CN104165747B - 一种机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置，包括检测电路板、输出显示电路和为检测电路板提供电源的纽扣电池；检测电路板包括监测电池电压的电池电压监控电路、取样电阻、单稳态脉冲产生电路；电池正极、取样电阻一端分别与被试件机械开关的两个端点相连，当机械冲击使得被测试机械开关触发导通时，取样电阻产生脉冲信号传送至单稳态脉冲产生电路，单稳态脉冲产生电路输出一个单稳态脉冲至输出显示电路，输出显示电路点亮一设定时间后熄灭。本发明的检测装置无需外部设备即可实现对机械触发开关的落锤冲击试验检测，不需要稳压电源、示波器、万用表等设备，并便于携带，操作简单，利于降低成本和批量生产要求。

Description

一种机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置
技术领域
本发明涉及一种机械开关落锤冲击试验的检测技术。
背景技术
在机电一体化的产品或系统中，机械触发开关是一个重要部件，系统对机械冲击给它造成的误动作往往有较严格的考核要求。与一般电子产品不同的是，对含有触发开关的产品的机械冲击试验的检测是实时的，即在落锤冲击试验的过程中，检测系统要能准确判断触发开关的性能并输出检测结果。
但是，现有的检测系统往往需要稳压电源、示波器、万用表等设备，且多位产品同时检测时需要的设备更多，使得检测复杂，不利于被测产品的批量生产。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有的检测系统的缺点，制作一种便携式检测装置，不需要稳压电源、示波器、万用表等设备，可以在室外没有交流电源的环境下使用，而且可同时检测5位被试件，并保留了检测位扩展功能，可同时对更多位进行检测。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置，其特征在于，包括检测电路板、输出显示电路和为检测电路板提供电源的纽扣电池；
检测电路板包括监测电池电压的电池电压监控电路、取样电阻、单稳态脉冲产生电路；
电池正极、取样电阻一端分别与被试件机械开关的两个端点相连，当机械冲击使得被测试机械开关触发导通时，取样电阻产生脉冲信号传送至单稳态脉冲产生电路，单稳态脉冲产生电路输出一个单稳态脉冲至输出显示电路，输出显示电路点亮一设定时间后熄灭。
所述检测电路板还包括与单稳态脉冲产生电路连接的上电复位电路，上电复位电路使得上电时单稳态脉冲产生电路输出为低，输出显示电路不点亮。
所述检测电路板还包括与单稳态脉冲产生电路连接、用于调节单稳态脉冲产生电路输出脉冲宽度的脉宽设定电路。
所述电池电压监控电路包含一个自带参考电平的第一比较器、第一分压电阻和第二分压电阻；电池电压VCC经第一分压电阻和第二分压电阻分压后的电压输入至第一比较器的反向输入端，第一比较器的正向输入端接参考电平。
所述电池电压监控电路还与一电池告警指示电路相连；
电池告警指示电路由第三限流电阻、第四限流电阻、三极管和第一发光二极管V2组成；第一比较器输出端经第三限流电阻与三极管的基极连接，三极管的集电极经第四限流电阻连接至电池电压VCC，三极管的发射极与第一发光二极管的正极连接，第一发光二极管的负极接地。
当电池电压正常时，第一比较器输出低电平，第一发光二极管不点亮；
当电池电压低于告警电压时，第一比较器负端电压低于正端电压，第一比较器输出高电平，第一发光二极管点亮。告警电压由第一分压电阻阻值R1、第二分压电阻阻值R1决定。即：
所述取样电阻取样的信号经一比较输出电路处理后传送至单稳态脉冲产生电路；当被试件机械开关未导通时，比较输出电路输出低电平；当被试件机械开关导通时，比较输出电路的输出从低电平跳变到高电平，当比较输出电路导通结束后，即机械开关落锤冲击完成后，被试件机械开关断开，比较输出电路的输出从高电平跳变到低电平。
比较输出电路包括第六参考电压设置电阻、第七参考电压设置电阻、第二比较器；被试件机械开关一端与电池电压VCC连接，另一端与取样电阻、第二比较器正向输入端连接；取样电阻另一端接地；电池电压VCC经第六参考电压设置电阻、第七参考电压设置电阻分压后连接至第二比较器的反向输入端；第二比较器的输出连接至单稳态脉冲产生电路中。
