多通道电压采集电路及老化测试设备的制作方法

1.本实用新型涉及电源测试技术领域，特别涉及一种多通道电压采集电路及老化测试设备。


背景技术：

2.随着新能源的兴起，电源产品的需求与日俱增，在电源的老化过程中，通过老化测试设备可监测电源产品的电压参数。
3.但是，目前的电压采集设备的采样通道数较少，无法满足对大批量待测电源产品进行电压采集的需求，导致电压采集设备的测试效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种多通道电压采集电路，旨在解决电压采集设备的采样通道数较少以致于无法满足对大批量待测电源产品进行电压采集的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种多通道电压采集电路，应用于老化测试设备中，所述老化测试设备包括测试治具，所述测试治具用于供多个待测电源设备放置，其特征在于，所述多通道电压采集电路包括：
6.多个电压采样电路，多个所述电压采样电路的采集输入端与多个所述待测电源设备的电源输出端一一对应连接，每个所述电压采样电路用于采样一个所述待测电源设备的输出电压，并输出与所述待测电源设备对应的电压采样信号；
7.多个数据处理电路，多个所述数据处理电路的输入端与多个所述电压采样电路的输出端一一对应连接，每个所述数据处理电路用于将其接入的所述电压采样信号进行电压调理；
8.中央处理器，所述中央处理器分别与多个所述数据处理电路连接，所述中央处理器用于接收所述电压采样信号，并上传至上位机。
9.在一实施例中，每个所述电压采样电路包括分压电路，所述分压电路的输入端与一个所述待测电源设备的输出端连接，所述分压电路的输出端与一个所述数据处理电路连接，所述分压电路用于将一个所述待测电源设备的输出电压进行电压降压处理并输出电压采样信号。
10.在一实施例中，所述数据处理电路包括运放电路，所述运放电路的输入端与所述分压电路连接，所述运放电路的输出端与所述中央处理器连接，所述运放电路用于放大所述电压采样信号。
11.在一实施例中，所述多通道电压采集电路包括：
12.通信模块，与所述中央处理器连接，所述通信模块用于与上位机建立通信连接；
13.所述中央处理器用于将所述电压采样信号打包上传至所述上位机。
14.在一实施例中，所述多通道电压采集电路还包括多个采样单片机，多个所述采样单片机的输入端与多个所述数据处理电路的输出端一一对应连接，多个所述采样单片机的
输出端与所述中央处理器连接，每个所述采样单片机用于将其接入的所述电压采样信号进行数据处理后输至所述中央处理器。
15.在一实施例中，所述多通道电压采集电路包括多个隔离电路，多个所述隔离电路与多个所述采样单片机一一对应连接，每个所述隔离电路用于对所述采样单片机输入的所述电压采样信号进行隔离后输出。
16.在一实施例中，所述隔离电路是光电耦合器。
17.在一实施例中，所述多通道电压采集电路包括第一供电单元，所述第一供电单元用于为多个所述电压采样电路、数据处理电路以及采样单片机提供供电电源。
18.在一实施例中，所述多通道电压采集电路还包括第二供电单元，所述第二供电单元用于为所述中央处理器和通信模块提供供电电源。
19.本实用新型还提出一种老化测试设备，所述老化测试设备包括测试治具以及上述的多通道电压采集电路，所述测试治具用于供多个待测电源设备放置，多个所述待测电源设备与所述多通道电压采集电路连接。
20.本实用新型技术方案通过多个电压采样电路采样多个待测电源设备的输出电压，并输出与待测电源设备对应的电压采样信号，每个数据处理电路将其接入的电压采样信号进行电压调理后输出，最后，再通过中央处理器将采集的电压采样信号上传至上位机，通过增加电压采样电路的数量，即可增加采样通道的数量，以采集多个待测电源设备的输出电压，进而满足对大批量待测电源设备进行电压采集的需求，从而提高测试设备的效率。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
22.图1为本实用新型多通道电压采集电路一实施例的整体框图；
23.图2为本实用新型多通道电压采集电路另一实施例的电路图；
24.图3为本实用新型多通道电压采集电路的分压电路一实施例的电路图。
25.附图标号说明：
26.标号名称标号名称10电压采样电路11分压电路20数据处理电路21运放电路30中央处理器81第一供电单元40通信模块82第二供电单元50上位机r1第一电阻60采样单片机r2第二电阻70隔离电路
27.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作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。
