CN104407184A

CN104407184A - 一种测试装置及其电源干扰信号产生装置

Info

Publication number: CN104407184A
Application number: CN201410712058.9A
Authority: CN
Inventors: 张剑
Original assignee: ChinaGPS Co Ltd Shenzhen
Current assignee: ChinaGPS Co Ltd Shenzhen
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2015-03-11

Abstract

本发明公开了一种测试装置及其电源干扰信号产生装置，该电源干扰信号产生装置包括工控机、安装在所述工控机上的数据采集卡、及与所述数据采集卡连接的信号调理电路板，其中，所述工控机接收用户输入的干扰信号的参数，并根据所接收的参数通过所述数据采集卡向所述信号调理电路板输出相应波形的电压信号；所述信号调理电路板对所输入的相应波形的电压信号进行处理以生成干扰测试电压信号，并向所述待测产品输出干扰测试电压。实施本发明的技术方案，降低了生产成本，能够有效的满足日趋复杂的测试要求，正逐渐成为汽车电子产品测试领域中新的趋势。

Description

一种测试装置及其电源干扰信号产生装置

技术领域

本发明涉及自动化测试领域，尤其涉及一种测试装置及其电源干扰信号产生装置。

背景技术

车载电源系统的应用环境比普通电源系统要复杂，因为汽车内的电磁环境较为恶劣。汽车的电气设备在运行时会产生大量电磁干扰，这些干扰的频带很宽，通过传导、耦合或者辐射的方式，传播到电源系统内，进而影响到电子设备的正常工作。最恶劣的情况往往是由于车辆自身产生的干扰所产生的，如点火系统、发电机及整流器系统的干扰脉冲。因此，有必要对汽车电子设备进行干扰测试。但是，目前在对汽车电子设备进行干扰测试时，模拟电源干扰信号的产生装置成本较大，而且，不能满足日趋复杂的测试要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述成本大、测试效率低的缺陷，提供一种成本低且测试效率高的测试装置及其电源干扰信号产生装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电源干扰信号产生装置，用于为待测产品提供干扰测试电压信号，所述电源干扰信号产生装置包括工控机、安装在所述工控机上的数据采集卡、及与所述数据采集卡连接的信号调理电路板，其中，

所述工控机接收用户输入的干扰信号的参数，并根据所接收的参数通过所述数据采集卡向所述信号调理电路板输出相应波形的电压信号；所述信号调理电路板对所输入的相应波形的电压信号进行处理以生成干扰测试电压信号，并向所述待测产品输出干扰测试电压。

在本发明所述的电源干扰信号产生装置中，所述干扰信号包括下列中的至少一个：ACC点火干扰信号、电源正弦纹波干扰信号、电压瞬断干扰信号、电池恢复干扰信号、电压缓变干扰信号。

在本发明所述的电源干扰信号产生装置中，所述信号调理电路板包括：

用于对所输入的相应波形的电压信号进行放大处理的放大模块；及

用于对放大处理后的电压信号进行扩流处理的扩流模块。

在本发明所述的电源干扰信号产生装置中，所述放大模块包括第一运放、第一电阻、第二电阻、第三电阻，其中，所述第一电阻连接在所述第一运放的反相输入端和输出端之间，所述第二电阻连接在所述第一运放的反相输入端和地之间，所述第三电阻的第一端连接所述第一运放的同相输入端，所述第三电阻的第二端连接所述数据采集卡的输出端。

在本发明所述的电源干扰信号产生装置中，所述扩流模块包括：第二运放、三极管和第四电阻，其中，所述第二运放的同相输入端连接所述第一运放的输出端，所述第二运放的反相输入端连接所述三极管的发射极，所述第二运放的输出端连接所述三极管的基极，所述三极管的集电极接电源电压，所述第四电阻的第一端连接所述三极管的发射极，所述第四电阻的第二端接地。

在本发明所述的电源干扰信号产生装置中，所述扩流模块还包括第五电阻，所述第五电阻连接在所述第二运放的输出端和所述三极管的基极之间。

在本发明所述的电源干扰信号产生装置中，所述扩流模块还包括第六电阻，所述第六电阻连接在所述第一运放的输出端和所述第二运放的同相输入端之间。

在本发明所述的电源干扰信号产生装置中，所述数据采集卡通过PCI总线与所述工控机连接。

本发明还构造一种测试装置，用于测试待测产品，所述测试装置包括以上所述的电源干扰信号产生装置。

在本发明所述的测试装置中，所述待测产品为汽车电子设备。

实施本发明的技术方案，在对待测产品进行测试时，工控机接收用户输入的干扰信号的参数，并根据所接收的参数通过数据采集卡向信号调理电路板输出相应波形的电压信号，然后，信号调理电路板对所输入的相应波形的电压信号进行处理以生成干扰测试电压信号，并向待测产品输出该干扰测试电压，通过监测该待测产品在该干扰测试电压的刺激下的电子性能，可实现该待测产品的测试。而且，该测试装置降低了生产成本，能够有效的满足日趋复杂的测试要求，正逐渐成为汽车电子产品测试领域中新的趋势。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明测试装置实施例一的逻辑图；

