CN106873436B

CN106873436B - 光耦传输比自动测试装置和系统

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Publication number: CN106873436B
Application number: CN201510917232.8A
Authority: CN
Inventors: 黄彦东; 韩雪松; 陈强; 谷建柱; 张健
Original assignee: Beijing Railway Signal Co Ltd
Current assignee: Beijing Railway Signal Co Ltd
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2020-03-24
Anticipated expiration: 2035-12-10
Also published as: CN106873436A

Abstract

本发明公开一种光耦传输比自动测试装置和系统。装置包括：与光耦合器相连接，为光耦合器提供输入电压信号的可控电源；与可控电源相连接，调节可控电源输出电压信号的PWM波滤波电路；与光耦合器相连接，采集光耦合器的初级和次级电流信号，将初级和次级电流信号转换为初级和次级电压信号的电流信号转换电路；与电流信号转换电路相连接，将初级和次级电压信号由模拟信号转换为数字信号的模数转换电路；与PWM波滤波电路和模数转换电路相连接，持续调整PWM波的占空比，直至初级和次级电压信号满足预设测试条件时，计算光耦合器光耦传输比的主控芯片。本发明提供的技术方案，能够准确的测试光耦合器的光耦传输比。

Description

光耦传输比自动测试装置和系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种光耦传输比自动测试装置和系统。

背景技术

光耦合器亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(即红外线发光二极管)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电-光-电”的转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器，由于它具有体积小、寿命长、无触点、抗干扰能力强、输出和输入之间绝缘以及单向传输信号等优点，在数字电路上获得广泛的应用。

光耦传输比特指光耦的电流传输比，具体是指光耦的副边电流IC与原边电流IF的百分比，计算公式为CTR＝IC/IF×100％，CTR表示光耦传输比，它是光耦的一项重要指标。而在大多数厂家的光耦数据手册中，传输比这项指标都是以一个范围的形式给出的，例如：PC817光耦合器的传输比为80％～160％，达林顿型光耦合器(如4N30)传输比为100％～500％等。

但是，在某些情况下，电路设计开发者需要知道光耦传输比较精确的值。而目前尚未存在能够精确的测试光耦传输比的技术，从而无法满足电路设计者的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光耦传输比自动测试装置和系统，能够准确的测试光耦合器的光耦传输比，从而满足电路设计者的需求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光耦传输比自动测试装置，包括：