29.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
30.本实用新型提出一种多通道电压采集电路，应用于老化测试设备。
31.现有的电源产品的需求与日俱增，在电源的老化过程中，通过老化测试设备可监测待测电源产品的电压参数，通过电压参数可以得知电源产品的老化状态。但是，目前的电压采集设备的采样通道数较少，无法满足对大批量待测电源产品进行电压采集的需求，导致电压采集设备的测试效率低。
32.为了解决上述问题，参照图1，在本实用新型一实施例中，该多通道电压采集电路应用于老化测试设备，所述老化测试设备包括测试治具，所述测试治具用于供多个待测电源设备放置，通过该多通道电压采集电路可采集多个待测电源设备的输出电压。所述多通道电压采集电路包括：多个电压采样电路10，多个所述电压采样电路10的采集输入端与多个所述待测电源设备的电源输出端一一对应连接，每个所述电压采样电路10用于采样一个所述待测电源设备的输出电压，并输出与所述待测电源设备对应的电压采样信号；多个数据处理电路20，多个所述数据处理电路20的输入端与多个所述电压采样电路10的输出端一一对应连接，每个所述数据处理电路20用于将其接入的所述电压采样信号进行电压调理；中央处理器30，所述中央处理器30分别与多个所述数据处理电路20连接，所述中央处理器30用于接收所述电压采样信号，并上传至上位机50。
33.在本实施例中，多通道电压采集电路可采样待测电源设备的输出电压，通过待测电源设备的电压参数可以在对待测电源设备进行老化测试时，根据电源设备的电压参数与基准参数进行分析、比较，完成对电源设备的老化测试。其中，电压采样电路10的个数可以根据实际需求进行选择，本实施例可选为8个，即可搭建8路采样通道，每个采样通道的端口通过线材与待测电源设备的dc端连接，待测电源设备的ac端接入220v的交流电源。需要说明的是，8路采样通道既可以单独1路采集一个待测电源设备的输出电压，也可以8路采样通道同时采集8个待测电源设备的输出电压。
34.在实际应用中，电压采样电路10可以采用分立元件搭建，相较于集成采样芯片而言，使得电压采样电路10的采样通道数可以根据实际需求进行设定，成本更低。具体而言，电压采样电路10可以包括分压电路11，分压电路11将待测电源设备的输出电压降压为后级的数据处理电路20可接受的电压值，也即将待测电源设备的输出电压转换为电压采样信号。本实施例中通过电压采样电路10采样待测电源设备dc端的输出电压，再将输出电压进行降压处理，转换为电压采样信号后输出至数据处理电路20。
35.数据处理电路20可以采用任意可进行数据处理的数据处理电路20，只要能将电压采样信号调理成采样单片机60能接受的电压值即可。在实际应用中，数据处理电路20接入电压采样电路10输出的电压采样信号，并将该电压采样信号的进行放大后输出至采样单片机60，以便于采样单片机60进行数据的采集和处理。
36.中央处理器30可以采用单片机或者dsp等实现。在本实施例中，中央处理器30接入多个数据处理电路20输出的电压采样信号，并对电压采样信号进行数据处理，即将电压采集信号对应的电压值进行打包后，通过通信模块40传给上位机50，以显示相应待测电源设备的电压值，以便于工作人员实时得知待测电源产品的老化状态。
37.本实用新型技术方案通过多个电压采样电路10采样多个待测电源设备的输出电压，并输出与待测电源设备对应的电压采样信号，每个数据处理电路20将其接入的电压采样信号进行电压调理后输出，最后，再通过中央处理器30将采集的电压采样信号上传至上位机50，通过增加电压采样电路10的数量，即可增加采样通道的数量，以采集多个待测电源设备的输出电压，进而满足对大批量待测电源设备进行电压采集的需求，从而提高测试设备的效率。
38.参照图2，在一实施例中，每个所述电压采样电路10包括分压电路11，所述分压电路11的输入端与一个所述待测电源设备的输出端连接，所述分压电路11用于将一个所述待测电源设备的输出电压进行电压降压处理并输出电压采样信号。
39.本实施例中，分压电路11可采用任意可对待测电源设备的输出电压进行降压处理的分压电路11。需要注意的是，分压电路11的数量与所述待测电源设备的输出端数量相匹配。参照图3，在本实施例中，分压电路11由第一电阻r1和第二电阻r2串联组成。其中，第一电阻r1的数量为多个，多个第一电阻r1相互串联形成更大的电阻值，以和第二电阻r2组成分压电路11时，可以获得满足要求的分压比，例如100比1的分压比。
40.参照图2，在一实施例中，所述数据处理电路20包括运放电路21，所述运放电路21与所述分压电路11连接，所述运放电路21用于放大所述电压采样信号。
