CN101206237A - 保险丝动作时间测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种保险丝动作时间测试系统包括：控制电路，用于获取待测保险丝的测试电压；反馈电路，用于当测试电压高于预设电压时，产生外部中断信号并通过端口P12输出至微处理器；微处理器，用于通过端口P3输出高电频与低电频来打开与关闭控制电路，接收反馈电路产生的外部中断信号，产生时钟脉冲并对每一个时钟脉冲进行计数，将计数值转化为时间值，并通过端口P0、P1和P2将时间值输出；七段显示器，用于接收微处理器输出的时间值，根据该时间值显示所需测试待测保险丝的动作时间。本发明还提供一种保险丝动作时间测试方法。实施本发明，其用户只需接通控制电路就可准确地测试出待测保险丝的动作时间。

Description

保险丝动作时间测试系统及方法

技术领域

本发明涉及一种保险丝测试系统及方法，尤其是一种保险丝动作时间测试系统及方法。

背景技术

保险丝具有正温度系数效应，可以广泛应用于计算机外设、可充电电池、电源、汽车电子以及电信设备的保护电路中，其具有体积小、种类齐全、开关特性好、可反复使用和不需维护等优点。保险丝是非线性组件，其动作保护特性通常以经验曲线形式给出，用户通常采用查表法进行应用范围的选择，需要对应用产品进行测试其动作时间(time totrip)是否在允许范围之内，这样使用不方便，且误差较大。

各类保险丝的应用范围不同，其设计的动作时间也有所不同，并且由于各种不同产品在避免短路故障的关键就在于限制故障电路所需的时间，而这时间也就是所述的动作时间。目前，主要是通过示波器来确定动作时间，由于该动作时间较短，一般不超过10秒钟，可恢复保险丝就会由低阻状态变为高阻状态。然而，使用示波器操作极不方便，需要熟悉示波器操作的人员进行操作，并且不宜长时间测试，在示波器表头接触与断开被测产品时，测试的动作时间一般都存在误差。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提出一种保险丝动作时间测试系统，通过控制电路启动微处理器的计数器对时钟脉冲计数来测试保险丝的动作时间，用户只需接通待测保险丝就可将测试数据显示在显示器上。

鉴于以上内容，还有必要提出一种保险丝动作时间测试方法，通过控制电路启动微处理器的计数器对时钟脉冲计数来测试保险丝的动作时间，用户只需接通待测保险丝就可将测试数据显示在显示器上。

一种保险丝动作时间测试系统包括微处理器、控制电路、反馈电路以及七段显示器。该微处理器通过端口P3与控制电路连接，通过端口P12与反馈电路连接，并通过端口P0、P1和P2分别与对应的七段显示器连接。所述控制电路与反馈电路连接，该控制电路用于当接收微处理器输出的高电频时获取待测保险丝的测试电压，并输出所述测试电压至反馈电路。所述反馈电路用于提供一个预设电压，比较所述测试电压与预设电压的高低，当所述测试电压高于预设电压时，产生外部中断信号并通过端口P12输出至微处理器。所述微处理器，用于通过端口P3输出高电频与低电频来打开与关闭控制电路，接收反馈电路产生的外部中断信号，启动外部中断处理程序产生时钟脉冲并对每一个时钟脉冲进行计数，将该计数值转化为时间值，以及通过端口P0、P1和P2将该时间值分别输出到对应的七段显示器。所述七段显示器，用于接收微处理器输出的时间值，以及根据该时间值显示待测保险丝的动作时间。

