一种单板检测设备的制作方法

1.本实用新型属于单板检测领域，具体涉及一种单板检测设备。


背景技术：

2.传统的单板检测方式是通过人工手动检测单板上各个信号是否正常输入和输出，但是由于在人工手动检测的方式中要求必须是技师以上的技术员工才能对单板进行检测。
3.公开号cn212569038u公开一种自动化单板检测系统，包括信号控制板、被测物记录仪单板和打印机；被测物记录仪单板通过串口发送指令，控制信号控制板动作，记录仪单板通过检测信号控制板反馈的信号判断检测项是否通过，最终检测结果通过打印机输出或上报mes系统。本实用新型中，记录仪单板与信号控制板及打印机实施简单，功能检测项目全面，能显著提高生产效率，降低工人劳动的复杂度和高强度，节省系统成本。
4.但现有的单板测试存在以下问题；
5.1、现有的待测单板的测试过程中，需要的测试设备多，人工操作非常不方便，也容易接错，可能会给产品检测带来隐患，进一步增加成本和检测时间。
6.2、现有的单板检测系统不能对待测单板的a/d模拟信号，频率模拟信号以及数据信号进行完备的检测，检测的功能不够全面，不能更好的判断待测单板的性能。
7.基于此，申请人决定申请一种单板检测设备解决上述问题。


技术实现要素：

8.针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种能够对待测单板的a/d模拟信号，频率模拟信号以及数据信号进行完备的检测并且操作方便的单板检测设备。
9.为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
10.一种单板检测设备，包括设备本体，所述设备本体设置有：触摸屏、供电模块、控制板和单板接口；
11.控制板包括控制处理单元、n路模拟信号输出单元和m路数据测试信号输入单元；
12.其中，n路模拟信号输出单元的n路模拟输出信号包括n1路a/d模拟信号和n2路频率模拟信号；
13.n路模拟信号输出单元和m路数据测试信号输入单元均连接单板接口，控制处理单元与触摸屏通信连接；
14.供电模块为控制处理单元、n路模拟信号输出单元和m路数据测试信号输入单元供电。
15.作为优选，触摸屏为带触控显示屏的触摸屏，触摸屏的触控显示屏与单板接口均设置在设备本体的控制面板上，控制面板上还设置有电源开关按钮和电源接口。
16.本方案的工作原理
17.首先，启动电源开关让电源给检测设备供电，触摸屏显示检测设备自检情况，自检
合格后进入测试选择界面，操控触摸屏让单板检测设备先进行程序初始化，启动供电模块为控制板进行供电，然后将待测单板通过测试电缆接入到单板接口上，让控制处理单元的n路模拟信号输出单元与待测单板的模拟信号接收端对应连接，让控制处理单元的m路数据测试信号输入单元与待测单板的测试信号输出端对应连接，然后待测单板与pc端连接，pc端用于控制待测单板向控制处理单元输入测试信号，pc主要是通过232总线与待测试单板之间通讯，实现待测试单板的各个测试口的控制和输入信号的检测；
18.当需要进行a/d模拟信号以及频率模拟信号的测试时，触摸屏向控制处理单元发出模拟信号测试指令，控制处理单元通过单板接口向待测单板传输n1路a/d模拟信号和n2路频率模拟信号，待测单板接收到n1路a/d模拟信号和n2路频率模拟信号后传输至pc端，pc端连接待测单板后设置有检测预设值，如果pc端接收到的n1路a/d模拟信号和n2路频率模拟信号与预设值一致，则检测正常，如果n1路a/d模拟信号和n2路频率模拟信号与预设值不一致，则检测异常，pc端会显示出n1路a/d模拟信号和n2路频率模拟信号的最终检测结果；
19.当需要进行数据信号的测试时，pc端控制待测单板输出m路数据测试信号，上述数据测试信号通过单板接口传输至控制处理单元，控制处理单元将信号处理后通过传输至触摸屏，触摸屏显示最后的数据测试信号的结果；
20.将带触控显示屏的触摸屏、电源开关按钮、电源接口和单板接口设置在控制面板上更方便工作人员进行检测操作。
21.本方案的优点在于：
22.1、改变了现有的待测单板的测试方式，不再需要手动输入多个信号和测试多个输出信号，将整个单侧单板的检测所需的设备整合为一个单板检测设备，方便人工进行操作，降低人工操作的插口误接，减少检测成本和缩短检测时间。
23.2、能够对待测单板进行a/d模拟信号检测、频率模拟信号检测以及数据信号检测，完善了对待测单板的检测功能，能更加全面的判断待测单板的功能是否完备，性能是否合格。
附图说明
24.图1为本实用新型的结构示意图。
25.图2为整体控制电路图。
26.图3为整体ac采集电路图。
