CN106353578A - 一种自动化智能高压测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化智能高压测试仪，包括电流输入端口、低压输入端口、高压输入端口、取样电路、放大电路、模数转换器、微控制处理器、PWM控制电路、八组PWM信号输出端口、触屏显示模块、通讯接口、5V/0.5A的DC电源电路、电压显示模块、电流显示模块、电压可在22～28VDC之间调整/1A最大电流输出端口及5V固定电压/0.5A最大电流输出端口。本发明体积更加紧凑，使用的电子元器件更少，通过电脑程序控制，操作更加简单，更加智能化，同时采用高精度军用级别采样电阻，采样效果更加良好。
Description
技术领域
本发明属于高压电源电压电流测试仪领域，具体涉及一种自动化智能高压测试仪。
背景技术
由于高压电源输出电压高，在几伏特到几千伏特之间变化，电压输出组数多，输出电流小，从几个微安到几百个微安，而且测量的精确度要求很高。市场上现有测试仪器有以下缺陷：
1.输出电压在几伏特到几千伏特变化时，测量误差太大达不到测量要求，有的高电压测量精度能达到要求，但是低电压测量精度确不能达到要求。
2.测试效率太低，只能手动操作，不能用测试软件控制仪器编写程序，实现自动化测试提高生产效率。
3.不能够高电压、低电压同时测试，相互干扰导致测量数据精确度低；
4.测试数据不能保存，不能进行测试数据分析。
5.可调直流电源和PWM信号发生器不能同时联合为一体，需要外加直流电源或PWM信号发生器。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种自动化智能高压测试仪。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种自动化智能高压测试仪，包括：
三个电流输入端口、三个低压输入端口、两个高压输入端口，用于高压电源输出电流、低压电和高压电的检测；
取样电路，用于对输入的电流和电压进行取样；
放大电路，用于对取样出的电流和电压进行放大；
模数转换器，用于将放大的得到的电流和电压转换成数字信号；
微控制处理器，用于处理从所述模数转换器得到的数字信号，并输出电流信号；
PWM控制电路；
八组PWM信号输出端口，用于输出信号；
触屏显示模块、显示从所述微控制处理器得到的信号，并通过该触屏显示模块的触屏显示功能向所述微控制处理器输入信号；
通讯接口，用于控制电脑通信连接；
第一电源电路和可调的第二电源电路，用于输出电流和电压；
电压显示模块，用于显示所述22～28V/1A调节后输出的实际电压；
电流显示模块，用于显示所述输出的电流；
22～28V/1A直流输出端口和5V/0.5A直流输出端口；
上述的电流输入端口和电压输入端口均接入所述取样电路，所述取样电路接入所述放大电路，所述放大电路接入所述模数转换器，所述模数转换器接入所述微控制处理器，所述微控制处理器上连接有所述PWM控制电路、所述通讯接口、所述八组PWM信号输出接口和所述触屏显示模块，所述PWM控制电路上连接有所述八组PWM信号输出接口，所述第一电源电路也连接在所述微控制处理器上，可调的第二电源电路通过可调电压控制开关连接在所述微控制处理器上，所述第一电源电路和可调的第二电源电路分别连接所述电压显示模块和电流显示模块，所述可调的第二电源电路上连接有22～28V/1A直流输出端口，所述第一电源电路上连接有5V/0.5A直流输出端口。
进一步，所述通讯接口接入电脑，该电脑上设置有测试程序和控制调节程序。
进一步，所述通讯接口包括USB通讯接口和RS232接口。
进一步，所述微控制处理器为32位基于ARM核心的带32K字节闪存的为控制处理器。
进一步，所述电压显示模块和电流显示模块为数码管显示。
进一步，将上述所有电子模块、电路和端口整合到一个机箱内。
进一步，所述取样电路中的取样电阻采用军用级别高精度、高耐电流及电压取样电阻。
进一步，所述微控制处理器上设置有一个外接键盘接口。
进一步，所述第一电源电路为5V/0.5A直流电路，所述第二电源电路为22V～28V/1A直流电路。
进一步，八组PWM信号输出端口输出相同占空比或者不同占空比的PWM信号。
本发明相对于现有技术，其有益效果为：
1.本仪器使用了触摸屏控制及显示技术，具有以下优点，
