A的第一输入端、输出端连接，稳压管ZD26、ZD27反向串联 后分别与运算放大器Ul 7A的第一输入端、输出端连接。
[0113] 具体地，如图7、8和9所示，本实施例提供的通用测试机的测试系统还包括用于闭 合或断开该测试系统的开关电路，开关电路包括第二可控开关Pl和与第二可控开关Pl控制 端连接的控制电路，第二可控开关Pl的一端与运算放大器U17A的第一输入端连接，另一端 与该测试系统的第五测试端连接，该控制电路用于接收控制信号并根据该控制信号控制第 二可控开关Pl的通断。
[0114] 具体地，如图9和14所示，控制电路包括电源电路、第三可控开关U5(MC14066)和第 一光电隔离电路，电源电路与第三可控开关U5串联连接后接第二可控开关Pl的控制端，第 一光电隔离电路的输入端接收控制信号、输出端与第三可控开关U5的控制端连接以控制该 第三可控开关U5的通断。电源电路包括电源模块UN308(B0505S-W5)和电容CP1，电源模块 UN308的正输出端和负输出端分别与电容CP1的两端连接。电源UN308的正输出端通过二极 管D2与第二可控开关Pl的第一端连接，电源UN308的负输出端依次通过电阻RPl和第三可控 开关U5与第二可控开关Pl的控制端连接，第二可控开关Pl的控制端和第一端通过电阻RP71 连接，第二可控开关Pl的第二端与该测试系统的第五测试端连接。具体地，第二可控开关Pl 为PNP型三极管(MMBT A92(2D))。第一光电隔离电路包括光耦T24(6N137)、电阻R113、电阻 R107和稳压二极管ZD62,光耦T24的阳极通过电阻R113接+5V电压、阴极与上位机连接以接 收上位机的控制信号，光耦T24的使能端VE和电源端VCC分别接供电电源，光耦T24的接地端 GND接地、输出端与第三可控开关U5的控制端连接。另外，光耦T24的输出端通过电阻R107接 供电电源，并通过稳压二极管ZD62接通讯地。
[0115] 作为具体的实施方式，如图7所示，本实施例提供的通用测试机的测试系统中，还 包括继电器电路和第二光电隔离电路，继电器电路设置在多档恒流源电路与该测试系统的 第六测试端之间，第二光电隔离电路一端接预设绝缘测试电压、另一端与该测试系统的第 六测试端连接，该继电器电路和第二光电隔离电路用于根据控制信号来切换绝缘测试功能 和导通测试功能。具体地，在进行绝缘测试时，打开第二光电隔离电路而断开继电器电路； 在进行导通测试时，打开继电器电路而断开第二光电隔离电路。
[0116] 具体地，如图10和13所示，上述继电器电路包括继电器UC33(AD4C111)、反相缓冲 器UC24-D和UC24-F(7406)、电阻Rlll和1?112、发光二极管1^04和1^05，继电器1^33的6引脚 和7引脚连接后与该测试系统的第六测试端连接、8引脚通过二极管Dl与多档恒流源电路的 输出端连接、5引脚与多档可调放大电路的输入端连接、1引脚依次接发光二极管LED5和电 阻Rlll后接供电电源、2引脚通过反相缓冲器UC24-F与上位机连接以接收控制信号、3引脚 依次接发光二极管LED4和电阻R112后接供电电源、4引脚通过反相缓冲器UC24-D与上位机 连接以接收控制信号。
[0117] 如图11和13所示，上述第二光电隔离电路包括光耦UNX1(AQV254H)、电阻R117-Rl 19、反相缓冲器UC5-D和UC5-E(7406)，光耦UNXl的1引脚通过电阻Rl 19接供电电源，反相 缓冲器UC5-D的输入端与上位机连接、输出端分别与反相缓冲器UC5-E的输入端和电阻R117 的一端连接，电阻Rl 17的另一端接供电电源，反相缓冲器UC5-E的输出端分别与光耦UNXl的 2引脚、电阻R118的一端连接，电阻R118的另一端接供电电源，光耦UNXl的4引脚与该测试系 统的第六测试端连接连接，光耦UNXl的6引脚接预设绝缘测试电压。优选地，光耦UNXl的6 引脚与电阻R75的一端连接、电阻R75的另一端接预设绝缘测试电压，且电容C96与电阻R75 并联。