图2是图1中信号调理电路板实施例一的电路图；

图3是图1中工控机的参数输入界面图；

图4A-图4E是几种干扰信号的波形图。

具体实施方式

图1是本发明测试装置实施例一的逻辑图，该测试装置包括电源干扰信号产生装置100和待测产品200。该电源干扰信号产生装置100用于为待测产品200提供干扰测试电压信号，该待测产品200例如为汽车电子设备。而且，该电源干扰信号产生装置100包括工控机10、数据采集卡20和信号调理电路板30，其中，数据采集卡20安装在工控机100上，且通过PCI总线与工控机10连接，该数据采集卡20还与信号调理电路板30连接。在该实施例中，工控机10的软件采用NI Labview实现模拟干扰信号并驱动数据采集卡20模拟输出相应波形的电压信号，利用计算机的强大资源使本来需要硬件实现的技术软件化，以便最大限度地降低系统成本，增强系统功能与灵活性。该工控机10接收用户输入的干扰信号的参数，干扰信号例如包括下列中的至少一个：ACC点火干扰信号、电源正弦纹波干扰信号、电压瞬断干扰信号、电池恢复干扰信号、电压缓变干扰信号，并根据所接收的参数通过数据采集卡20向信号调理电路板30输出相应波形的电压信号。信号调理电路板30对所输入的相应波形的电压信号进行处理以生成干扰测试电压信号，并向待测产品200输出干扰测试电压。然后，通过监测该待测产品200在该干扰测试电压的刺激下的电子性能，可实现该待测产品的测试。

在上述实施例的基础上，信号调理电路板可具体包括放大模块和扩流模块，其中，放大模块用于对所输入的相应波形的电压信号进行放大处理；扩流模块用于对放大处理后的电压信号进行扩流处理。

图2是图1中信号调理电路板实施例一的电路图，该信号调理电路板包括放大模块和扩流模块，下面具体说明每个模块的电路结构。

在放大模块中，电阻R52连接在运放U9B的反相输入端和输出端之间，电阻R53连接在运放U9B的反相输入端和地之间，电阻R57的第一端连接运放U9B的同相输入端，电阻R57的第二端连接数据采集卡的输出端(AO0)。另外，电阻R60连接在电阻R57的第一端和地之间，运放U9B的电源端连接电源电压(Vps)，而且，电容C45连接在运放U9B的电源端和地之间。

在扩流模块中，运放U9A的同相输入端通过电阻R56连接运放U9B的输出端，运放U9A的反相输入端连接三极管Q1的发射极，运放U9A的输出端通过电阻R54连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接电源电压(Vps)，电阻R61的第一端连接三极管Q1的发射极，电阻R61的第二端接地。另外，电阻R58连接在运放U9A的输出端和地之间，电阻R59连接在三极管Q1的基极和地之间。

在该信号调理电路板对数据采集卡输出的电压信号进行处理时，首先，由运放U9B与电阻R52、R53、R57组成的放大电路对该电压信号进行放大，然后，由运放U9A与三极管Q1组成的扩流电路再对该电压信号进行扩流，以为待测产品提供大的输出电流。另外，还需说明的是，在放大模块中，电阻R60、电容C45可省去。在扩流模块中，电阻R54、R58、R59可省去。

使用上述电源干扰信号产生装置可产生干扰测试电压信号，下面以几个例子来具体说明：

当干扰信号为ACC点火干扰信号时，该干扰信号的参数包括初始电压、初始电压时间、最低点电压、最低点持续时间、上升点电压、波动电压持续时间、从最低点到上升点时间、最终点电压及从上升点到最终点时间。而且，结合图3，当用户对以上参数进行如下设置时：初始电压为12V、初始电压时间为500ms、最低点电压为8V、最低点持续时间为20ms、上升点电压为10V、波动电压持续时间为200ms、从最低点到上升点时间为100ms、最终点电压为12V、从上升点到最终点时间为3000ms。此时，信号调理电路板所输出的干扰测试电压的波形如图4A所示，从而模拟汽车在点火的瞬间，由于发动机突然启动造成汽车电池电压突降然后缓慢爬升的过程。