(1)减化仪器电路设计、缩小了仪器体积、从而节省仪器制作成本，
(2)将5V/0.5A、22～28V/1A测试用DC电源设计在仪器内，使用更方便，
(3)节省了11个数码显示管，以及18个按键开关，使仪器内部电路设计更加简单、稳定、可靠；
2.仪器可以与电脑进行通讯，将测试数据传输到电脑中进行保存，为质量部及工程师对产品质量分析提供测试数据；
3.可以在电脑上进行测试程序编写，并保存多个机种的测试程序；
4.生产线可以通过电脑编程实现自动化测试功能，设定程序后，PWM信号会自动变化，随着PWM信号的变化，输出电压也会跟着变化，程序会自动记录输出电压每次变动的数据并能将数据导出，大大提高了产品质量及测试效率；
5.使用了军用级别高精度、高耐电流及电压取样电阻，保证了测量的精确度。
6.可同时对高电压、小电流的自动测试，并自动记录保存测试数据。
附图说明
图1是本发明的电路方框图。
1-电流输入端口；2-低压输入端口；3-高压输入端口；
4-取样电路；5-放大电路；6-微控制处理器；
7-通讯接口；8-触屏显示模块；9-PWM控制电路；
10-PWM信号输出端口；11-可调电压控制开关；
12-第一电源电路/可调的第二电源电路；
13-可调电压显示/电流显示；14-5V/0.5A输出端口；
15-22～28V/1A输出端口；16-模数转换器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种自动化智能高压测试仪，包括
三个电流输入端口1、三个低压输入端口2、三个高压输入端口3，用于高压电源输出的电流、低压电和高压电的检测；
取样电路4，用于高压电源输入的电流和电压进行取样；
放大电路5，用于对取样出的电流和电压进行放大；
模数转换器16，用于将放大的得到的电流和电压转换成数字信号；
微控制处理器6，用于处理从所述模数转换器16得到的数字信号，并输出电流信号；
PWM控制电路9；
八组PWM信号输出端口10；用于输出PWM信号
触屏显示模块8、显示从所述微控制处理器6得到的信号，并通过该触屏显示模块8的触屏显示功能向所述微控制处理器6输入信号；
通讯接口7，用于控制电脑通信连接；
第一电源电路12和可调的第二电源电路12，用于输出电流和电压；
电压显示模块13，用于显示所述22～28V/1A调节后输出的实际电压；
电流显示模块13，用于显示所述输出的电流；
22～28V/1A直流输出端口15和5V/0.5A直流输出端口14；
上述的电流输入端口1和电压输入端口2或3均接入所述取样电路4，所述取样电路4接入所述放大电路5，所述放大电路5接入所述模数转换器16，所述模数转换器16接入所述微控制处理器6，所述微控制处理器6上连接有所述PWM控制电路9、所述通讯接口7、所述八组PWM信号输出端口10和所述触屏显示模块8，所述PWM控制电路9上连接有所述八组PWM信号输出端口10，所述第一电源电路12也连接在所述微控制处理器6上，可调的第二电源电路12通过可调电压控制开关11连接在所述微控制处理器6上，所述第一电源电路12和可调的第二电源电路12分别连接所述电压显示模块13和电流显示模块13，所述可调的第二电源电路12上连接有22～28V/1A直流输出端口15，所述第一电源电路12上连接有5V/0.5A直流输出端口14。
进一步，所述通讯接口7接入电脑，该电脑上设置有测试程序和控制调节程序。
进一步，所述通讯接口7包括USB通讯接口7和RS232接口。
进一步，所述微控制处理器6为32位基于ARM核心的带32K字节闪存的为控制处理器。
进一步，所述电压/电流显示模块13为数码管显示。
进一步，将上述所有电子模块、电路和端口整合到一个机箱内。
进一步，所述取样电路4中的取样电阻采用军用级别高精度、高耐电流及电压取样电阻。
进一步，所述微控制处理器6上设置有一个外接键盘接口。
本发明中，需要进行测试的高压电源通过电流输入接口1和电压输入接口2或3接入到本仪器中，可以单独接入也可以同时接入。接入的电流和电压通过取样电路4进行取样，取样后的电流和电压通过放大电路5后可以通过模数转换器16传输到微控制处理器6，或者通过主电板向取样电路4提供-/+12V供电。微控制处理器6由于通过通信接口与电脑连接，所以受到电脑上的测试程序和控制调节程序控制，通过微处理器6内部电路实现对输入电流和电压的检测。PWM控制电路9通过八组PWM信号输出接口输出数字信号，其占空比的调节由电脑上的控制调节程序实现。同时由于微控制处理器6与触屏显示模块8连接，调节的结果可以从触屏显示模块8上看到，同时也可以通过触屏显示模块8调节相应变量。微控制处理器6通过可调电压调节开关、22～28V/1A直流输出端口15和电路输出一个22～28V/1A的直流电，同时也通过第一电源电路12和电路输出一个5V/0.5A的直流电。