所述输出显示电路包括串联的限流电阻和第二发光二极管；限流电阻一端与单稳态脉冲产生电路输出脉冲连接，另一端与第二发光二极管正极连接，第二发光二极管负极接地。
本发明一种机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置采用纽扣电池供电，为延长电池的使用寿命，装置中所用的器件均为低电压工作器件，并且进行低功耗设计。
本发明所达到的有益效果：
本发明的优点是无需外部设备即可实现对多位机械触发开关的落锤冲击试验检测，不需要稳压电源、示波器、万用表等设备，并便于携带，操作简单，利于产品的降低成本和批量生产要求。实现了便携式检测和多位测试。
附图说明
图1是本发明一种机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置的电路框图。
图2是本发明一种机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置的电池电压监控电路及电池告警指示的电路图。
图3是本发明一种机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置电压取样及比较输出电路的电路图。
图4是本发明一种机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置单稳态脉冲产生电路的电路图。
图5是本发明一种机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置输出显示电路的电路图。
具体实施方式
以下结合附图，详细说明本方案的实施方式。
由图1所示，本发明一种机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置，包括电池电压监控电路1、电池告警指示2、电压取样3、上电复位4、脉宽设定5、比较输出6、单稳态脉冲产生电路7、输出显示8等部分组成。
由图2所示，电池电压监控电路包含一个比较器N1，两个分压电阻R1、R2。电池告警指示电路由两个限流电阻R3、R4、一个三极管V1和一个发光二极管V2组成。电源电压VCC经分压电阻R1、R2分压后的电压输入至比较器N1的反向输入端，比较器N1的正向输入端接1.242V参考电平。比较器N1输出端经限流电阻R3与三极管V1的基极连接，三极管V1的集电极经限流电阻R4连接至电源电压VCC，三极管V1的发射极与发光二极管V2的正极连接，发光二极管V2的负极接地。
比较器N1为自带参考电平低工作电压、低功耗器件，它能在1.8V的低电压工作。当电池电压正常时，发光二极管V2不亮，当电池电压低于告警电压时，比较器N1负端电压低于正端电压，比较器N1翻转，输出高电平，发光二极管V2点亮。告警电压由两个分压电阻R1、R2决定。即：
由图3所示，电压取样电路主要由电压取样电阻R5组成。比较输出电路主要由参考电压设置电阻R6、R7、比较器N2等组成。被检测的机械开关K1一端与电源电压VCC连接，另一端与电压取样电阻R5、比较器N2正向输入端连接。电压取样电阻R5另一端接地。电源电压VCC经参考电压设置电阻R6、R7分压后连接至比较器N2的反向输入端。比较器N2输出OUT连接至单稳态脉冲产生电路中。当被检测的机械开关K1未导通时，比较器N2正端电压低于负端电压，比较器N2输出OUT低电平。当机械开关K1导通时，比较器N2输出OUT从低电平跳变到高电平，当机械开关K1导通结束后，即机械开关落锤冲击完成后，机械开关K1开关断开，比较器N2输出OUT从高电平跳变到低电平。
由图4所示，单稳态脉冲产生电路D1与上电复位电路、脉宽设定电路连接。包含上电复位电路主要由复位电阻R9、复位电容C2组成，单稳态脉宽设定电路主要由滑动电阻R11、电容C4等组成。复位电阻R9一端与电源电压VCC连接，另一端同时与复位电容C2、单稳态脉冲产生电路D1的3脚共连，复位电容C2另一端接地。滑动电阻R11一端与电源电压VCC连接，另一端与电容C4、单稳态脉冲产生电路D1的7脚共连，电容C4另一端接地。上电瞬间，图3中比较器N2可能会输出一个尖脉冲，导致单稳态脉冲产生电路会误触发产生一个脉冲输出。为此，通过复位电阻R9、复位电容C2设置的上电复位电路，使得上电时D1的3脚为低电平，电路输出为低，指示灯不亮。电源电压VCC通过复位电阻R9给复位电容C2充电至高电平，电路待触发。当被测试机械开关K1动作时，会产生一个正脉冲给D1的1脚，在该脉冲的下降沿时D1正脉冲开始输出脉冲OUT1，该脉冲宽度由滑动电阻R11和电容C4设定。
