专利名称：电源单板通用测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及测试技术，具体涉及VXI总线平台技术及移动、交换、接入、传输等通讯领域中单板的测试，更具体地说，涉及一种基于VXI平台的电源单板通用测试仪。
电源单板是移动、交换、接入、传输等通讯领域的重要组成部分，也是通讯设备中用量较多且不可缺少的部件。它们在通讯领域中为其它设备及单板提供稳定可靠的工作电源。不同电源单板其功能基本一样，只是根据需要采用不同的结构大小和不同的输出路数，在移动、交换、接入、传输等通讯设备的生产和维护过程中，都需要对电源单板进行功能和指标测试，同时希望测试快速、简捷、准确及可靠。电源单板测试仪是由硬件和软件构成，测试方法是给电源单板提供工作环境，在其输入端加输入电压，测其输出响应，根据被测得的响应信号是否在规定的范围内来判定被测电源单板的好坏。目前，已生产的电源单板测试仪仅能测试一种或几种单板，当出现新的电源单板后，原测试仪无能为力，必须重新研制新的测试仪，投入人力和物力，且现有电源单板测试仪测试单板所需时间较长，测试性能不稳定。
本发明的目的是提供一种电源单板通用测试仪，可以克服现有测试仪的上述缺点，仅需220VAC供电、可靠性高、通用性强、测试速度快、故障定位好、使用简捷、维修方便，而且对新研制的电源单板及旧板的改板和升级，无需对整个测试系统进行改动，只需更换相应的连接板，修改原测试程序即可完成测试任务。
本发明的目的是按如下方案实现的，构造一种基于VXI(VME busextension for Instrument的缩写，其含义是用于仪器的VME总线扩展)平台的电源单板通用测试仪，包括为被测电源单板提供电源的电源单元；为所述被测电源单板提供负载的负载单元，其特征在于，还包括用于实现所述通用测试仪内部控制和管理的采用VXI总线测试平台技术的VXI系统；以及连接所述VXI系统、电源单元、负载单元及所述被测电源单板并实现电源、负载的分配以及信号转送的转接板。
在按照本发明提供的电源单板通用测试仪中，所述VXI系统包括实现内部控制和管理的PC机；以及连接所述VXI系统中各个模块的VXI机箱，所述VXI机箱内装有用于实现所述PC机与所述VXI系统间的通讯的零槽控制器；用于测试所述被测电源单板的多路输出电压及铃流的电压铃流测试模块；用于产生模拟输出信号并控制所述电源单元及负载单元的隔离D/A模块；用于提供I/O通道并实现各控制电路及继电器的切换的数字I/O模块；用于测试所述被测电源单板的串行接口的通讯接口测试模块。
在按照本发明提供的电源单板通用测试仪中，所述电源单元包括给所述被测电源单板提供电源激励的双路输出程控电源；给所述被测电源单板提供-48V工作电源的60V输出程控电源；给所述转接板提供工作电源的5V输出开关电源及整流滤波电路；所述双路输出程控电源、60V输出程控电源及整流滤波电路还与所述电压铃流测试模块连接。
在按照本发明提供的电源单板通用测试仪中，所述负载单元包括给所述被测电源单板提供可变负载的+3.3V程控电子负载、+5V程控电子负载、-5V程控电子负载及-48V程控电子负载；所述+3.3V程控电子负载、+5V程控电子负载、-5V程控电子负载及-48V程控电子负载受与所述隔离D/A模块连接并受其控制，还与所述电压铃流测试模块连接。
在按照本发明提供的电源单板通用测试仪中，所述转接板包括电源单元接口、连接所述被测电源单板的电源输出口；负载单元接口、连接所述被测电源单板的负载输出口；还包括驱动电路；连接在所述VXI系统与所述驱动电路之间的通讯测试模块接口503及数字I/O模块接口504；连接在所述被测电源单板与所述驱动电路之间的通讯接口电路及数字信号接口电路。
上述转接板还包括与所述驱动电路连接并受其控制的继电器阵列；与所述VXI系统连接的电压铃流测试模块接口；与所述被测电源单板连接的铃流输入接口电路及电压输入接口电路；串接于所述电压铃流测试模块接口与所述铃流输入接口电路之间的铃流波形变换电路及铃流降压电路；连接于所述电压铃流测试模块接口与所述电压输入接口电路之间的电压切换电路；所述铃流波形变换电路、铃流降压电路及电压切换电路都连接到所述继电器阵列并受其控制。
在按照本发明提供的电源单板通用测试仪中，在所述转接板与所述被测电源单板之间还设有可根据不同被测电源单板而更换的连接板。
