CN105425044A - 矩阵自动阻抗测试仪及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电学测试领域，涉及一种产品电子学阻抗特性的自动测试装置及方法。本发明提供的矩阵自动阻抗测试仪，包括测试盒、数字欧姆表，其特征在于：所述测试盒内设置有n个测试接点，每个测试接点均与数字欧姆表的正端和负端连接为测试通路；测试通路上设置有程控开关；测试仪还包括主控计算机；主控计算机内部安装有两块用于控制数字欧姆表的正负输入端口的数字接口卡；数字接口卡的输出端与所述程控开关的驱动端相连。测试人员不用像以往那样人工走查，手动记录测试数据，而只需要输入测试网表，连接被测设备，就可以把后续的测量活动交给程序自动完成，大幅提高了测试效率，测试安全性和测试准确性。

Description

矩阵自动阻抗测试仪及测试方法

技术领域

本发明属于电学测试领域，涉及一种产品电子学阻抗特性的自动测试装置及方法，尤其涉及同一接口内各触点间各类阻抗特性的自动测量，从而进行产品阻抗特性的自动连续检定装置和方法。

背景技术

在测定各类具有对外电学接口的功能产品时，为保证产品电子学接口内部各触点使用与设计要求的一致性、供配电安全性，产品参加各类环境试验后的状态确定性，均需要对产品的阻抗特性进行测试。通过比对不同状态时产品的阻抗特性，反映产品的内部电气连接是否发生变化，有无潜在的安全隐患。

产品的阻抗特性测试，一般包括电源母线与回线间的隔离阻抗，电源母线与机壳间的隔离阻抗，电源回线与机壳间导通或隔离阻抗，电源回线与遥测回线间的阻抗，空点与其他接点的绝缘特性，等位点间的导通电阻等。通常使用数字欧姆表，对被测接点进行逐点逐项测试。

目前航天航空产品电气接口的特点是外观小型化，内部接点数量增多，各类电气接点相对集中。因为测试操作空间狭小，接点排布密集，所以为避免测试表笔误碰接点，保证测试安全性，通常的测试方法如图1所示，使用专用的转换电缆将产品的被测接口移植到测试转接盒上，其上的每个测试孔与被测接口的内部接点一一对应，采用人工走查的方式进行测试。根据目前的产品特点，各类功能特性的电气连接都集中在同一个电连接器内，为测量各接点间的各项阻抗特性，形成了大量测试组合，测试数量很多，测试人员需要不断地更换测试项目，切换测试点，确认待测点，手工记录数据，费时费力，工作效率较低，且具有一定的安全隐患。

发明内容

为了解决了现有的阻抗测试需要人工走查费时费力的技术问题，本发明提供一种矩阵自动阻抗测试仪及测试方法，提高了工作效率和测试安全性。

本发明的技术解决方案是：所提供的矩阵自动阻抗测试仪，包括测试盒、数字欧姆表，其特殊之处在于：所述测试盒内设置有n个测试接点，每个测试接点均与数字欧姆表的正端和负端连接为测试通路；测试通路上设置有程控开关；所述测试仪还包括主控计算机；主控计算机内部安装有两块用于控制数字欧姆表的正负输入端口的数字接口卡；数字接口卡的输出端与所述程控开关的驱动端相连。