由图5所示，输出显示电路由限流电阻R10和发光二极管V3组成。限流电阻R10一端与单稳态脉冲产生电路D1输出脉冲OUT1连接，另一端与发光二极管V3正极连接，发光二极管V3负极接地。当单稳态脉冲产生电路输出引脚5输出脉冲OUT1时，表示此检测装置检测到一次有效的机械开关落锤冲击，发光二极管V3被点亮，约3秒后，发光二极管V3灭。

Claims (8)

1.一种机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置，其特征在于，包括检测电路板、输出显示电路和为检测电路板提供电源的纽扣电池；
检测电路板包括监测电池电压的电池电压监控电路、取样电阻、单稳态脉冲产生电路；
电池正极、取样电阻一端分别与被试件机械开关的两个端点相连，当机械冲击使得被测试机械开关触发导通时，取样电阻产生脉冲信号传送至单稳态脉冲产生电路，单稳态脉冲产生电路输出一个单稳态脉冲至输出显示电路，输出显示电路点亮一设定时间后熄灭。
2.根据权利要求1所述的机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置，其特征在于，所述检测电路板还包括与单稳态脉冲产生电路连接的上电复位电路，上电复位电路使得上电时单稳态脉冲产生电路输出为低，输出显示电路不点亮。
3.根据权利要求1所述的机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置，其特征在于，所述检测电路板还包括与单稳态脉冲产生电路连接、用于调节单稳态脉冲产生电路输出脉冲宽度的脉宽设定电路。
4.根据权利要求1所述的机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置，其特征在于，所述电池电压监控电路包含一个自带参考电平的第一比较器、第一分压电阻和第二分压电阻；电池电压VCC经第一分压电阻和第二分压电阻分压后的电压输入至第一比较器的反向输入端，第一比较器的正向输入端接参考电平。
5.根据权利要求4所述的机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置，其特征在于，所述电池电压监控电路还与一电池告警指示电路相连；
电池告警指示电路由第三限流电阻、第四限流电阻、三极管和第一发光二极管组成；第一比较器输出端经第三限流电阻与三极管的基极连接，三极管的集电极经第四限流电阻连接至电池电压VCC，三极管的发射极与第一发光二极管的正极连接，第一发光二极管的负极接地。
6.根据权利要求1所述的机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置，其特征在于，所述取样电阻取样的信号经一比较输出电路处理后传送至单稳态脉冲产生电路；当被试件机械开关未导通时，比较输出电路输出低电平；当被试件机械开关导通时，比较输出电路的输出从低电平跳变到高电平，当比较输出电路导通结束后，即机械开关落锤冲击完成后，被试件机械开关断开，比较输出电路的输出从高电平跳变到低电平。
7.根据权利要求6所述的机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置，其特征在于，比较输出电路包括第六参考电压设置电阻、第七参考电压设置电阻、第二比较器；被试件机械开关一端与电池电压VCC连接，另一端与取样电阻、第二比较器正向输入端连接；取样电阻另一端接地；电池电压VCC经第六参考电压设置电阻、第七参考电压设置电阻分压后连接至第二比较器的反向输入端；第二比较器的输出连接至单稳态脉冲产生电路中。
8.根据权利要求1、6或7所述的机械开关落锤冲击试验的便携式检测装置，其特征在于，所述输出显示电路包括串联的限流电阻和第二发光二极管；限流电阻一端与单稳态脉冲产生电路输出脉冲连接，另一端与第二发光二极管正极连接，第二发光二极管负极接地。
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