41.在本实施例中，运放电路21可将分压电路11输出的电压采样信号进行放大，并输出可被采样单片机60识别的电压区间，例如通过运放电路21将电压采样信号的电压放大到1～3v之间，以便于采样单片机60采集电压采集信号。
42.参照图2，在一实施例中，所述多通道电压采集电路包括：通信模块40，与所述中央处理器30连接，所述通信模块40用于与上位机50建立通信连接；所述中央处理器30用于将所述电压采样信号打包上传至所述上位机50。
43.本实施例中，通信模块40可以采用蓝牙、wifi或者rs485模块等通信模块40，通信模块40可以与上位机50建立通信连接。本实施例选用485通信模块40，也即rs-485收发器，其具有抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好，保障数据传输。同时，rs-485最大的通信距离约为1219m，满足厂房内的应用场景对于通信距离的要求，即降低成本的同时又可保障数据传输稳定。
44.本实施例通过通信模块40将采集的电压采样信号打包发送给上位机50，使得上位机50能够根据接收到的电压采样信号判断对应待测电源设备的老化情况。
45.参照图2，在一实施例中，所述多通道电压采集电路还包括多个采样单片机60，多个所述采样单片机60的输入端与多个所述数据处理电路20的输出端一一对应连接，多个所
述采样单片机60的输出端与所述中央处理器30连接，每个所述采样单片机60用于将其接入的所述电压采样信号进行数据处理后输至所述中央处理器30。
46.本实施例通过设置多个采样单片机60，以采集多个待测电源设备的输出电压。值得注意的是，采样单片机60的数量与数据处理电路20的数量是一致的，且每个采样单片机60采用单独供电的模式，每个采样通道单独对每个电源设备的输出电压进行采样，各个采样通道互不干扰，提供了高效、稳定的采集环境。
47.参照图2，在一实施例中，所述多通道电压采集电路包括多个隔离电路70，多个所述隔离电路70与多个所述采样单片机60一一对应连接，每个所述隔离电路70用于对所述采样单片机60输入的所述电压采样信号进行隔离后输出。
48.其中，隔离电路70可以采用任意可用于隔离的隔离电路70实现，例如光电隔离电路70、继电器隔离电路70等。本实施例中隔离电路70可选为光电耦合器。光电耦合器以光为媒介传输电信号，对输入、输出电信号有良好的隔离作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
49.在本实施例中，多个隔离电路70与多个采样单片机60的输出端一一对应连接。采样单片机60输出电压采样信号至光电耦合器，可控制光电耦合器的发光器发光，进而控制光电耦合器的受光器导通，从而将电压采样信号输至中央处理器30，即通过光电耦合器将电压采样信号从采样单片机60传输给中央处理器30，以确保所采集的电压采样信号的稳定性。
50.参照图2，在一实施例中，所述多通道电压采集电路包括第一供电单元81，所述第一供电单元81用于为多个所述电压采样电路10、数据处理电路20以及采样单片机60提供供电电源。
51.其中，第一供电单元81可以采用任意可提供供电电源的第一供电单元81实现，例如电池或者市电等。本实施例通过设置第一供电单元81，以为多个电压采样电路10、数据处理电路20以及采样单片机60提供供电电源，即每个采样通道采用单独供电模式，每个采样通道单独进行电压采集工作，进一步提高了各个采样通道的稳定性，互不干扰。
52.参照图2，在一实施例中，所述多通道电压采集电路还包括第二供电单元82，所述第二供电单元82用于为所述中央处理器30和通信模块40提供供电电源。
53.其中，第二供电单元82可以采用任意可提供供电电源的第二供电单元82实现，例如电池或者市电等。在本实施例中，第二供电单元82分别为中央处理器30和通信模块40提供供电电源，以使通信模块40与上位机50建立通信连接以及中央处理器30将电压采样信号上传至上位机50。
54.本实用新型还提出一种老化测试设备，该老化测试设备包括测试治具以及上述的多通道电压采集电路；该多通道电压采集电路的具体结构参照上述实施例，由于本老化测试设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不一一赘述。
55.其中，所述测试治具用于供多个待测电源设备放置，多个所述待测电源设备与所述多通道电压采集电路连接。在实际应用中，该老化测试设备可用于测试多个待测电源设备，以满足对大批量待测电源设备进行电压采集的需求，进而提高测试效率。
56.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，
凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。