上述数字欧姆表与测试盒的连接通路上设置有正负测试端切换开关，用于选择接点与数字欧姆表正负端的选通。

上述程控开关和正负测试端切换开关均由微动继电器驱动，微动继电器接收主控计算机发出的驱动信号实现开关的导通和断开。

本发明还提供一种测试方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

1】通过转换线缆将被测产品的接口与测试盒转换接口相连；

2】依据被测产品的设计文件选取接点数量n，生成测试网表，测试网表的行和列分别对应接点编号1至n；

3】判断任意两个接点是否具有测量关系；若有，则勾选这两个接点编号的交叉格；

4】提取具有测试关系且符合测试项目要求的接点的信息，生成测试矩阵；

5】依据测试矩阵，生成测试序列；

6】根据测试序列逐点进行阻抗测试；

7】统计测试结果，生成测试报告。

本发明的优点在于：

(1)采用与传统测试相类似的设计，但增加接点测试通路控制阵列，数字欧姆表正负端切换控制，通过主控计算机实现上述控制，并引入测试项目与测试接点网表的概念，将关于电连接器内接点使用的文字描述，转换为对应的数字化描述，进而形成可执行的测试序列和测试记录，自动完成不同类别不同接点间的复杂项目测试，并自动保存，从而完成产品阻抗特性测试。测试人员不用像以往那样人工走查，手动记录测试数据，而只需要输入测试网表，连接被测设备，就可以把后续的测量活动交给程序自动完成，大幅提高了测试效率，测试安全性和测试准确性。

(2)测试盒对外接口简单，仅具有接口转换端口，数字欧姆表测量表笔输入端，计算机控制输入端和电源接口，系统集成度高，便于测试系统的迅速搭建，简单易用，准确度高。

(3)测试盒内设计有测试通路选通控制功能，与控制软件配合，满足各测点间的复杂测试逻辑组合。

(4)引入测试网表的概念，对测试项目分类控制，各测点间的测试关系一目了然，易于理解，易于使用。

附图说明

图1为接点阻抗测试示意图；

图2为本发明所提供的矩阵自动阻抗测试仪的结构框图；

图3为本发明所采用的测试盒的电路原理示意图；

图4为本发明所采用的测试网表和测试矩阵转换示意图；

具体实施方式

参见图2，本发明所提供的矩阵自动阻抗测试仪主要包括测试盒、数字欧姆表和主控计算机。

接口转换线缆用于连接产品的被测接口与程控阵列测试盒，实现产品专用接口与程控阵列测试盒通用接口的转换。将被测接点的测试转移到测试盒上进行，接口X内各接点与测试盒内各测点一一对应。

主控计算机内部安装有测量控制模块和两块数字接口卡配合工作，完成所需测量工作。两块数字接口卡分别控制数字欧姆表的正负输入端口，接口卡每个输出端与程控阵列测试盒上对应测试点通路上的继电器驱动端相连接，其所发出的控制信号驱动继电器动作，实现测量点的选通。

数字欧姆表完成阻抗特性测试，具有量程切换和远程控制功能，接收来自主控计算机的控制指令。

主控计算机根据测试人员输入的测试要求，生成测试控制指令序列，产生相应的程控阵列测试盒控制信号，采集保存数据，完成规定项目测试。

参见图3，测试盒的测点数量不小于被测接口的接点数量，每个测试点与数字欧姆表的正负测试端连接为测试通路，每条测试通路上都设置有程控开关，用于被测点与数字欧姆表测试端的选通控制。数字欧姆表与测试盒的连接通路上还设置有正负测试端切换开关，用于被测点与数字欧姆表正负端的切换控制。程控开关和正负测试端切换开关均由微动继电器驱动，其驱动信号由主控计算机发出，由相应的驱动电路驱动其闭合或断开。其中，继电器组一用于驱动正负测试端切换开关；继电器组二和继电器组三分别驱动各接点与数字欧姆表的正、负两端连接通路上的程控开关。

本发明所提供的矩阵自动阻抗测试仪的具体测试方法包括以下步骤：

1】通过转换线缆将被测产品的接口与测试盒转换接口相连；

2】依据被测产品的设计文件选取接点数量n，生成测试网表，测试网表的行和列分别对应接点编号1至n；

被测产品的设计文件中规定了每个接点的信号定义，以表格加文字描述的方式表达，并不能直接将其转换成计算机可识别的形式。每个接点的信号功能定义具有唯一性，那么它与其他接点的逻辑关系也具有唯一性，因此，就可以用数字逻辑关系来描述它们之间的关系，进而规定它们的测试关系。具体的转换过程是，测试人员依据设计文件，选取对应的接点数量，根据接点数量生成接点使用数字文件，其内容为矩阵式表格，表格的行数和列数均为接点数，表格的首列允许选取各接点的定义类型(主要为信号，正电源，负电源，电源地，信号地，空点和其他等)。