一种保险丝动作时间测试方法，利用微处理器、控制电路、反馈电路以及七段显示器测试保险丝的动作时间，该微处理器通过端口P3与控制电路连接，通过端口P12与反馈电路连接，并通过端口P0、P1和P2分别与对应的七段显示器连接，该控制电路与反馈电路连接。该保险丝动作时间测试方法包括以下步骤：(a)控制电路获取待测保险丝两端的测试电压，并将该测试电压输出至反馈电路；(b)反馈电路比较该测试电压与预先设定的预设电压的高低，当测试电压高于预设电压时，产生外部中断信号并通过端口P12输入微处理器，该微处理器包括控制器、振荡器、分频器、继电器、计数器以及寄存器；(c)控制器设置微处理器的端口P3处于高电频，导通继电器使振荡器产生脉冲信号；(d)通过分频器对该脉冲信号进行十二分频后产生时钟脉冲；(e)启动计数器对每一个时钟脉冲进行计数，将所述计数值转化为时间值，并将该时间值暂存于寄存器中；(f)通过微处理器的端口P0、P1和P2将所述时间值分别输出到七段显示器显示出待测保险丝的动作时间。

其中步骤(e)包括如下步骤：设定当计数器每计10000个时钟脉冲时，溢出位TF为“1”，否则溢出位TF为“0”；判断溢出位TF是否为“1”；若溢出位TF为“0”，则计数器对时钟脉冲进行计数；若溢出位TF为“1”，则将寄存器的数据存储位R1值加“1”；判断R1值是否等于“9”；若R1值不等于“9”，则计数器对时钟脉冲进行计数；若R1值等于“9”，则将R1值清“0”，并将寄存器的数据存储位R2值加“1”；判断R2值是否等于“9”；若R2值不等于“9”，则计数器对时钟脉冲进行计数；若R2值等于“9”，则将R2值清“0”，则将寄存器的数据存储位R3值加“1”。

更进一步地，其中步骤(f)包括如下步骤：分别获取寄存器的数据存储位R1、R2和R3值作为时间值的个位数、十位数和百位数；查找所述时间值的个位数、十位数和百位数对应的字形码；通过微处理器的端口P0、P1和P2将所述字形码分别输出到对应的七段显示器显示待测保险丝的动作时间。

相较于现有技术，所述的保险丝动作时间测试系统及方法，其控制电路简单，操作方便，且成本较低，用户只需接通待测保险丝就可准确地测试出保险丝的动作时间，可广泛应用在零件设计选用，产品失效分析及零件承认与功能量测方面。

附图说明

图1是本发明保险丝动作时间测试系统较佳实施例的硬件架构图。

图2是图1中的微处理器1处理时钟脉冲的原理图。

图3是本发明保险丝动作时间测试方法较佳实施例的流程图。

图4是图3中的处理外部中断的方法流程图。

具体实施方式

参照图1所示，是本发明保险丝动作时间测试系统较佳实施例的硬件架构图。该系统包括微处理器1、控制电路2、反馈电路3以及七段显示器4。该微处理器1通过端口P3与控制电路2连接，通过端口P12与反馈电路3连接，并通过端口P0、P1和P2分别与三个七段显示器4连接。该控制电路2直接与反馈电路3连接，该控制电路2具有两个测试头，用于在测试待测保险丝5的动作时间时直接连接到待测保险丝5。

所述微处理器1可以是一种可编程的型号为8031的单片机，用于通过端口P3输出高低电频来打开与关闭控制电路2，接收反馈电路3产生的外部中断信号(INT0)，启动外部中断处理程序产生脉冲信号并对每一个时钟脉冲的时间间隔进行计数，将该时钟脉冲转化为时间信号，以及通过端口P0、P1和P2分别将时间信号输出至三个七段显示器4。所述控制电路2用于当接收到来自微处理器1输出的高电频时，获取待测保险丝5的测试电压，并输出该测试电压至反馈电路3，所述待测保险丝5两端的测试电压是由一个外部电源提供，该电压值可以根据需要来调节测试电压的大小。当接收到微处理器1输出的低电频时，控制电路2断开与待测保险丝的连接。所述反馈电路3用于比较所述测试电压与预设电压的高低，当测试电压高于预设电压时，产生一外部中断信号(INT0)并通过端口P12输出至微处理器1，所述预设电压是在反馈电路3中预先设定的一个恒定不变的电压。所述三个七段显示器4用于接收微处理器1输出的时间信号，根据该时间信号显示时间，该时间即为待测保险丝的动作时间。