比如说：一高压电源有6路输出，每一路的PWM信号需要从0％到100％以每秒提高5％的量变化20次，那每一路输出电压也会变化20次，6路就有120次的电压变化，120次的电压数据可以在20秒内全部记录完并保存数据，如果靠人工手动来设定一个PWM信号，然后再记录一个数据的话，可能需要1个多小时才能完成120次电压变化的数据记录，也还需要花时间来整理测试数据。所以本发明所述自动化高压测试仪的PWM信号可用程序设定自动跳变，不用人工设定一次跳变一次，测试数据也不用手动录入，测试完毕后可直接导出测试数据，如果数据多了的话，也节省了人工录入和整理数据的时间，测试效率大大提高。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种自动化智能高压测试仪，其特征在于：所述自动化智能高压测试仪包括：
三个电流输入端口、三个低压输入端口、两个高压输入端口，用于高压电源输出电流、低压电和高压电的检测；
取样电路，用于对输入的电流和电压进行取样；
放大电路，用于对取样出的电流和电压进行放大；
模数转换器，用于将放大的得到的电流和电压转换成数字信号；
微控制处理器，用于处理从所述模数转换器得到的数字信号，并输出电流信号；
PWM控制电路；
八组PWM信号输出端口,用于输出PWM信号；
触屏显示模块、显示从所述微控制处理器得到的信号，并通过该触屏显示模块的触屏显示功能向所述微控制处理器输入信号；
通讯接口，用于控制电脑通信连接；
第一电源电路和可调的第二电源电路，用于输出电流和电压；
电压显示模块，用于显示所述可调的第二电源电路调节后输出的实际电压；
电流显示模块，用于显示所述输出的电流；
第二电源电路直流输出端口和第一电源电路直流输出端口；
上述的电流输入端口和电压输入端口均接入所述取样电路，所述取样电路接入所述放大电路，所述放大电路接入所述模数转换器，所述模数转换器接入所述微控制处理器，所述微控制处理器上连接有所述PWM控制电路、所述通讯接口和所述触屏显示模块，所述PWM控制电路上连接有所述八组PWM信号输出接口，所述第一电源电路也连接在所述微控制处理器上，可调的第二电源电路通过可调电压控制开关连接在所述微控制处理器上，所述第一电源电路和可调的第二电源电路分别连接所述电压显示模块和电流显示模块，所述可调的第二电源电路上连接有直流输出端口，所述第一电源电路上连接有直流输出端口。
2.根据权利要求1所述的一种自动化智能高压测试仪，其特征在于：所述通讯接口接入电脑，该电脑上设置有测试程序和控制调节程序。
3.根据权利要求1或2所述的一种自动化智能高压测试仪，其特征在于：所述通讯接口包括USB通讯接口和RS232接口。
4.根据权利要求1所述的一种自动化智能高压测试仪，其特征在于：所述微控制处理器为32位基于ARM核心的带32K字节闪存的为控制处理器。
5.根据权利要求1所述的一种自动化智能高压测试仪，其特征在于：所述电压显示模块和电流显示模块为数码管显示。
6.根据权利要求1所述的一种自动化智能高压测试仪，其特征在于：将上述所有电子模块、电路和端口整合到一个机箱内。
7.根据权利要求1所述的一种自动化智能高压测试仪，其特征在于：所述取样电路中的取样电阻采用军用级别高精度、高耐电流及电压取样电阻。
8.根据权利要求1所述的一种自动化智能高压测试仪，其特征在于：所述微控制处理器上设置有一个外接键盘接口。
9.根据权利要求1所述的一种自动化智能高压测试仪，其特征在于：所述第一电源电路为5V/0.5A直流电路，所述可调第二电源电路为22V～28V/1A直流电路。
10.根据权利要求1所述的一种自动化智能高压测试仪，其特征在于：八组PWM信号输出端口输出相同占空比或者不同占空比的PWM信号，互不干扰。
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