CN102628909B - 并联电阻测试装置 - Google Patents

Abstract

一种并联电阻测试装置，该装置包括微处理器、电阻切换单元、电压切换单元、蜂鸣器单元、操作单元及显示单元，所述电阻切换单元分别与电压切换单元及待测电阻相连，所述电阻切换单元、蜂鸣器单元、操作单元及显示单元与微处理器相连，且在微处理器的控制下，通过使电阻切换单元的多个切换电阻由大到小自动切换以及电压切换单元的直流输出电压由小到大自动切换，使微处理器的模拟信号输入端的电压值在待测电阻并联安装后与安装前的差值大于20毫伏，从而使微处理器控制蜂鸣器发出声音，提示电阻并联安装成功，并累计记录成功安装数量。本发明可有效提高检测效率，并节省人工及成本。

Description

并联电阻测试装置

【技术领域】

本发明涉及并联电阻测试装置,特别是涉及一种可自动切换待测电阻两端的电压及电阻，以测试待测电阻是否并联安装成功的并联电阻测试装置。

【背景技术】

大面积安装灯光或取暖设备时，需要并联接入许多个灯或者电暖气片，安装时一般会将电源关闭，逐个进行安装，安装好一个器件后需要检测其是否并联安装成功，操作人员一般是利用万用表辅助测量。当成功并联安装一个新的器件后，总电阻值会降低，根据这个原理，利用万用笔测量判断并接后的总电阻值是否降低就可以判断该电阻是否并联安装成功。但是，随着安装器件个数的增多，总电阻值越来越小，新器件并接前后的电阻值变化也越来越小，这时用万用表进行测量就不能根据总电阻值的变化而快速判断新器件是否安装成功，这样很容易造成判断不准甚至误判，而无法有效掌握安装质量。

同时，使用万用表辅助测量并不能自动记录已成功安装的器件的数量，仍需人工统计，这样便会降低安装效率增加成本。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题，而提供一种可自动切换待测电阻两端的电压及电阻，通过待测点的电压在待测电阻并接前后产生明显变化来判断该电阻是否安装成功，并能记录已成功安装的器件数量的并联电阻测试装置。

为实现上述目的，本发明提供一种并联电阻测试装置，该装置包括微处理器、电阻切换单元、电压切换单元、蜂鸣器单元、操作单元及显示单元，所述电阻切换单元分别与电压切换单元及待测电阻相连，所述电阻切换单元、蜂鸣器单元、操作单元及显示单元与微处理器相连，且在微处理器的控制下，通过使电阻切换单元的多个切换电阻由大到小自动切换以及电压切换单元的直流输出电压由小到大自动切换，使微处理器的模拟信号输入端PORTA1/ANO的电压值在待测电阻并联安装后与安装前的差值大于20毫伏，从而使微处理器控制蜂鸣器BUZZER发出声音，提示待测电阻并联安装成功，并累计记录成功安装数量。

电压切换单元包括电源输入端、双向晶闸管TRIAC、变压器T1、稳压电路，所述双向晶闸管TRIAC的主电极一端与电源输入端相连，另一端经变压器T1与电源输入端相连，双向晶闸管TRIAC的控制极经二极管D5与微处理器的脉宽调制输出端口PORTD.3/PWM1相连，所述稳压电路的输入端与所述变压器T1的次级线圈相连，输出端与所述电阻切换单元相连。

电阻切换单元包括可互相切换的四组电路，每组电路包括继电器、切换电阻和待测电阻接口，所述待测电阻接口一端分别与所述切换电阻R3、R6、R9、R12并接，另一端与微处理器的模拟信号输入端PORTA.0/ANO相连，所述切换电阻R3、R6、R9、R12另一端分别经继电器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4与电压切换单元的稳压电路相连，所述继电器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4的输入端的一端分别经电阻R1、R4、R7、R10与12V电压输入端相连，另一端分别经三极管Q1、Q2、Q3、Q4及电阻R2、R5、R8、R11与微处理器相连。

切换电阻R3、R6、R9、R12的阻值各不相同，通过控制所述继电器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4的断开和导通使所述的四组电路互相切换，并组合形成15组切换电阻阻值。

切换是由微处理器通过其引脚输出的高低电平使相应的电路导通或闭合而使电压或电阻变化的自动切换。

操作单元包括开机键、归零键、可设置实际并联安装所需时间间隔的间隔设置键、可设置实际待测电阻的阻值的阻抗设置键及可调节显示内容为并接电阻数量或为阻抗的显示内容调节键。