参照图2所示，是图1中的微处理器1处理时钟脉冲的原理图。当微处理器1从端口P12接收到反馈电路产生的外部中断信号时，振荡器11随即产生脉冲信号。分频器12将该脉冲信号进行十二分频后获得时钟脉冲。由于振荡器11产生的脉冲信号频率很准确，所以产生该时钟脉冲的时间间隔也很准确，由此可知时钟脉冲的间隔与振荡器11的频率有关。本实施方式中，振荡器11的震荡频率为12MHz，则该振荡器11产生脉冲信号的频率为12MHz，提供给计数器15的脉冲信号的时间间隔为12MHz/12等于1MHz，也就是时钟脉冲的间隔是1微秒。控制器13控制继电器14闭合来启动使计数器15开始对时钟脉冲进行计数。

计数器15在逻辑上分为三个数据存储位，即一个低八位(标记为TL)，一个高八位(标记为TH)，以及一个溢出位(标记为TF)。溢出位TF存储数值“0”或数值“1”，当溢出位TF＝1时，表示溢出位溢出。计数器15的脉冲计数转化为脉冲时间暂存于寄存器16中，便于输出该脉冲时间显示于对应的七段显示器4上。该寄存器16在逻辑上分为数据存储位R1、R2和R3，分别用于存储脉冲时间的个位数、十位数和百位数。当计数器15每计10000个数时，计数器15的溢出位TF就溢出一位，使寄存器16的数据存储位R1值加“1”。当R1值为“9”时，计数器15的溢出位TF还有溢出时，R1值就变为“0”，R2值加“1”。当R2为值为“9”时，计数器15的溢出位TF还有溢出时，R2值就变为“0”，而R3值加“1”。

参照图3所示，是本发明保险丝动作时间测试方法较佳实施例的流程图。控制电路2接通待测保险丝5之间的连接，(步骤S301)。控制电路2获取待测保险丝5两端的测试电压，并将该测试电压输出到反馈电路3，所述待测保险丝5两端的测试电压是由外部电源提供，该电压值可以根据需要来调节测试电压的大小(步骤S302)。反馈电路3判断测试电压是否高于预设电压，该预设电压是在反馈电路3中预先设定的一个恒定不变的电压(步骤303)。若测试电压高于预设电压，反馈电路3则产生外部中断信号，并将该外部中断信号输出到微处理器1(步骤S304)；若测试电压低于预设电压，则流程直接转向步骤S302；微处理器1保存正在执行的相关数据，并响应外部中断信号(步骤S305)。微处理器1处理外部中断信号来测试出待测保险丝5的动作时间，详细步骤将在下图4作出描述(步骤S306)。控制电路2自动断开与待测保险丝5的连接，停止测试待测保险丝5的动作时间(步骤S307)。微处理器1恢复保存的相关数据，并返回外部中断(步骤S308)。

