专利名称：嵌入式系统电涌保护器智能检测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在防雷保护技术中对电涌保护器进行保护特性校验的仪器，尤其 是涉及一种用于检测电涌保护器(SPD)中使用的电涌保护器件的直流伏安特性的嵌入式系 统电涌保护器智能检测仪。
背景技术：
电涌保护器是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或 “过电压保护器”。电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设 备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统 不受冲击而损坏。用于电涌保护器的基本元器件有放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制 二极管和扼流线圈等，上述基本元器件的性能直接影响了电涌保护器的雷电防护性能，因 而电涌保护器件的性能检测则变得尤为重要。如专利号为ZL 200820065759. 8的实用新型专利就公开了一种便携式电涌保护 器测试仪，包括倍压整流电路、冲击波形成电路、冲击峰值测量电路和自动控制电路；倍压 整流电路、冲击波形成电路和冲击峰值测量电路依次连接，自动控制电路分别与倍压整流 电路、冲击波形成电路连接。具有上述结构的便携式电涌保护器测试仪存在测试不准确、精 度差的缺陷。如专利号为ZL 200620079458. 1的实用新型专利也公开了一种电涌保护器热稳 定性试验仪，包括单片机控制系统以及与单片机控制系统相连接的试验电路和测量电路， 所说的试验电路包括三个电流互感器和一个电压互感器，电流互感器和电压互感器分别通 过放大器与测量电路的AD转换输入选择通道相连接，AD转换的输出端与单片机控制系统 的输入端相连接，单片机控制系统的数据输入端还与键盘相连接，单片机控制系统的输出 端还与显示器及步进电机相连接。具有上述结构的电涌保护器热稳定性试验仪存在操作繁 琐，自动化程度低、操作界面呆板、机体笨重且需外接电源等弊端，给用户的实际操作带来 了一定的困难。
发明内容
本发明的目的就是克服现有技术中的不足，提供一种自动化程度高、操作简便、智 能化、人性化、既能自动测量又能手动测量的嵌入式系统电涌保护器智能检测仪。为解决现有技术中的问题，本发明采用了如下的技术方案装置包括上位机、下位 机及连接所述上位机和所述下位机的串行接口，还包括分别与所述上位机和所述下位机相 连接的电源模块，所述上位机包括上位机控制器、分别与所述上位机控制器相连接的存储 器和人机交互操作模块，所述下位机包括微控制器、分别与所述微控制器相连接的电压检 测模块、升压模块、多路切换模块和检测接口，所述多路切换模块分别与所述升压模块和所 述检测接口相连接。进一步，所述下位机还包括与所述微控制器相连接的电流检测模块。
进一步，所述下位机还包括与所述微控制器相连接的工作状态指示灯。进一步，所述上位机还包括与所述上位机控制器相连接的USB接口。进一步，所述上位机控制器内设置有人机交互处理模块和串行数据处理模块，所 述人机交互处理模块用来处理所述人机交互操作模块的人机交互操作并生成操作指令及 输出所显示的相应数据，所述串行数据处理模块用来接收并分析处理所述下位机上传的测 试数据。 进一步，所述人机交互操作模块为触摸显示屏。进一步，所述人机交互操作模块为键盘和/或鼠标与显示装置的组合。本发明嵌入式系统电涌保护器智能检测仪的优点是
1)操作简便、操作界面人性化设置触摸显示屏为人机交互操作模块，可进行触摸操作 并使操作可视化，用户根据提示即可完成自动测量和手动测量，使操作简便、人性化；
2)自动化程度高采用上位机和下位机联合工作模式，上位机采用向导模式，通过接 收人机交互操作指令对下位机发送控制指令，从而协调各单元电路动作达到自动检测的目 的，并且可将接收到的下位机串行数据存储到指定路径；