间隔设置键对实际并联安装所需时间间隔的调节是在上一次所用间隔值的基础上递增5秒的模式进行调节，其可调节的范围为5～120秒。

阻抗设置键对实际待测电阻的阻值的调节是在上一次所用阻抗值的基础上递增100欧姆的模式进行调节，其可调节的范围为100～9000欧姆

显示单元为七段数码管显示器。

微处理器、电阻切换单元、电压切换单元及蜂鸣器单元设于测试盒内，操作单元及显示单元设于测试盒面板上。

本发明的贡献在于，其有效解决了现有器件并联安装前后总电阻值变化不明显而不易于判断及不能自动记录已成功安装的器件数量的问题。本发明通过微处理器控制使电阻切换单元的多个切换电阻由大到小自动切换，且电压切换单元的直流输出电压由小到大自动切换，使微处理器的模拟信号输入端的电压值产生明显变化，并可根据该电压值的变化来判断新器件是否安装成功，同时可将成功安装的器件的数量进行累计，因而可有效提高并联电阻的测试效率，并降低成本。

【附图说明】

图1是本发明的结构框图。

图2是本发明的电路原理图。

图3是本发明的直流电压发生单元电路原理图。

图4是本发明的电压切换单元电路原理图。

图5是本发明的电阻切换单元电路原理图。

图6是本发明的结构立体示意图。

【具体实施方式】

下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。

本发明的并联电阻测试装置适用于各类电子器件的并联安装测试，例如灯、电暖气片等。参阅图1，该并联电阻测试装置包括电阻切换单元20、电压切换单元30、直流电压发生单元80、蜂鸣器单元60、操作单元70、显示单元50、外部存储器40及微处理器10。

所述直流电压发生单元80如图3所示，该直流电压发生单元80包括电源输入端、变压器T2、整流滤波电路、稳压电路。所述变压器T2的初级线圈与电源输入端相连，次级线圈与整流滤波电路相连，所述整流滤波电路包括四个二极管D6、D7、D8、D9与两个电容C3、C4，整流滤波电路的输出端与稳压电路相连，所述稳压电路包括三端集成稳压器件LM7805M和两个电容C5、C6。电源电压经过T2变压器变压成10V交流电，该交流电经过整流滤波电路之后形成12V直流电，该12V直流电压输出端与电阻切换单元20相连，为继电器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4所在电路提供工作电压。所述滤波后的电压经过稳压电路后形成5V稳定的直流电压，该5V直流电压输出端与微处理器10、外部存储器40、蜂鸣器单元60及操作单元70相连，为其提供工作电压。

如图4所示，所述电压切换单元30包括电源输入端、双向晶闸管TRIAC、变压器T1、稳压电路。所述双向晶闸管TRIAC的主电极一端与电源输入端火线端相连，一端经变压器T1与电源输入端零线端相连，其控制极经二极管D5与微处理器10的脉宽调制输出端口PORTD.3/PWM1相连。所述稳压电路由具有整流作用的多个二极管D1、D2、D3、D4及具有滤波稳压作用的多个电容C1、C2构成。所述稳压电路的输入端与变压器T1的次级线圈相连，输出端与电阻切换单元20相连。电源电压由电压输入端引入，在双向晶闸管TRIAC被触发导通时，电源电压经双向晶闸管TRIAC进入到变压器T1变压，变压后经过稳压电路形成直流电POWER1。所述双向晶闸管TRIAC受微处理器10的脉宽调制输出端口PORTD.3/PWM1发出的脉冲信号控制，其随脉冲信号的高低电平周期变化而周期的导通和断开，当脉冲信号占空比改变时，所述双向晶闸管TRIAC的导通时间和断开时间也会随之变化，进而控制电源电压的有效值发生变化，最终使最后输出的直流电压POWER1发生变化，所述电压切换单元30最后输出的直流电压POWER1的切换范围为5V至120V。