参照图4所示，是图3中的处理外部中断的方法流程图。微处理器1初始化各端口P0、P1、P2、P3及P12地址，计数器15的数据低八位TL、高八位TH及溢出位TF，以及寄存器的数据存储位R1、R2和R3。微处理器1作如下初始化动作：设置微处理器1的端口P3处于低电频，使控制继电器14处于非工作状态；设置微处理器1的端口P12处于高电频，使外部中断使能INT0处于可用状态以便接收反馈电路3产生外部中断信号；给寄存器16的数据存储位R1、R2和R3赋初值为“0”(步骤S401)。控制器13设置微处理器1的端口P12处于高电频，从而打外部中断INT0使能来接收反馈电路3产生的外部中断信号(步骤S402)。控制器13设置端口P3处于高电频，从而导通继电器14使振荡器11开始产生脉冲信号，通过分频器12对该脉冲信号进行十二分频后产生时钟脉冲(步骤S403)。控制器13关闭继电器14，设定溢出位TF值为“0”，从而使启动计数器15开始对时钟脉冲进行计数(步骤S404)。微处理器1设定当计数器15每计10000个数时，计数器15的溢出位TF值就为“1”，否则溢出位TF值就为“0”(步骤S405)。微处理器1判断计数器15的溢出位TF是否为“1”(步骤S406)。若溢出位TF为“0”，则等待计数器15继续对时钟脉冲进行计数，则返回步骤S404；若溢出位TF为“1”，则计数器15的溢出位TF就溢出一位，使寄存器16的数据存储位R1值加“1”(步骤S407)。微处理器1判断寄存器16的数据存储位R1值是否等于“9”(步骤S408)。若R1值不等于“9”，则返回步骤S404；若R1值等于“9”，则将R1值清“0”，并将R2值加“1”(步骤S409)。微处理器1判断R2值是否等于“9”(步骤S410)。若R2值不等于“9”，则返回步骤S404；若R2值等于“9”，则将R2值清“0”，并将R3值加“1”(步骤S411)。

微处理器1判断是否还有接收到外部中断信号(步骤S412)。若微处理器1还有接收到外部中断信号，则返回步骤S402；若微处理器1没有接收到外部中断信号，则控制器12设置微处理器1的端口P3处于低电频，从而使控制器13关闭继电器14使计数器15对时钟脉冲停止计数(步骤S413)。微处理器1获取存储七段显示器4的第一显示缓冲区(DisTab1)的首位地址，该首位地址对应第一个七段显示器4(步骤S414)。微处理器1取出寄存器16的数据存储位R1中数值对应的字形码通过端口P2输出到第一个七段显示器4显示动作时间的个位数字(步骤S415)。微处理器1获取存储七段显示器4的第二显示缓冲区(DisTab2)的首位地址，该首位地址对应第二个七段显示器4(步骤S416)。微处理器1取出寄存器16的数据存储位R2中数值对应的字形码通过端口P1输出到第二个七段显示器4显示动作时间的十位数字(步骤S417)。微处理器1获取存储七段显示器4的第三显示缓冲区(DisTab3)的首位地址，该首位地址对应第三个七段显示器4(步骤S418)。微处理器1取出寄存器16的数据存储位R3中数值对应的字形码通过端口P0输出到第三个七段显示器4显示动作时间的百位数字(步骤S419)。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种保险丝动作时间测试系统，包括微处理器、控制电路、反馈电路以及七段显示器，该微处理器通过端口P3与控制电路连接，通过端口P12与反馈电路连接，并通过端口P0、P1和P2分别与对应的七段显示器连接，该控制电路与反馈电路连接，其特征在于：

所述控制电路用于当端口P3输出高电频时，获取待测保险丝的测试电压，并输出所述测试电压至反馈电路；

所述反馈电路用于提供一个预设电压，比较所述测试电压与预设电压的高低，当所述测试电压高于预设电压时，产生外部中断信号并通过端口P12输出至微处理器；

所述微处理器用于通过端口P3输出高电频与低电频来打开与关闭控制电路，接收反馈电路产生的外部中断信号，产生时钟脉冲并对每一个时钟脉冲进行计数，将计数值转化为时间值，以及通过端口P0、P1和P2将时间值分别输出到对应的七段显示器；及