实施本发明提供的测试仪，与传统的电源单板测试仪相比，其主要差别之一在于通用性强，在本发明中，由于采用VXI测试系统、转接板、连接板和被测电源单板的分段连接，只需更换相应的连接板和夹具，便可测试移动、交换、接入、传输等通讯领域的所有电源单板及以后开发的新的电源板。主要差别之二在于系统资源丰富，可以实现被测电源单板全部模拟量、数字量、接口信号和控制信号等参数的测量。本发明中，可同时提供16路模拟输入通道的测量(包括+5V，-5V，+3.3V，-48V，75VDC，75V铃流等电压的测量，其输入量程达±220V)、96路TTL电平接口及控制信号接口、16路串行通讯接口、多路负载特性测试通道。主要差别之三在于稳定性高、可靠性好、测试速度快。本发明中采用了VXI总线测试平台技术，该测试平台是公认的21世纪仪器总线系统和自动测试系统的优秀平台，具有标准化程度高、规范性好、开放性高、模块化优、数据传输速率快、抗干扰能力强等特点。主要差别之四在于用户界面友好、操作便捷。本发明中采用模块化软件设计技术，对被测参数进行分类、优化组合，用户仅需点击几次鼠标或几次按键，即可完成被测电源单板的测试，同时在用户操作界面上可实现过欠压电位器、电压输出电位器的调整及板故障定位显示。
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，附图中
图1是本发明提供的通用测试仪的总原理方框图2是图1中的VXI系统的详细组成图；图3是图1中的电源单元的详细组成图；图4是图1中的负载单元的详细组成图；图5是图1中的转接板的详细组成图；图6是电压、电压调整率、负载调整率测试原理图；图7是铃流测试原理图；图8是通讯接口及数字信号测试原理图。
如图1所示，本发明提供的通用测试仪包括完成测试仪的信号控制、数据采集、结果处理及显示的VXI系统101；向被测电源单板105提供可程控的用于负载调整率测试的负载单元106；向被测电源单板105提供电源的电源单元102；将被测电源单板105与VXI系统101、负载单元106、电源单元102连接在一起的转接板103。
从图2中可以看出，所述VXI系统101由PC主机203、显示器202、鼠标201、键盘204及VXI机箱205组成。所述VXI机箱205内装有用于实现所述PC机203与所述VXI系统101间的通讯的零槽控制器210；用于测试所述被测电源单板105的多路输出电压及铃流的电压铃流测试模块209；用于产生模拟输出信号并控制所述电源单元102及负载单元106的隔离D/A模块208；用于提供I/O通道并实现各控制电路及继电器的切换的数字I/O模块207；用于测试所述被测电源单板105的串行接口的通讯接口测试模块206。在具体实施例中，采用Pentium 166主机，其中VXI机箱、零槽控制器、电压铃流测试模块、隔离D/A模块、数字I/O模块以及通讯接口测试模块全部可根据现有技术自行研制。
从图3可以看出，电源单元102包括通过通道开合电路302给被测电源单板105提供电源激励的双路输出程控电源301；提供-48V工作电源的60V输出程控电源305；给转接板103提供工作电源的5V输出开关电源304及整流滤波电路303，其中双路输出程控电源301、60V输出程控电源305及整流滤波电路303输出电压还送入VXI系统101中的电压铃流测试模块209进行输出电压测试。在具体实施例中，双路输出程控电源301采用DH1715-5，60V输出程控电源305采用DH1716-5，5V输出开关电源304采用HF20W-5。
从图4中可以看出，负载单元106包括给被测电源单板105提供可变负载的+3.3V程控电子负载401、+5V程控电子负载402、-5V程控电子负载403及-48V程控电子负载404，上述四个电子负载受所述隔离D/A模块208控制并与所述电压铃流测试模块209连接。在具体实施例中，+3.3V程控电子负载401、+5V程控电子负载402以及-48V程控电子负载404都可采用DH2792；-5V程控电子负载403可采用DH2790。
从图5中可以看出，转接板103包括电源单元接口509、通过连接板104连接被测电源单板105的电源输出口512；负载单元接口510、通过所述连接板104连接所述被测电源单板105的负载输出口511。