3】判断任意两个接点是否具有测量关系；

若某两点之间具有测量关系，则在对应行和列的交叉格内进行勾选联通，如此形成了接点使用数字文件。

4】提取具有测试关系且符合测试项目要求的接点的信息，生成测试矩阵；

参见图4，用户首先根据设计要求输入测试网表，生成如图所示测试网表图中“●”表示需要测试；再将测试网表转换为对应的测试矩阵，矩阵元素的数值代表对应接点间有无测试关系，“0”代表无，“1”代表有。

5】依据测试矩阵，生成测试序列；

序列规定了测量项目总数以及数字欧姆表正负表笔所对应的继电器阵列的闭合或断开设置等信息。

6】根据测试序列逐点进行阻抗测试；

首先主控计算机驱动继电器组一完成动作，实现数字欧姆表正负端选通，再根据被测接点，驱动继电器组二和继电器组三完成动作，实现被测点选通，从而实现了整个测量通路的导通，然后数字欧姆表即可读取对应接点间的特征阻抗值，程序采样测量值，测试结果减去通路内阻后将其保存在数据文件的对应位置。当一个接点与其他多个接点有阻抗测试要求时，将分别生成与此接点有关的多条测试序列。执行完一条测试指令后，相应测试通路断开，数据采集停止。程序执行下一条指令，重复前述的通路初始化过程，完毕后进行数据采集，如此循环，直到所有测试指令执行完毕。

7】统计测试结果，生成测试报告；

统计测量结果时，对其中具有等电位点关系的接点按其测试类别进行合并处理，生成测试报告，对其中的超差项目予以标记。

本发明将关于电连接器内接点使用的文字描述，转换为对应的数字化描述，其中包含了各接点的信号类型，与其他接点的逻辑关系等内容，这些描述转换为可用于指导测试的指令序列，创建了这份描述文件，就等于创建了测试序列和测试记录，因为这些过程都会由计算机自动完成。测试人员不用像以往那样人工走查，手动记录测试数据，而只需要填写这份文件，连接被测设备，就可以把后续的测量活动交给程序自动完成，大幅提高了测试效率，测试安全性和测试准确性。

Claims (5)

1.一种矩阵自动阻抗测试仪，包括测试盒、数字欧姆表，其特征在于：所述测试盒内设置有n个测试接点，每个测试接点均与数字欧姆表的正端和负端连接为测试通路；测试通路上设置有程控开关；

所述测试仪还包括主控计算机；主控计算机内部安装有两块用于控制数字欧姆表的正负输入端口的数字接口卡；数字接口卡的输出端与所述程控开关的驱动端相连。

2.根据权利要求1所述的矩阵自动阻抗测试仪，其特征在于：所述数字欧姆表与测试盒的连接通路上设置有正负测试端切换开关。

3.根据权利要求2所述的矩阵自动阻抗测试仪，其特征在于：所述程控开关和正负测试端切换开关均由微动继电器驱动。

4.一种基于权利要求1-3中任一所述的矩阵自动阻抗测试仪的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

1】通过转换线缆将被测产品的接口与测试盒转换接口相连；

2】依据被测产品的设计文件选取接点数量n，生成测试网表，测试网表的行和列分别对应接点编号1至n；

3】判断任意两个接点是否具有测量关系；若有，则勾选这两个接点编号的交叉格；

4】提取具有测试关系且符合测试项目要求的接点的信息，生成测试矩阵；

5】依据测试矩阵，生成测试序列；

6】根据测试序列逐点进行阻抗测试；

7】统计测试结果，生成测试报告。

5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于：所述步骤6】的具体实现方式为：

6.1】主控计算机发出驱动信号，控制正负测试端切换开关选通；

6.2】主控计算机发出驱动信号，控制程控开关选通；

6.3】数字欧姆表读取对应接点间的特征阻抗值；

6.4】将特征阻抗值减去内阻后的值保存至数据文件的对应位置；

6.5】测试通路断开，主控计算机读取测试序列中的下一条测试指令；

6.6】重复执行步骤6.1】至步骤6.5】，直至完成测试序列中的所有测试指令。