27.图4为控制处理单元电路图。
28.图5为单板接口电路图。
29.图6为模拟信号输出单元电路图。
30.图7为数据输入信号部分电路图。
31.图8为数据输入信号部分电路图。
32.图9为数据输入信号部分电路图。
33.图中的附图标记为：触摸屏1，电源接口2，电源开关按钮3，控制面板4，单板接口5。
具体实施方式
34.下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
35.具体实施时：如图1至图9所示，一种单板检测设备，包括设备本体和触摸屏1，设备本体设置有：供电模块、控制板和单板接口5；
36.控制板包括控制处理单元、n路模拟信号输出单元和m路数据测试信号输入单元；
37.其中，n路模拟信号输出单元的n路模拟输出信号包括n1路a/d模拟信号和n2路频率模拟信号；
38.n路模拟信号输出单元和m路数据测试信号输入单元均连接单板接口5，控制处理单元与触摸屏1通信连接；
39.供电模块为控制处理单元、n路模拟信号输出单元和m路数据测试信号输入单元供电。
40.本方案的工作原理
41.首先，启动触摸屏1让单板检测设备先进行程序初始化，接着启动供电模块为控制板进行供电，然后将待测单板接入到单板接口5上，让控制处理单元的n路模拟信号输出单元与待测单板的模拟信号接收端对应连接，让控制处理单元的m路数据测试信号输入单元与待测单板的测试信号输出端对应连接，然后待测单板与pc端连接，pc端用于控制待测单板向控制处理单元输入测试信号；
42.当需要进行a/d模拟信号以及频率模拟信号的测试时，触摸屏1向控制处理单元发出模拟信号测试指令，控制处理单元通过单板接口5向待测单板传输n1路a/d模拟信号和n2路频率模拟信号，待测单板接收到n1路a/d模拟信号和n2路频率模拟信号后传输至pc端，pc端连接待测单板后设置有检测预设值，如果pc端接收到的n1路a/d模拟信号和n2路频率模拟信号与预设值一致，则检测正常，如果n1路a/d模拟信号和n2路频率模拟信号与预设值不一致，则检测异常，pc端会显示出n1路a/d模拟信号和n2路频率模拟信号的最终检测结果；
43.当需要进行数据信号的测试时，pc端控制待测单板输出m路数据测试信号，上述数据测试信号通过单板接口5传输至控制处理单元，控制处理单元将信号处理后通过传输至触摸屏1，触摸屏1显示最后的数据测试信号的结果。
44.其中，n路模拟信号输出单元包括k个选通芯片，每个选通芯片设置有模拟信号输出端组、使能端、选通控制端组，k个选通芯片的模拟信号输出端总数大于等于n；
45.其中，模拟信号输出端组与控制处理单元的信号输出端组对应连接，使能端与控制处理单元的选通使能端对应连接，选通控制端组与控制处理单元的选通信号端组对应连接。
46.其中，供电模块包括稳压模块，稳压模块包括k个稳压端组，每个稳压端组的使能电压端接地，稳压端组的电压输入端对应连接控制处理单元的电压输出端，稳压端组的电压输出端经升压电阻连接选通芯片的公共端。
47.实施例一：当对模拟输出信号进行检测时；
48.如根据图4至图6，本实施例中k为4，即使用了4个选通芯片，每个选通芯片的型号均为cd74hct4067m96，选通芯片的编号为n6
‑
n9；稳压模块的信号为aip74hct125，稳压模块的编号为d1；
49.每个选通芯片的模拟信号输出端引脚均为i0
‑
i15，所有选通芯片的模拟信号输出端与单板接口5的a1
‑
a50以及b1
‑
b8连接，a1
‑
a50以及b1
‑
b8分别为50路a/d模拟信号和8路频率模拟信号；
50.每个选通芯片的使能端引脚均为所有选通芯片的使能端引脚分别与控制处理单元的e1
‑
e4引脚连接；
51.每个选通芯片的选通控制端引脚均为s0
‑
s3，所有选通芯片的选通控制端引脚与控制处理单元的switch1
‑
switch4引脚连接；
52.每个选通芯片的公共端分别与稳压模块的稳压端1y
‑
4y对应连接；
53.稳压模块的使能电压端引脚为1oe
‑
4oe分别对应接地，电压输入端引脚为1a
‑
4a分别与控制处理单元的电压输出端out3.3v1
‑
out3.3v4连接，稳压模块的稳压端为1y
‑
4y引脚；
54.稳压模块是受控制板控制，分别能输出out3.3v1～out3.3v4为高电平，相对应的out5v1～out5v4，因为控制板是3.3v供电输出最高电平是3.3，而电压稳压模块是5v供电，输出高电平为5v；
55.稳压模块的稳压端1y
‑
4y与选通芯片的公共端分别对应连接，保证选通芯片能够输出模拟信号，当触摸屏1向控制处理单元发出模拟信号测试命令时，控制处理单元的e1