当干扰信号为电源正弦纹波干扰信号时，该干扰信号的参数包括：电压Vs、幅度Vp、频率1、频率2、频率3、周期数。而且，结合图3，当用户对以上参数进行如下设置时：电压Vs为14V、幅度Vp为4V、频率1为500、频率2为20000、频率3为500、周期数为10。此时，信号调理电路板所输出的干扰测试电压的波形如图4B所示，从而可测试待测产品抗电源正弦波纹工作能力。

当干扰信号为电压瞬断干扰信号时，该干扰信号的参数包括：电源电压、周期、周期数。而且，结合图3，当用户对以上参数进行如下设置时：电源电压为14V、周期为2ms、周期数为20。此时，信号调理电路板所输出的干扰测试电压的波形如图4C所示，从而可测试待测产品因线路故障而产生电源瞬断的性能。

当干扰信号为电池恢复干扰信号时，该干扰信号的参数包括：初始电压、初始电压时间、最低点电压、最低点持续时间、最终点电压、恢复时间。而且，结合图3，当用户对以上参数进行如下设置时：初始电压为12V、初始电压时间为10s、最低点电压为7.5V、最低点持续时间为10s、最终点电压为12V、恢复时间为200s。此时，信号调理电路板所输出的干扰测试电压的波形如图4D所示，从而模拟汽车长时间放置后，电池电压会降低到较低电压，ACC点火后，电池会缓慢充电，电压就会缓慢恢复。

当干扰信号为电压缓变干扰信号时，该干扰信号的参数包括：初始电压、初始电压时间、最低点电压、最低点持续时间、最高点电压、变化档位、周期数。而且，结合图3，当用户对以上参数进行如下设置时：初始电压为12V、初始电压时间为1s、最低点电压为5V、最低点持续时间为1s、最高点电压为12V、变化档位1V/s、周期数为10。此时，信号调理电路板所输出的干扰测试电压的波形如图4E所示，从而可测试待测产品因电压波动的抗干扰的性能。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims

1.一种电源干扰信号产生装置，用于为待测产品提供干扰测试电压信号，其特征在于，所述电源干扰信号产生装置包括工控机、安装在所述工控机上的数据采集卡、及与所述数据采集卡连接的信号调理电路板，其中，

2.根据权利要求1所述的电源干扰信号产生装置，其特征在于，所述干扰信号包括下列中的至少一个：ACC点火干扰信号、电源正弦纹波干扰信号、电压瞬断干扰信号、电池恢复干扰信号、电压缓变干扰信号。

3.根据权利要求1所述的电源干扰信号产生装置，其特征在于，所述信号调理电路板包括：

用于对放大处理后的电压信号进行扩流处理的扩流模块。

4.根据权利要求3所述的电源干扰信号产生装置，其特征在于，所述放大模块包括第一运放(U9B)、第一电阻(R52)、第二电阻(R53)、第三电阻(R57)，其中，所述第一电阻(R52)连接在所述第一运放(U9B)的反相输入端和输出端之间，所述第二电阻(R53)连接在所述第一运放(U9B)的反相输入端和地之间，所述第三电阻(R57)的第一端连接所述第一运放(U9B)的同相输入端，所述第三电阻(R57)的第二端连接所述数据采集卡的输出端。

5.根据权利要求4所述的电源干扰信号产生装置，其特征在于，所述扩流模块包括：第二运放(U9A)、三极管(Q1)和第四电阻(R61)，其中，所述第二运放(U9A)的同相输入端连接所述第一运放(U9B)的输出端，所述第二运放(U9A)的反相输入端连接所述三极管(Q1)的发射极，所述第二运放(U9A)的输出端连接所述三极管(Q1)的基极，所述三极管(Q1)的集电极接电源电压，所述第四电阻(R61)的第一端连接所述三极管(Q1)的发射极，所述第四电阻(R61)的第二端接地。

6.根据权利要求5所述的电源干扰信号产生装置，其特征在于，所述扩流模块还包括第五电阻(R54)，所述第五电阻(R54)连接在所述第二运放(U9A)的输出端和所述三极管(Q1)的基极之间。

7.根据权利要求5所述的电源干扰信号产生装置，其特征在于，所述扩流模块还包括第六电阻(R56)，所述第六电阻(R56)连接在所述第一运放(U9B)的输出端和所述第二运放(U9A)的同相输入端之间。

8.根据权利要求1所述的电源干扰信号产生装置，其特征在于，所述数据采集卡通过PCI总线与所述工控机连接。

9.一种测试装置，用于测试待测产品，其特征在于，所述测试装置包括权利要求1-8任一项所述的电源干扰信号产生装置。

10.根据权利要求9所述的测试装置，其特征在于，所述待测产品为汽车电子设备。