3 )便携化内置的电源模块可采用大容量电池，无需外接电源即可使用，存储器采用大 容量存储卡，测量的数据可实时存储到内置存储卡中，用户可以实时查询并可通过USB接 口导出，便于携带并且具有良好的可扩展性。综上所述，本发明嵌入式系统电涌保护器智能检测仪具有自动化程度高，操作简 便、操作人性化，携带便携化等优点，可广泛用于电涌保护器的雷电防护性能检测的领域。
图1为本发明嵌入式系统电涌保护器智能检测仪实施例的结构示意框图。图2为图1中上位机控制器的结构示意框图。图3为本发明嵌入式系统电涌保护器智能检测仪的工作流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。如图1所示，本发明嵌入式系统电涌保护器智能检测仪包括上位机1、下位机2及 给上位机1和下位机2供电的电源模块3，上位机1和下位机2通过串行接口 4进行通信。如图1所示，上位机1包括上位机控制器11及与其分别相连接的人机交互操作模 块12、存储器13和USB接口 14。如图1所示，下位机2包括微控制器21及与其分别连接的电压检测模块22、电流 检测模块23、工作状态指示灯24、升压模块25、多路切换模块26和检测接口 27，其中，多路 切换模块26还分别与升压模块25和检测接口 27相连接，检测接口 27外接电涌保护器5。如图2所示，上位机控制器11包括人机交互处理模块111和串行数据处理模块 112。在本实施例中，所述电源模块3采用内置的大容量电池，无需外接电源即可使用， 并可连续工作8小时；所述存储器13采用大容量内置存储卡，测量的数据可实时存储到内 置存储卡中，并可通过USB接口 14导出，便于携带并且具有良好的可扩展性。
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在本实施例中，所述存储器13还可存储电子文档及音频、视频等多媒体格式。在本实施例中，所述微控制器21采用十六位单片机，可以充分保证测量结果的精度。在本实施例中，所述工作状态指示灯24为LED指示灯。在本实施例中，所述检测接口 27可插拔，其端口可复用。在本实施例中，所述上位机控制器11采用ARM处理器，内置Windows CE智能操 作系统，程序为人机交互，采用引导模式进行操作，通过接收人机交互操作指令对下位机2 发送控制指令，从而协调各单元电路动作达到自动检测的目的，并且可将接收到的下位机2 发送的串行数据存储到指定路径的存储器13中。在本实施例中，所述人机交互处理模块111用来处理人机交互操作模块12的人机 交互操作并生成操作指令及通过串行接口 4发送给下位机2，还将串行数据处理模块112接 收的测试数据和处理结果输出到人机交互操作模块12的触摸显示屏进行显示。在本实施例中，所述串行数据处理模块112用来接收并分析处理下位机2所上传 的测试数据，以判断电涌保护器5运行是否正常。所述人机交互操作模块12可以为触摸显示屏，也可以为键盘和/或鼠标与显示 装置的组合，因此可进行触摸式操作、按键操作及通过外接USB鼠标进行操作，在本实施例 中，人机交互操作模块12为触摸显示屏，触摸显示屏采用7寸IXD液晶屏，通过Windows CE 智能操作系统询问用户选择方式，是自动检测模式还是手动检测模式，并对下位机2所测 试的数据及上位机控制器11的处理结果进行实时显示。如图3所示，本发明嵌入式系统电涌保护器智能检测仪的工作过程如下
首先，在检测前，本发明嵌入式系统电涌保护器智能检测仪内存有各种类型的电涌保 护器的检测标准；
其次，用户操作人机交互操作模块12的触摸显示屏，选择自动检测模式或手动检测模
式；
再次，若选择自动检测模式，用户操作人机交互操作模块12的触摸显示屏进一步选择 待测的电涌保护器5的类型，触摸显示屏进一步显示其插接方式的图片，用户根据图片提 示将检测接口 27与电涌保护器5进行连接，同时，人机交互处理模块111根据所选择的电 涌保护器5的类型生成操作指令并通过串行接口 4发送给下位机2，下位机2的微控制器21 接收上位机1发送的操作指令，多路切换模块26根据操作指令连通电涌保护器5待测的两 个引脚，并根据操作指令进行引脚切换，升压模块25对连通的两个引脚间进行多种方式加 压，达到导通时，电压检测模块22获取导通时的电压值并将此电压值进行A/D转换且对多 种方式测量的电压数值取平均值发送给微控制器21，若电涌保护器5的类型还需要测量电 流值，则电流检测模块23将测得的电压值换算为电流数值发送给微控制器21，下位机2将 测得的电压数据和/或电流数据通过串行接口 4上传给上位机1 ；