‑
e4引脚分别向选通芯片n6
‑
n9发送使能信号，同时控制处理单元的switch1
‑
switch4引脚向选通芯片n6
‑
n9的s0
‑
s3发送选通控制信号，控制选通芯片n6
‑
n9的模拟信号输出端向单板接口5发送出对应的50路a/d模拟信号和8路频率模拟信号，通过选通芯片便能模拟出50路a/d模拟信号和8路频率模拟信号的信号输出，方便快捷。
56.其中，m路数据测试信号输入单元包括第一类输入信号处理单元、第二类输入信号处理单元；
57.其中，第一类输入信号处理单元包括若干个跟随器，跟随器的同相输入端经第一同相电阻连接第一类输入信号，跟随器的反相输入端与输出端相连，跟随器的输出端还连接控制处理单元的第一类信号输入端。
58.其中，第一类输入信号处理单元还包括模拟开关继电器，模拟开关继电器的常开端连接跟随器的同相输入端，模拟开关继电器的公共端经第一同相电阻连接第一类输入信号，模拟开关继电器的公共端还经第三接地电阻接地；
59.模拟开关继电器的常闭端经第一四电阻接入控制处理单元的第一类信号输入端，模拟开关继电器的使能端连接控制处理单元的第一类信号切换端。
60.其中，第二类输入信号处理单元包括若干个差分放大器，差分放大器的同相输入端经第二同相电阻连接基准电压信号，差分放大器的同相输入端还经第一接地电阻接地，差分放大器的反相输入端依次经第一反向电阻、第二反向电阻连接第二类输入信号，第一反向电阻和第二反向电阻之间经第二接地电阻接地，差分放大器的输出端连接控制处理单元的第二类信号输入端，差分放大器的输出端与反相输入端之间串接有隔离电阻。
61.差分放大器的同向输入都接的1.65v，包括ad5、ad7、ad8、ad10、ad11，跟随器的反向输入端和输出相连包括ad1`ad4和ad6、ad9；
62.其中，第二类输入信号处理单元还包括基准电压处理单元，基准电压处理单元的同相输入端依次经第五电阻、第一电阻接入5v电压，基准电压处理单元的同相输入端还经第九电阻接地，基准电压处理单元的反相输入端与输出端相连，基准电压处理单元的输出端为基准电压信号输出端。
63.其中，m路数据测试信号输入单元还包括第三类输入信号处理单元，第三类输入信
号处理单元包括三极管，三极管的基极经基极电阻连接控制处理单元的第三类信号测试控制端，三极管的集电极经集电极电阻连接5v电压，三极管的发射极经发射极电阻连接第三类输入信号，三极管的发射极还连接控制处理单元的第三类信号测试输入端，第三类信号测试输入端经第四接地电阻接地。
64.实施例二：当对数据输入信号进行检测时；
65.如图4至图5及图7至图9，本实施例中，对m路数据测试信号输入单元的信号处理模块编号为n2、n4和n5，型号均为sgm724xs14/tr，其中n4中的4个跟随器的信号输出端分别与控制处理单元的pc0
‑
pc3引脚对应连接；
66.模拟开关继电器的编号为n3，型号为sgm3001xc6/tr，n3的使能端引脚in与控制处理单元的引脚pa4对应连接；
67.n3当swttch5为低电平时xs501
‑
6与tim5ch4相同，当swttch5为高电平时xs501
‑
6与n2的12脚相通
68.第一同相电阻为r19、r20、r27和r28；
69.第一类输入信号的编号为xs501
‑
6—xs501
‑
10，其中编号为xs501
‑
7—xs501
‑
10的输入信号分别传入到n4的对应的跟随器同相输入端中，经由n4的跟随器信号处理后，通过n4的跟随器输出端输出，然后通过引脚pc0
‑
pc3传入控制处理单元中(输入信号xs501
‑
7—xs501
‑
10对应的输入信号编号为ad1
‑
ad4)；
70.编号为xs501
‑
6的输入信号经由第一同相电阻(r10)传入到n3的公共端中，因为n3的使能端引脚in与控制处理单元的第一类信号切换端引脚pa4对应连接，所以会出现下列两种情况：
71.当控制处理单元的第一类信号切换端控制n3的公共端与常开端吸合时，xs501
‑
6的输入信号传入n2中的一个跟随器的同相输入端中，经由输出端通过引脚pa1传入控制处理单元中(此时输入信号xs501
‑
6对应的输出信号编号为ad9)；
72.当控制处理单元的第一类信号切换端控制n3的公共端与常闭端吸合时，xs501
‑
6的输入信号通过常闭端然后经由电阻r14通过pa3引脚传入控制处理单元中(此时输入信号xs501
‑
6对应的输出信号编号为timch4)；
73.通过n3、n4和n2的配合，让五个输入信号源输出六个输出信号，让各个模块的利用率达到最大，进一步节省资源以及减少硬件需求。