所述七段显示器用于接收微处理器输出的时间值，以及根据该时间值显示待测保险丝的动作时间。

2.如权利要求1所述的保险丝动作时间测试系统，其特征在于，所述控制电路具有两个测试头，用于在测试待测保险丝的动作时间时直接连接到待测保险丝上。

3.如权利要求2所述的保险丝动作时间测试系统，其特征在于，所述控制电路还用于当端口P3输出低电频时断开与待测保险丝的连接。

4.如权利要求1所述的保险丝动作时间测试系统，其特征在于，所述微处理器包括振荡器，用于当微处理器从端口P12接收到外部中断信号时产生脉冲信号。

5.如权利要求4所述的保险丝动作时间测试系统，其特征在于，所述微处理器还包括分频器，用于将所述脉冲信号进行十二分频后获得时钟脉冲。

6.如权利要求5所述的保险丝动作时间测试系统，其特征在于，所述微处理器还包括计数器，该计数器在逻辑上分为三个数据存储位，其包括低八位、高八位和溢出位，当溢出位为“1”时，溢出位溢出一位。

7.如权利要求6所述的保险丝动作时间测试系统，其特征在于，所述微处理器还包括控制器和继电器，该控制器用于控制继电器闭合来启动计数器对时钟脉冲进行计数。

8.如权利要求7所述的保险丝动作时间测试系统，其特征在于，所述微处理器还包括寄存器，该寄存器在逻辑上分为数据存储位R1、R2和R3，分别用于存储时间值的个位数、十位数和百位数。

9.一种保险丝动作时间测试方法，利用微处理器、控制电路、反馈电路以及七段显示器测试保险丝的动作时间，该微处理器通过端口P3与控制电路连接，通过端口P12与反馈电路连接，并通过端口P0、P1和P2分别与对应的七段显示器连接，该控制电路与反馈电路连接，其特征在于：该方法包括如下步骤：

控制电路获取待测保险丝两端的测试电压，并将该测试电压输出至反馈电路；

反馈电路比较该测试电压与预设电压的高低，当测试电压高于预设电压时，产生外部中断信号并通过端口P12输入微处理器，该微处理器包括控制器、振荡器、分频器、继电器、计数器以及寄存器；

控制器控制微处理器的端口P3处于高电频，导通继电器使振荡器产生脉冲信号；

通过分频器对该脉冲信号进行十二分频后获得时钟脉冲；

启动计数器对每一个时钟脉冲进行计数，将所述计数值转化为时间值，并将该时间值暂存于寄存器中；及

通过微处理器的端口P0、P1和P2将所述时间值分别输出到七段显示器显示出待测保险丝的动作时间。

10.如权利要求9所述的保险丝动作时间测试方法，其特征在于，该方法还包括如下初始化步骤：

设置微处理器的端口P12处于高电频，使外部中断使能处于可用状态；

给计数器的低八位TL、高八位TH和溢出位TF赋初值；及

给寄存器的数据存储位R1、R2和R3值赋初值为“0”。

11.如权利要求10所述的保险丝动作时间测试方法，其特征在于，其中所述启动计数器对每一个时钟脉冲进行计数的步骤包括如下步骤：

设定当计数器每计10000个时钟脉冲时，溢出位TF为“1”，否则溢出位TF为“0”；

判断溢出位TF是否为“1”；

若溢出位TF为“0”，则计数器对时钟脉冲进行计数；

若溢出位TF为“1”，则将R1值加“1”；

判断R1值是否等于“9”；

若R1值不等于“9”，则计数器对时钟脉冲进行计数；

若R1值等于“9”，则将R1值清“0”，并将R2值加“1”；

判断R2值是否等于“9”；

若R2值不等于“9”，则计数器对时钟脉冲进行计数；及

若R2值等于“9”，则将R2值清“0”，则将R3值加“1”。

12.如权利要求11所述的保险丝动作时间测试方法，其特征在于，该方法还包括如下步骤：

获取R1、R2和R3值作为时间值的个位数、十位数和百位数；

查找所述时间值的个位数、十位数和百位数对应的字形码；及

通过微处理器的端口P0、P1和P2将所述字形码分别输出到对应的七段显示器显示待测保险丝的动作时间。

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