[0118] 作为优选的实施方式，如图12所示，通用测试机的测试系统还包括理论值提供电 路，用于在导通测试时提供第一基准电压，在绝缘测试时提供第二基准电压，理论值提供电 路包括数模转换电路和基准电压电路，数模转换电路用于根据获取的控制指令输出相应的 电压，基准电压电路为数模转换电路提供基准电压。
[0119] 具体地，如图12所示，数模转换电路包括数模转换器UC13 (TLC5615)，其DIN端、 SCLK端和端均与上位机连接以接收上位机的控制信号，REFIN端与基准电压电路的输出 端连接，OUT端通过由运放UC14A(LF353D)构成的电压跟随器后输出第一基准电压或者第二 基准电压。上述基准电压电路包括可控精密稳压源Zl (TL431)、电阻R5、电容CP5和由运放 UC19A(LF353D)形成的电压跟随器，可控精密稳压源Zl的阴极和参考极分别与电阻R5的一 端、电容CP5的一端连接，可控精密稳压源Zl的阳极、电容CP5的另一端接地，该电压跟随器 的输入端与可控精密稳压源Z1的阴极连接、输出端接数模转换器UCl 3的REFIN端，电阻R5的 另一端接供电电源。理论值提供电路还包括由运放UC15构成的电压比较电路，运放UC15的 两个输入端分别与运放UC19A的输出端、运放UC14A的输出端连接，用于比较基准电压电路 和数模转换电路输出的电压大小。本实施例中，正常情况下，运放UC14A的输出的电压应该 大于运放UC19A输出的电压，如果数模转换电路出现了导致其输出电压降低到小于运放 UC19A输出的电压时，该由运放UC15构成的电压比较电路就可以及时输出异常信号，从而 使用户可以及时发现数模转换电路故障。电阻R6作为上拉电阻，其一端与运放UC15的输出 端连接、另一端接供电电源。
[0120] 本实用新型实施例提供的通用测试机的测试系统中，在进行绝缘测试时，上位机 根据运算放大电路选通的反馈电路，即选择的放大倍数，输出不同的控制信号给理论值提 供电路，该理论值提供电路就可根据上位机的控制信号输出对应的电压作为第二基准电 压，以与运算放大电路实际输出的电压进行比较来判断两个待测点之间的绝缘是否合格。 在进行导通测试时，上位机根据多档恒流源电路输出的电流大小和多档可调放大电路的放 大倍数输出不同的控制信号给理论值提供电路，该理论值提供电路就根据上位机的控制信 号输出对应的电压作为第一基准电压，以与多档可调放大电路的导通电压进行比较来判断 两个待测点之间的导通是否合格。因此，该理论值提供电路具有根据上位机的控制信号输 出不同电压的特点，保证了该通用测试机的测试系统具有较宽的测试范围。
[0121] 作为其他优选的实施方式，如图14所示，该通用测试机的测试系统还包括多个用 于切换待测点的第四可控开关，进行绝缘测试的两个待测点和/或进行导通测试的两个待 测点中的一个待测点与该测试系统的第五测试端连接，另一个待测点分别通过第四可控开 关与该测试系统的第六测试端连接，第四可控开关的通断由获取的控制信号控制。具体地， 如图14所示，本实施例中一个第四可控开关NC7的一端与进行绝缘测试的两个待测点中的 一个待测点连接、另一端与该测试系统的第六测试端（即GNDT)连接，其中电阻R3即表示进 行绝缘测试的两个待测点之间的电阻；另一个第四可控开关NC8的一端与进行导通测试的 两个待测点中的一个待测点连接、另一端与该测试系统的第六测试端（即GNDT)连接，其中 电阻Rl即表示进行导通测试的两个待测点之间的电阻。上述用于切换待测点的第四可控开 关是由上位机通过8位可寻址锁存器U6 (74HCT259)来控制的。