74.n2剩余三个差分放大器以及n5的其中三个差分放大器均为差分放大器，差分放大器的信号输出端分别与控制处理单元的第二类信号输入端引脚pa6、pc4、pc5、pa0和pa1对应连接；
75.第二类输入信号编号为xs503
‑
36、xs503
‑
43、xs503
‑
40、xs502
‑
9和xs502
‑
4；
76.第一接地电阻为r31、r36、r32、r7和r12；
77.第二接地电阻为r21、r46、r22、r2和r18；
78.第二同相电阻为r33、r35、r34、r8和r11；
79.第一反向电阻为r24、r41、r25、r4和r17；
80.第二反向电阻为r23、r42、r26、r3和r16；
81.隔离电阻为r29、r37、r30、r6和r13；
82.xs503
‑
36、xs503
‑
43、xs503
‑
40、xs502
‑
9和xs502
‑
4的输入信号分别传入到n2和n5
对应的差分放大器同相输入端中，经由差分放大器信号处理后，差分放大器输出端输出然后通过引脚pa6、pc4、pc5、pa0和pa1传入控制处理单元中(xs503
‑
36对应输入信号编号为ad5、xs503
‑
43对应输入信号编号为ad7、xs503
‑
40对应输入信号编号为ad8、xs502
‑
9对应输入信号编号为ad11、xs502
‑
4对应输入信号编号为ad10)；
83.其中编号为xs503
‑
36、xs503
‑
43和xs503
‑
40的输入信号均为引信上电/断电信号，编号为xs502
‑
9和xs502
‑
4的输入信号均为电子上电/断电信号；
84.其中还设置有第四类输入信号，第四类输入信号的编号为xs503
‑
41,；
85.n5的剩余的一个差分放大器为第二差分放大器，第二差分放大器的同相输入端通过电阻r8连接有第四类输入信号，第二差分放大器的同相输入端通过电阻r43接地，第二差分放大器的信号输出端分别与控制处理单元的第四类信号输入端pa7引脚对应连接(xs503
‑
41对应输入信号编号为ad6)，编号为xs503
‑
41的输入信号为水压信号；
86.通过n2和n5中多个差分放大器与各类电阻的组合，可以将输入信号处理为电子上电/断电信号、引信上电/断电信号和水压信号多个信号，进一步提升本测试控制系统的检测能力，实现对待测单板各类信号的全面检测。
87.基准电压处理单元的编号为n1，型号为sgm721xn5/tr，n1的同相输入端依次经电阻r5和r1接入5v直流电压，n1的同相输入端还经电阻r9接地，n1的反相输入端与输出端闭环连接，1的输出端与差分放大器的同相输入端连接，如此一来n1便可以将5v的直流电压通过差分放大器将其转化为1.65v的差分信号电压然后将差分信号电压输出到差分放大器的同相输入端。
88.第三类输入信号的编号为xs502
‑
10和xs502
‑
11；第三类信号测试控制端引脚为pb5和pb7，第三类信号测试输入端为pb4和pb6；
89.基极电阻为r53和r64，三极管为v4和v9，发射极电阻为r52和r62，集电极电阻为r54和r65，第四接地电阻为r48和r61；
90.控制处理单元控制测试控制端让三极管导通/不导通，让控制处理单元的信号测试输入端接收xs502
‑
10和xs502
‑
11对应的输入信号，其中xs502
‑
10对应为参数预置信号/取消预置信号，xs502
‑
11对应为手动复位信号。
91.其中，单板接口5包括n个模拟信号输出端和m个数据测试信号输入端，模拟信号输出端连接n路模拟信号输出单元的输出端，测试信号输入端连接m路数据测试信号输入单元的输入端。
92.本实用新型主是能独立输出多组的高低电平信号和50hz的频率信号，以及28v内的直流测试信号。
93.单板接口5的标号为xs1、xs2和xs3；
94.用单板接口5让模拟信号输出端和数据测试信号输入端的所有端口能够进行合理规划，从而便于接线，合理利用检测设备空间，进一步提高检测设备的实用性。
95.其中，触摸屏1为带触控显示屏的触摸屏1，触摸屏1的触控显示屏与单板接口5均设置在设备本体的控制面板4上，控制面板4上还设置有电源开关按钮3和电源接口2。
96.将带触控显示屏的触摸屏1、电源开关按钮3、电源接口2和单板接口5设置在控制面板4上更方便工作人员进行检测操作。
97.以上仅是本实用新型优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱
离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。