再其次，若用户选择手动检测模式，需将测试线手动连接本发明嵌入式系统电涌保护 器智能检测仪及待测的电涌保护器5的对应管脚，然后操作人机交互操作模块12的触摸显 示屏进一步选择压敏电阻或放电管或TVS管等测试类型，同时，人机交互处理模块111根据 所选择的测试类型生成操作指令并通过串行接口 4发送给下位机2，下位机2对待测的电涌 保护器5进行检测并将测得的数据上传给上位机1 ；最后，上位机控制器11的串行数据处理模块112接收并分析处理下位机2所上传的测 试数据，人机交互处理模块111将串行数据处理模块112接收的测试数据和处理结果输出 到人机交互操作模块12的触摸显示屏进行实时显示，同时存储器13将测试数据和处理结 果进行存储，用户可以实时查询并可通过USB接口 14导出。 总之，本发明的实施例公布的是其较佳的实施方式，但并不限于此。本领域的普通 技术人员极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱 离本发明的精神，都在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种嵌入式系统电涌保护器智能检测仪，包括上位机、下位机及连接所述上位机和所述下位机的串行接口，其特征在于，还包括分别与所述上位机和所述下位机相连接的电源模块，所述上位机包括上位机控制器、分别与所述上位机控制器相连接的存储器和人机交互操作模块，所述下位机包括微控制器、分别与所述微控制器相连接的电压检测模块、升压模块、多路切换模块和检测接口，所述多路切换模块分别与所述升压模块和所述检测接口相连接。
2.根据权利要求1所述的嵌入式系统电涌保护器智能检测仪，其特征在于，所述下位 机还包括与所述微控制器相连接的电流检测模块。
3.根据权利要求1或2所述的嵌入式系统电涌保护器智能检测仪，其特征在于，所述下 位机还包括与所述微控制器相连接的工作状态指示灯。
4.根据权利要求3所述的嵌入式系统电涌保护器智能检测仪，其特征在于，所述上位 机还包括与所述上位机控制器相连接的USB接口。
5.根据权利要求4所述的嵌入式系统电涌保护器智能检测仪，其特征在于，所述上位 机控制器内设置有人机交互处理模块和串行数据处理模块，所述人机交互处理模块用来处 理所述人机交互操作模块的人机交互操作并生成操作指令及输出所显示的相应数据，所述 串行数据处理模块用来接收并分析处理所述下位机上传的测试数据。
6.根据权利要求5所述的嵌入式系统电涌保护器智能检测仪，其特征在于，所述人机 交互操作模块为触摸显示屏。
7.根据权利要求5所述的嵌入式系统电涌保护器智能检测仪，其特征在于，所述人机 交互操作模块为键盘和/或鼠标与显示装置的组合。
全文摘要
本发明公开了一种嵌入式系统电涌保护器智能检测仪，包括上位机、下位机及连接上位机和下位机的串行接口，还包括分别与上位机和下位机相连接的电源模块，上位机包括上位机控制器、分别与上位机控制器相连接的存储器和人机交互操作模块，下位机包括微控制器、分别与微控制器相连接的电压检测模块、升压模块、多路切换模块和检测接口，多路切换模块分别与升压模块和检测接口相连接。本发明嵌入式系统电涌保护器智能检测仪具有自动化程度高，操作简便、操作人性化，携带便携化等优点，可广泛用于电涌保护器的雷电防护性能检测的领域。
文档编号G01R31/00GK101975902SQ20101050788
公开日2011年2月16日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者石磊 申请人:北京清网华科技有限公司