[0122]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1. 一种导通测试装置，其特征在于，包括:第一测试端、第二测试端、多档恒流源电路、 多档可调放大电路和第一电压比较电路，其中 所述第一测试端与所述多档恒流源电路和所述多档可调放大电路的一端连接； 所述第二测试端接地，所述第一测试端和所述第二测试端用于分别与待测电路板上的 两个待测点连接，以测试该两个待测点之间的导通是否合格； 所述多档恒流源电路的另一端接预设导通测试电压，用于为所述两个待测点提供大小 不同的恒定电流； 所述多档可调放大电路的另一端连接所述第一电压比较电路，用于根据获取的控制信 号选择的放大倍数将所述两个待测点之间的电压放大，并将放大后的电压输入至所述第一 电压比较电路； 所述第一电压比较电路用于将所述多档可调放大电路输出的电压与第一基准电压相 比较，当所述多档可调放大电路输出的电压大于所述第一基准电压时，判断进行导通测试 的两个待测点之间的导通不合格。2. 如权利要求1所述的导通测试装置，其特征在于，所述多档恒流源电路包括稳压源电 路、多档电阻分压电路、选通开关UC26和恒流源电路，所述稳压源电路输出的稳定电压经所 述多档电阻分压电路后输出大小不同的多种电压，选通开关UC26根据获取的控制信号选择 其中一种电压，该电压接所述恒流源电路输出恒定电流。3. 如权利要求2所述的导通测试装置，其特征在于，所述多档恒流源电路还包括放大倍 数可调的第一放大电路，所述第一放大电路设置在所述稳压源电路和所述多档电阻分压电 路之间，用于调整所述多档电阻分压电路的输入电压。4. 如权利要求2或3所述的导通测试装置，其特征在于，还包括地址选择电路，所述地址 选择电路的输入端获取控制信号、输出端与所述选通开关UC26的地址输入端连接，所述地 址选择电路根据获取的控制信号输出不同的地址信号以选择性地导通所述选通开关UC26 中的一条通道。5. 如权利要求1-3中任一项所述的导通测试装置，其特征在于，所述多档可调放大电路 包括运算放大器UC28A、电阻R62、多个反馈电阻电路和由获取的控制信号控制的选通开关 UC27,所述电阻R62的一端接进行导通测试的两个待测点之间的电压、另一端与所述运算放 大器UC28A的第一输入端连接，所述多个反馈电阻电路的一端分别与所述运算放大器UC28A 的第一输入端连接、另一端分别与所述选通开关UC27的多个输入端对应连接，所述选通开 关UC27的输出端与所述运算放大器UC28A的输出端连接，所述运算放大器UC28A的第二输入 端接地。6. -种通用测试机的测试系统，其特征在于，包括多档恒流源电路、多档可调放大电 路、第一电压比较电路、运算放大电路和第二电压比较电路、第一可控开关以及第五、第六 测试端，其中 所述测试系统的所述第五测试端和所述第六测试端分别与待测电路板上的两个待测 点连接，以测试该两个待测点之间的导通是否合格或者绝缘是否合格； 当进行导通测试时，所述第六测试端与所述多档恒流源电路和所述多档可调放大电路 的一端连接;当进行绝缘测试时，所述第六测试端接预设绝缘测试电压； 所述多档恒流源电路的另一端接预设导通测试电压，用于为进行导通测试的两个待测 点提供大小不同的恒定电流； 所述多档可调放大电路的另一端连接所述第一电压比较电路，用于根据获取的控制信 号选择的放大倍数将进行导通测试的两个待测点之间的电压放大，并将放大后的电压输入 至所述第一电压比较电路； 