与光耦合器相连接，为所述光耦合器提供输入电压信号的可控电源；

与所述可控电源相连接，调节所述可控电源输出电压信号的PWM波滤波电路；

与所述光耦合器相连接，采集所述光耦合器的初级和次级电流信号，将所述初级和次级电流信号转换为初级和次级电压信号的电流信号转换电路；

与所述电流信号转换电路相连接，将所述初级和次级电压信号由模拟信号转换为数字信号的模数转换电路；

与所述PWM波滤波电路和所述模数转换电路相连接，持续调整PWM波的占空比，直至所述初级和次级电压信号满足预设测试条件时，计算所述光耦合器光耦传输比的主控芯片。

优选的，还包括：

光耦卡槽插座；所述光耦合器插在所述光耦卡槽插座上，所述可控电源和所述电流信号转换电路通过所述光耦卡槽插座与所述光耦合器相连接。

优选的，所述光耦卡槽插座为16针孔的光耦卡槽插座。

优选的，所述主控芯片为数字信号处理DSP芯片。

优选的，还包括：

显示所述光耦合器光耦传输比的显示模块。

优选的，所述显示模块为液晶显示模块。

优选的，还包括：

与所述主控芯片相连接的USB接口。

优选的，还包括：

与所述主控芯片相连接的USB接口。

优选的，还包括：

与所述主控芯片相连接的USB接口。

一种光耦传输比自动测试系统，包括：

上述所述的光耦传输比自动测试装置；以及与所述光耦传输比自动测试装置相连接，调整所述预设测试条件，显示所述光耦合器光耦传输比的计算机。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种光耦传输比自动测试装置和系统。本发明提供的光耦传输比自动测试装置，包括：与光耦合器相连接，为所述光耦合器提供输入电压信号的可控电源；与所述可控电源相连接，调节所述可控电源输出电压信号的PWM波滤波电路；与所述光耦合器相连接，采集所述光耦合器的初级和次级电流信号，将所述初级和次级电流信号转换为初级和次级电压信号的电流信号转换电路；与所述电流信号转换电路相连接，将所述初级和次级电压信号由模拟信号转换为数字信号的模数转换电路；与所述PWM波滤波电路和所述模数转换电路相连接，持续调整PWM波的占空比，直至所述初级和次级电压信号满足预设测试条件时，计算所述光耦合器光耦传输比的主控芯片。即，本发明提供的技术方案，主控芯片通过调整输出PWM波的占空比，实现调节所述可控电源输出电压信号，从而实现光耦合器初级和次级的电压信号相应的变化，主控芯片分析光耦合器初级和次级电压信号是否满足预设测试条件，如不满足，继续调整输出PWM波的占空比，直至光耦合器初级和次级电压信号满足预设测试条件，此时，再计算光耦合器的光耦传输比，从而保证计算得到的光耦合器的光耦传输比更加准确。因此，本发明提供的技术方案，能够准确的测试光耦合器的光耦传输比，从而满足电路设计者的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种光耦传输比自动测试装置的结构图；

图2为本发明实施例提供的另外一种光耦传输比自动测试装置的结构图；

图3为本发明实施例提供的一种光耦传输比自动测试系统的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对现有技术和本发明作进一步详细的说明。

实施例

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种光耦传输比自动测试装置的结构图。光耦，即光耦合器，如图1所示，该光耦传输比自动测试装置，包括：

与光耦合器101相连接，为所述光耦合器101提供输入电压信号的可控电源102；

与所述可控电源102相连接，调节所述可控电源102输出电压信号的PWM(PulseWidth Modulation，脉冲宽度调制)波滤波电路103；

与所述光耦合器101相连接，采集所述光耦合器101的初级和次级电流信号，将所述初级和次级电流信号转换为初级和次级电压信号的电流信号转换电路104；

与所述电流信号转换电路104相连接，将所述初级和次级电压信号由模拟信号转换为数字信号的模数转换电路105；

与所述PWM波滤波电路103和所述模数转换电路105相连接，持续调整PWM波的占空比，直至所述初级和次级电压信号满足预设测试条件时，计算所述光耦合器101光耦传输比的主控芯片106。

可选的，比如测量某一种光耦合器正常工作时的光耦传输比，假设该种光耦合器正常工作时，初级输入电流为5毫安，次级电压为5伏，那么所述预设测试条件为：所述初级电压信号需要是初级输入电流为5毫安时对应的电压信号(假设为a伏)，所述次级电压信号需要为5伏。也就是说，所述主控芯片106在所述初级电压信号为a伏、所述次级电压为5伏时，即满足预设测试条件时，才计算该种光耦合器的光耦传输比；否则，持续调整PWM波的占空比，直至所述初级和次级电压信号满足预设测试条件。

需要说明的是，所述预设测试条件为预先设定的测试条件，与具体类别的光耦合器相对应，不同种类的光耦合器，预设测试条件可以不同。预设测试条件可以预先设定，固化在所述主控芯片内，因此，本发明实施例提供的技术方案，能够测试各个种类的光耦合器的光耦传输比，适用性很强。

具体的，本发明实施例提供的技术方案，主控芯片通过调整输出PWM波的占空比，实现调节所述可控电源输出电压信号，从而实现光耦合器初级和次级的电压信号相应的变化，主控芯片分析光耦合器初级和次级电压信号是否满足预设测试条件，如不满足，继续调整输出PWM波的占空比，直至光耦合器初级和次级电压信号满足预设测试条件，此时，再计算光耦合器的光耦传输比，从而保证计算得到的光耦合器的光耦传输比更加准确。也就是说，本发明提供的技术方案，采用逐步反馈调节直至采集到的数据满足预设测试条件时才计算测试结果的测试方式，使测试结果更加精确，测试过程也比较迅速。

具体的，请参阅图2，图2为本发明实施例提供的另外一种光耦传输比自动测试装置的结构图。如图2所示，本发明实施例提供的光耦传输比自动测试装置，还包括：

光耦卡槽插座201；

具体的，所述光耦合器101插在所述光耦卡槽插座201上，所述可控电源102和所述电流信号转换电路104通过所述光耦卡槽插座201与所述光耦合器101相连接。

具体的，所述光耦卡槽插座201可以为容纳多个光耦合器的光耦卡槽插座。可选的，所述光耦卡槽插座201为16针孔的卡槽插座，即，可以插4个所述光耦合器101，这样，本发明提供的光耦传输比自动测试装置便可以一次性测试4路光耦合器，能有效提高效率。