从图5中可以看出，转接板103包括驱动电路502；连接在VXI系统101与驱动电路502之间的通讯测试模块接口503及数字I/O模块接口504；通过连接板104连接在被测电源单板105与驱动电路502之间的通讯接口电路501及数字信号接口电路516；与驱动电路502连接并受其控制的继电器阵列505。
从图5中可以看出，转接板103还包括与VXI系统101连接的电压铃流测试模块接口507；通过连接板104与被测电源单板105连接的铃流输入接口电路515及电压输入接口电路513；串接于电压铃流测试模块接口507与铃流输入接口电路515之间的铃流波形变换电路506及铃流降压电路514；连接于所述电压铃流测试模块接口507与所述电压输入接口电路513之间的电压切换电路508；所述铃流波形变换电路506、铃流降压电路514及电压切换电路508都连接到所述继电器阵列505并受其控制。
在具体实施例中，通讯接口RS485采用SP485CS、RS232采用ICL232CPE、波形变换采用LM339N、继电器采用TQ2-5V、ST2-DC5V。
结合如图6所示的电压、电压调整率、负载调整率测试原理图，说明其输出电压测试过程如下由VXI系统101通过其隔离D/A模块208去控制电源单元102，给被测电源单板105施加-48V工作电压，经转接板103中的电压输入接口电路513、电压切换电路508，送到电压铃流测试模块209，经PC主机203进行数据采集处理后，显示测试结果。
说明电压调整率测试的过程如下由VXI系统101通过其隔离D/A模块208去控制负载单元106给被测电源单板105的各输出电压施加相应的负载，再控制电源单元102给被测电源单板105分别施加输入电压下限值、-48V、输入电压上限值，经转接板103中的电压输入接口电路513、电压切换电路508，送到电压铃流测试模块209，经PC主机203进行数据采集处理后，显示测试结果。
说明负载调整率测试的过程如下由VXI系统101通过隔离D/A模块208去控制电源单元102给被测电源单板105施加-48V工作电压，再控制负载单元106给被测电源单板105各输出电压分别施加零负载(即空载)、半负载(满负载的一半)、满负载的负荷，经转接板103中的电压输入接口电路513、电压切换电路508，送到电压铃流测试模块209，然后分别测出各输出电压在负载为零负载、半负载、满负载时的输出值，经PC主机203进行数据采集处理后，显示测试结果。
结合图7所示的铃流测试原理图，说明其工作过程如下由VXI系统101通过隔离D/A模块208去控制电源单元102给被测电源单板105施加-48V工作电压，然后被测电源单板105输出的铃流经转接板103中的铃流输入接口电路515送至铃流降压电路514，降压后的铃流再送至铃流波形变换电路506，将正弦波变换成方波，变换后的方波再送至电压铃流测试模块209，经PC主机203进行数据采集处理后，显示测试结果。
结合图8示出的通讯接口及数字信号测试原理图，说明其通讯接口测试过程如下由VXI系统101通过隔离D/A模块208，控制电源单元102给被测电源单板105施加-48V工作电压，通过通讯接口测试模块206、驱动电路502、通讯接口电路501将主机通讯信息发送至被测电源单板105，被测电源单板105根据接收的上行消息然后发送相应的应答信息，该应答信息通过通讯接口测试模块206传至经VXI系统101，PC主机203将此信息与预定值进行比较，从而实现被测电源单板105通讯接口的测试。
说明数字信号测试过程如下由VXI系统101通过隔离D/A模块208，控制电源单元102给被测电源单板105施加-48V工作电压，通过数字I/O模块207、驱动电路502、数字信号接口电路516实现PC主机203向被测电源单板105发送I/O激励信号，同时通过数字信号接口电路516、数字I/O模块207完成被测电源单板105数字信号响应的测试。
本发明中的通用测试仪不局限于本说明书的描述，在本发明中的测试仪的基础上，还可增加自检电路和增加其它VXI模块。
权利要求
1.一种电源单板通用测试仪，包括电源单元(102)；为被测电源单板(105)提供负载的负载单元(106)，其特征在于，还包括用于实现所述通用测试仪内部控制和管理的采用VXI总线测试平台技术的VXI系统(101)；以及连接所述VXI系统(101)、电源单元(102)、负载单元(106)及所述被测电源单板(105)并实现电源、负载的分配以及信号转送的转换板(103)。