如图5所示，电阻切换单元20包括可互相切换的四组电路，每组电路包括继电器、切换电阻和待测电阻接口CON，所述接口CON的一端分别与所述切换电阻R3、R6、R9、R12并接，另一端与微处理器10的模拟信号输入端口PORTA.0/ANO相连，在接口CON和微处理的模拟信号输入端口PORTA.0/ANO之间并接有热敏电阻NTC和电容C7。所述切换电阻R3、R6、R9、R12的阻值各不相同，在本实施例中，其电阻值分别为2.2KΩ、510Ω、120Ω、33Ω。所述切换电阻R3、R6、R9、R12的另一端分别经继电器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4与电压切换单元30的稳压电路相连，所述继电器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4的输入端的一端分别经电阻R1、R4、R7、R10与直流电压发生单元80的12V直流电压输出端相连，另一端分别与三极管Q1、Q2、Q3、Q4的集电极相连，所述三极管Q1、Q2、Q3、Q4的发射极接地，其基极分别经电阻R2、R5、R8、R11与微处理器10的I/O端口RESET/PORTE.1、PORTC.3/T0、OSC0、OSC1相连。所述继电器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4上均并联有二级管D12。当所述I/O端口RESET/PORTE.1、PORTC.3/T0、OSC0、OSC1为高电平时，三极管Q1、Q2、Q3、Q4工作于饱和区，此时继电器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4导通，切换电阻R3、R6、R9、R12所在支路导通；当所述I/O端口RESET/PORTE.1、PORTC.3/T0、OSC0、OSC1为低电平时，三极管Q1、Q2、Q3、Q4工作于截止区，此时继电器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4断开，切换电阻R3、R6、R9、R12所在支路断开。通过微处理器10间接控制继电器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4导通和断开可实现四组电路的互相切换，使待测电阻90与不同切换电阻R3、R6、R9、R12并接，例如，当微处理器10间接控制继电器RELAY1导通时，待测电阻90与切换电阻R3相连，当微处理10在下一时刻只控制继电器RELAY2导通时，这时待测电阻90与切换电阻R6相连，实现了不同电路间的切换。所述电阻切换单元20具有4组不同的切换电阻R3、R6、R9、R12，故可组合实现15组不同的切换电阻阻值，例如，当一组电路导通时，切换电阻阻值是R3或R6或R9或R12的电阻值；当两组电路导通时，切换电阻阻值是R3和R6并联阻值,即R并=1/((1/R3)+(1/R6))，或R3和R9并联阻值或R3和R12并联阻值或R6和R9并联阻值或R6和R12并联阻值或R9和R12并联阻值。当三组电路或四组电路导通时，如两组电路导通类似，其切换电阻值可为其他5组值。

参阅图2，所述显示单元50由三位七段数码显示管组成，其可采用通用七段数码管显示器。

参阅图2，所述外部存储器U2可以是任何公知的存储器件，本例中，选用24C01型，该外部存储器U2可用于存储重要数据以及当前的工作状态，该外部存储器U2的串行数据/地址接口5、串行时钟接口6及工作电压接口8分别与直流电压发生单元80的5V直流电压输出端相连，且串行数据/地址接口5和串行时钟接口6还与微处理器10相连，其余5个端口接地，所述外部存储器U2通过两线式串行方式与微处理器10进行通讯。

所述操作单元70由开机键、归零键、间隔设置键、阻抗设置键、显示内容调节键组成。所述开机键被按下时，装置开机，显示单元50显示上次关机前最后并接数量。所述归零键能将并接数量归零。所述间隔设置键可设置实际并联安装所需时间间隔范围，其可设置的范围为5～120秒，按下此键，可显示上次设定的间隔值，再按下此键可使上次间隔值增加5，当增加至120后从5开始继续递增，若3秒内无按键动作，则以当前值为间隔设定值，在该间隔设定值范围内操作人员的安装动作不会使微处理发生判断及计数，可排除误判。所述阻抗设置键可设置实际电阻值的大小，使得微处理10在判断前后电压变化时是在同一待测电阻值的基础上进行判断的，以排除误判，所述阻抗设置键可设置阻抗值的范围为100～9000欧姆，按下此键，可显示上次设定的阻抗值，再按下此键可使上次阻抗值增加100，当增加至9000后从100开始继续递增，若三秒内无按键动作，则以当前值为阻抗设定值。所述显示内容调节键可调节显示单元50显示为并接电阻数量或为阻抗值。

参阅图2，所述蜂鸣器单元60的蜂鸣器BUZZER的正极与直流电压发生单元80的5V直流电输出端相连，负极与三极管Q5的集电极相连，该三极管Q5的发射极接地，其基极经电阻R13与微处理器10的脉宽调制输出端口PORTC.2/PWM0相连，所述蜂鸣器BUZZER受微处理器10发出的经三极管放大的信号驱动而发声。

参阅图2，所述微处理器10可以是任何公知的具有将模拟信号转换为数字信号功能的微处理器，本例中，选用69P48型微处理器，该微处理器10集成了CUP、RAM、ROM、模/数转换器、计数器、脉宽调制输出、振荡器时钟电路。所述脉宽调制输出可以间接调节电压切换单元30的电源电压的有效值，所述模/数转换器能将模拟信号输入端口PORTA.0/AN0输入的模拟信号值转换为数字信号，所述计数器能累计成功安装的器件的数量。

参阅图6，所述的微处理器10、电阻切换单元20、电压切换单元30、直流电压发生单元80、蜂鸣器单元60及外部存储器40设于测试盒100内，所述操作单元70及显示单元50设于测试盒100面板上，其整体构成本发明的并联安装测试装置。

本发明的并联电阻测试装置在工作时，并联安装第一个器件之后，按下归零键，使并接器件数量为零，同时使用阻抗设置按键调节实际阻抗大小，微处理器10通过脉宽调制输出间接调节电压切换单元30的电源电压的有效值，使其经过变压稳压后输出5V直流电压，同时微处理器10间接控制最大的切换电阻R3所在的支路闭合，若微处理器10模拟信号输入端PORTA.0/AN0的电压值变化大于20毫伏，微处理器10内部经过判断和处理，将该信号传递给蜂鸣器BUZZER，从而驱动蜂鸣器BUZZER发出声音，操作人员根据蜂鸣器BUZZER发声可快速判断新器件是否并联安装成功，同时，微处理器10会控制计数器进行计数，累计新增加的器件数量。