所述第一电压比较电路用于将所述多档可调放大电路输出的电压与第一基准电压相 比较，当所述多档可调放大电路输出的电压大于所述第一基准电压时，判断进行导通测试 的两个待测点之间的导通不合格； 所述运算放大电路包括多个反馈电路和运算放大器U17A，所述多个反馈电路的一端分 别与所述运算放大器U17A的第一输入端连接、另一端分别与所述运算放大器U17A的输出端 连接作为所述运算放大电路的输出端，所述运算放大器U17A的第二输入端接地； 所述多个反馈电路的每一个均包括串联连接的第一反馈电阻和可控开关，所述可控开 关用于根据获取的控制信号导通或者断开对应的所述反馈电路以调整所述运算放大电路 的放大倍数； 所述第五测试端与所述运算放大器U17A的第一输入端连接； 所述运算放大电路的输出端与所述第二电压比较电路连接，用于将所述预设绝缘测试 电压放大，并将放大后的电压输入至所述第二电压比较电路，所述运算放大电路的放大倍 数由导通的所述反馈电路的电阻和进行绝缘测试的两个待测点之间的电阻决定； 第二电压比较电路，用于将所述运算放大电路输出的电压与第二基准电压相比较，当 所述运算放大电路输出的电压大于所述第二基准电压时，判断进行绝缘测试的两个待测点 之间的绝缘不合格； 所述第一可控开关设置在所述运算放大器U17A的第一输入端与输出端之间，在进行导 通测试时，根据控制信号断开全部所述反馈电路，并闭合所述第一可控开关，使得所述运算 放大器U17A的第一输入端的电压等于其第二输入端的电压。7. 如权利要求6所述的通用测试机的测试系统，其特征在于，还包括用于闭合或断开该 测试系统的开关电路，所述开关电路包括第二可控开关和与所述第二可控开关控制端连接 的控制电路，所述第二可控开关的一端与所述运算放大器U17A的第一输入端连接，另一端 与该测试系统的第五测试端连接，所述控制电路用于接收控制信号并根据该控制信号控 制所述第二可控开关的通断。8. 如权利要求7所述的通用测试机的测试系统，其特征在于，所述控制电路包括电源电 路、第三可控开关和第一光电隔离电路，所述电源电路与所述第三可控开关串联连接后接 所述第二可控开关的控制端，所述第一光电隔离电路的输入端接收控制信号、输出端与所 述第三可控开关的控制端连接以控制所述第三可控开关的通断。9. 如权利要求6所述的通用测试机的测试系统，其特征在于： 还包括继电器电路和第二光电隔离电路，所述继电器电路设置在所述多档恒流源电路 与该测试系统的第六测试端之间，所述第二光电隔离电路一端接所述预设绝缘测试电压、 另一端与该测试系统的第六测试端连接，所述继电器电路和所述第二光电隔离电路用于根 据控制信号来切换所述绝缘测试装置和所述导通测试装置的通断状态。10. 如权利要求6所述的通用测试机的测试系统，其特征在于，还包括多个用于切换待 测点的第四可控开关，进行绝缘测试的两个待测点和/或进行导通测试的两个待测点中的 一个待测点与该测试系统的第五测试端连接，另一个待测点分别通过所述第四可控开关与 该测试系统的第六测试端连接，所述第四可控开关的通断由获取的控制信号控制。11.如权利要求6-10中任一项所述的通用测试机的测试系统，其特征在于，还包括理论 值提供电路，用于在导通测试时提供所述第一基准电压，在绝缘测试时提供所述第二基准 电压，所述理论值提供电路包括数模转换电路和基准电压电路，所述数模转换电路用于根 据获取的控制指令输出相应的电压，所述基准电压电路为所述数模转换电路提供基准电 压D
【文档编号】G01R31/28GK205581264SQ201620022447
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年1月11日
【发明人】赵凌云
【申请人】南京协辰电子科技有限公司