2.根据权利要求1所述电源单板通用测试仪，其特征在于，所述VXI系统(101)包括实现内部控制和管理的PC机(203)；以及连接所述VXI系统(101)中各个模块的VXI机箱(205)，所述VXI机箱(205)内装有用于实现所述PC机(203)与所述VXI系统(101)间的通讯的零槽控制器(210)；用于测试所述被测电源单板(105)的多路输出电压及铃流的电压铃流测试模块(209)；用于产生模拟输出信号并控制所述电源单元(102)及负载单元(106)的隔离D/A模块(208)；用于提供I/O通道并实现各控制电路及继电器的切换的数字I/O模块(207)；用于测试所述被测电源单板(105)的串行接口的通讯接口测试模块(206)。
3.根据权利要求1所述电源单板通用测试仪，其特征在于，所述电源单元(102)包括给所述被测电源单板(105)提供电源激励的双路输出程控电源(301)；给所述被测电源单板(105)提供-48V工作电源的60V输出程控电源(305)；给所述转接板(103)提供工作电源的5V输出开关电源(304)及整流滤波电路(303)；所述双路输出程控电源(301)、60V输出程控电源(305)及整流滤波电路(303)还与所述电压铃流测试模块(209)连接。
4.根据权利要求1所述电源单板通用测试仪，其特征在于，所述负载单元(106)包括给所述被测电源单板(105)提供可变负载的+3.3V程控电子负载(401)、+5V程控电子负载(402)、-5V程控电子负载(403)及-48V程控电子负载(404)；所述+3.3V程控电子负载(401)、+5V程控电子负载(402)、-5V程控电子负载(403)及-48V程控电子负载(404)受与所述隔离D/A模块(208)连接并受其控制，还与所述电压铃流测试模块(209)连接。
5.根据权利要求1所述电源单板通用测试仪，其特征在于，所述转接板(103)包括电源单元接口(509)、连接所述被测电源单板(105)的电源输出口(512)；负载单元接口(510)、连接所述被测电源单板(105)的负载输出口(511)；还包括驱动电路(502)、接在所述VXI系统(101)与所述驱动电路(502)之间的通讯测试模块接口(503)及数字I/O模块接口(504)；连接在所述被测电源单板(105)与所述驱动电路(502)之间的通讯接口电路(501)及数字信号接口电路(516)。
6.根据权利要求5所述电源单板通用测试仪，其特征在于，所述转接板(103)还包括与所述驱动电路(502)连接并受其控制的继电器阵列(505)；与所述VXI系统(101)连接的电压铃流测试模块接口(507)；与所述被测电源单板(105)连接的铃流输入接口电路(515)及电压输入接口电路(513)；串接于所述电压铃流测试模块接口(507)与所述铃流输入接口电路(515)之间的铃流波形变换电路(506)及铃流降压电路(514)；连接于所述电压铃流测试模块接口(507)与所述电压输入接口电路(513)之间的电压切换电路(508)；所述铃流波形变换电路(506)、铃流降压电路(514)及电压切换电路(508)都连接到所述继电器阵列(505)并受其控制。
7.根据权利要求1至6中任一项所述电源单板通用测试仪，其特征在于，在所述转接板(103)与所述被测电源单板(105)之间还设有可根据不同被测电源单板(105)而更换的连接板(104)。
全文摘要
一种电源单板通用测试仪,包括为被测电源单板提供电源的电源单元、提供负载的负载单元;用于实现内部控制和管理的采用VXI总线测试平台技术的VXI系统;连接所述VXI系统、电源单元、负载单元及被测电源单板的转换板;在转接板与被测电源单板之间还设有可根据不同被测电源单板而更换的连接板。这种测试仪通用性强、测试速度快,而且只需更换连接板就可适用于旧板的改板和升级或新电源单板,无需对整个测试系统进行改动。
文档编号H04B17/00GK1385973SQ0111287
公开日2002年12月18日 申请日期2001年5月10日 优先权日2001年5月10日
发明者余宏发, 丁国兴, 辜世勇, 谢海, 李律 申请人:深圳市中兴通讯股份有限公司上海第二研究所