随着并联数量的增加，模拟信号输入端PORTA.0/AN0的电压值变化越来越小，这时，微处理器10会自动调节脉宽调制输出端PORTD.3/PWM1脉冲的占空比，使电压切换单元30输出的直流电压POWER1变大，同时控制电阻切换单元20进行电路切换而选择更小的切换电阻阻值，从而使模拟信号输入端PORTA.0/AN0的电压变化增大，微处理器10便可对该变化进行判断，在间隔时间内的变化都不计，等间隔时间过，若其变化大于20毫伏，则蜂鸣器BUZZER发出声音，提示安装成功。

尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种并联电阻测试装置，其特征在于，该装置包括微处理器（10）、电阻切换单元（20）、电压切换单元（30）、蜂鸣器单元（60）、操作单元（70）及显示单元（50），所述电阻切换单元（20）分别与电压切换单元（30）及待测电阻（90）相连，所述电阻切换单元（20）、蜂鸣器单元（60）、操作单元（70）及显示单元（50）与微处理器（10）相连，所述电压切换单元（30）包括电源输入端、双向晶闸管TRIAC、变压器T1及稳压电路，所述双向晶闸管TRIAC的主电极一端与电源输入端相连，另一端经变压器T1与电源输入端相连，双向晶闸管TRIAC的控制极经二极管D5与微处理器（10）的脉宽调制输出端口PORTD.3/PWM1相连，所述稳压电路的输入端与所述变压器T1的次级线圈相连，输出端与所述电阻切换单元（20）相连，且

在微处理器（10）的控制下，通过使电阻切换单元（20）的多个切换电阻由大到小自动切换以及电压切换单元（30）的直流输出电压由小到大自动切换，使微处理器（10）的模拟信号输入端PORTA1/ANO的电压值在待测电阻（90）并联安装后与安装前的差值大于20毫伏，从而使微处理器（10）控制蜂鸣器BUZZER发出声音，提示待测电阻（90）并联安装成功，并累计记录成功安装数量。

2.如权利要求1所述的并联电阻测试装置，其特征在于，所述电阻切换单元（20）包括可互相切换的四组电路，每组电路包括继电器、切换电阻和待测电阻接口CON，所述待测电阻接口CON一端分别与所述切换电阻R3、R6、R9、R12并接，另一端与微处理器（10）的模拟信号输入端PORTA.0/ANO相连，所述切换电阻R3、R6、R9、R12另一端分别经继电器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4与电压切换单元（30）的稳压电路相连，所述继电器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4的输入端的一端分别经电阻R1、R4、R7、R10与12V电压输入端相连，另一端分别经三极管Q1、Q2、Q3、Q4及电阻R2、R5、R8、R11与微处理器（10）相连。

3.如权利要求2所述的并联电阻测试装置，其特征在于，所述切换电阻R3、R6、R9、R12的阻值各不相同，通过控制所述继电器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4的断开和导通使所述的四组电路互相切换，并组合形成15组切换电阻阻值。

4.如权利要求3所述的并联电阻测试装置，其特征在于，所述的切换是由微处理器（10）通过其引脚输出的高低电平使相应的电路导通或闭合而使电压或电阻变化的自动切换。

5.如权利要求1所述的并联电阻测试装置，其特征在于，所述的操作单元（70）包括开机键、归零键、可设置实际并联安装所需时间间隔的间隔设置键、可设置实际待测电阻（90）的阻值的阻抗设置键及可调节显示内容为并接待测电阻数量或为阻抗的显示内容调节键。

6.如权利要求5所述的并联电阻测试装置，其特征在于，所述间隔设置键对实际并联安装所需时间间隔的调节是在上一次所用间隔值的基础上递增5秒的模式进行调节，其可调节的范围为5～120秒。

7.如权利要求5所述的并联电阻测试装置，其特征在于，所述的阻抗设置键对实际待测电阻（90）的阻值的调节是在上一次所用阻抗值的基础上递增100欧姆的模式进行调节，其可调节的范围为100～9000欧姆。

8.如权利要求1所述的并联电阻测试装置，其特征在于，所述显示单元（50）为七段数码管显示器。

9.如权利要求1至8中任一项所述的并联电阻测试装置，其特征在于，所述微处理器（10）、电阻切换单元（20）、电压切换单元（30）及蜂鸣器单元（60）设于测试盒（100）内，所述操作单元（70）及显示单元（50）设于测试盒（100）面板上。