可选的，如图2所示，本发明实施例提供的光耦传输比自动测试装置，还可以包括：

显示所述光耦合器101的光耦传输比的显示模块202；

具体的，所述主控芯片101控制所述显示模块202显示由所述主控芯片101计算得到的所述光耦合器101的光耦传输比。

可选的，本发明实施例提供的光耦传输比自动测试装置，所述显示模块为液晶显示模块。

具体的，本发明实施例提供的光耦传输比自动测试装置，还包括：

与所述主控芯片相连接的USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口；

具体的，相关技术人员可以通过所述USB接口与计算机实现连接，通过计算机为所述主控芯片106设置所述预设测试条件。

可选的，本发明实施例提供的光耦传输比自动测试装置，所述主控芯片106为DSP(digital signal processing，数字信号处理)芯片。

另外，可以理解的是，本发明提供的光耦传输比自动测试装置，也可以测试不同输入电流下所述光耦合器101的光耦传输比。具体的，所述主控芯片106通过调整输出PWM波的占空比，实现调节所述光耦合器101的输入电流，此时，所述主控芯片106不必再设置预设测试条件，根据所述光耦合器101的输入电流的变化，实时计算相应输入电流值下的光耦传输比即可。由于本发明主要解决的是如何测试得到光耦合器光耦传输比的精确值的问题，因此，对测试不同输入电流下光耦合器的光耦传输比的技术方案，不再详细阐述。

另外，本发明提供的技术方案，还公开一种光耦传输比自动测试系统。

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的一种光耦传输比自动测试系统的结构图。如图3所示，该系统包括：

上述本发明任意一个实施例提供的光耦传输比自动测试装置301，以及与所述光耦传输比自动测试装置301相连接，调整所述预设测试条件，显示所述光耦合器光耦传输比的计算机302。

具体的，所述光耦传输比自动测试装置301与所述计算机302通过USB线相连接，也就是说，所述光耦传输比自动测试装置301设置有USB接口，所述USB接口与所述主控芯片相连接。

另外，可以理解的是，由于所述光耦传输比自动测试装置301与所述计算机302通过USB线相连接，所述光耦传输比自动测试装置301可以接受所述计算机302的控制实现更多功能，比如通过获取光耦传输比自动测试装置301测试得到的不同输入电流下光耦合器的光耦传输比，在计算机上显示与光耦合器输入电流相对应的光耦传输比的曲线图等。

另外，由于上文已对本发明任意一个实施例提供的光耦传输比自动测试装置进行了详细的阐述，故针对光耦传输比自动测试装置的具体内容，此处不再赘述。

另外，由于本发明提供的技术方案能够精确地测得光耦合器的光耦传输比，因此，还可以用于光耦合器产品的出厂检查和进厂筛选，应用范围广，可靠性高。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种光耦传输比自动测试装置，其特征在于，包括：

与所述可控电源相连接，调节所述可控电源输出电压信号的脉冲宽度调制PWM波滤波电路；

与所述脉冲宽度调制PWM波滤波电路和所述模数转换电路相连接，持续调整脉冲宽度调制PWM波的占空比，直至所述初级电压信号达到光耦合器正常工作时工作电流对应的电压，且，次级电压信号达到光耦合器正常工作时的工作电压时，计算所述光耦合器光耦传输比的主控芯片。

2.根据权利要求1所述的光耦传输比自动测试装置，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的光耦传输比自动测试装置，其特征在于，所述光耦卡槽插座为16针孔的光耦卡槽插座。

4.根据权利要求1所述的光耦传输比自动测试装置，其特征在于，所述主控芯片为数字信号处理DSP芯片。

5.根据权利要求1～4任一项所述的光耦传输比自动测试装置，其特征在于，还包括：

显示所述光耦合器光耦传输比的显示模块。

6.根据权利要求5所述的光耦传输比自动测试装置，其特征在于，所述显示模块为液晶显示模块。

7.根据权利要求1～4任一项所述的光耦传输比自动测试装置，其特征在于，还包括：

与所述主控芯片相连接的通用串行总线USB接口。

8.根据权利要求5所述的光耦传输比自动测试装置，其特征在于，还包括：

与所述主控芯片相连接的通用串行总线USB接口。

9.根据权利要求6所述的光耦传输比自动测试装置，其特征在于，还包括：

与所述主控芯片相连接的通用串行总线USB接口。

10.一种光耦传输比自动测试系统，其特征在于，包括：

权利要求7所述的光耦传输比自动测试装置；以及与所述光耦传输比自动测试装置相连接，调整预设测试条件，显示所述光耦合器光耦传输比的计算机。