CN107422150B - 一种矩阵式智能治具扫描装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种矩阵式治具智能扫描装置及方法，应用于阻抗测试领域，特别涉及变压器参数测试。矩阵式治具智能扫描装置包括：两个半月型金属片组成的引脚插座、电子开关、扫描控制器；智能扫描方法：扫描控制器通过控制与插座相连接的左右侧电子开关的闭合与断开，判断该引脚是否有变压器引脚插入。再根据扫描得到的有变压器引脚信息，闭合有引脚插入的插座左侧电子开关，输入高电平，读出右侧电子开关电平的高低。判断线圈连接关系。本发明专利通过采用矩阵式排列和智能扫描技术，减少了以往变压器测试中要将变压器插入了固定的插座，并在治具中设置对应脚的功能等大量复杂的准备工作，大大提升了测试效率。

Description

一种矩阵式智能治具扫描装置及方法

技术领域

本发明属于变压器参数测试领域，具体涉及变压器测试装置。

背景技术

电子变压器是目前开关电源及网络设备中不可缺少的磁性元件，其性能的好坏将直接影响到目标产品的质量。随着智能电器的迅猛发展，在智能电器中大量采用开关电源为电器设备提供能源，从而使得变压器的用量大幅增加。变压器生产企业在变压器出厂前均要进行检测，目前市场现有的检测大都是由人工设置变压器位置信息，然后再由工人将变压器插入到固定的测试插座中，对参数进行测试。该测试方法将耗费大量的人工，且效率低下。随着企业用人成本的不断提高，提高变压器测试效率是解决企业难题的最佳途径。在此背景下，本发明不需设置变压器位置信息，且变压器在插入到测试插座时，不需要插入固定位置，大大提高了测试速度，为企业节省了大量的人力物力。

发明内容

附图为4×4引脚智能扫描器具，包括：引脚插座、电子开关、扫描控制器。所述引脚插座由两个互不相连的半月形插座组成；所述电子开关是由半导体器件组成的，由电压控制的开关；所述扫描控制器由单片机等构成。附图中，对所有电子开关(K00～K37)，插座(S00～S33)，地址总线(D01～D08)，控制总线(C01～C08)进行如图所示编号，电子开关的通断由控制器通过控制总线控制。

矩阵式智能扫描治具的主要工作步骤如下：

步骤1引脚识别：扫描控制器通过控制总线C01控制第一列插座左侧的电子开关K00、K10、K20、K30使其闭合，通过地址总线D01使第一列插座左侧的电子开关K00、K10、K20、K30输入端为高电平。通过控制总线C02闭合第一个插座S00右侧电子开关K01，扫描控制器通过地址总线D02读取K01输出端电平。当有引脚插入时，金属引脚会将半月型插座S00的两个半月型金属片接通。此时，由于K00的输入端为高电平，半月型插座S00接通，则K01的输出也将为高电平，则表示S00插座有变压器引脚插入，扫描控制器记录该引脚的行列号00；通过地址总线D02读取K01输出端为低电平时，表示半月型插座S00未有引脚插入。按照先列后行的扫描顺序依次扫描S00、S10、S20、S30、S01、S12等所有引脚插座。扫描完毕则得到所有有引脚插入的插座的行列号。

步骤2变压器线圈连接关系识别：根据步骤1扫描得到的有变压器引脚插入的插座号，扫描控制器通过控制总线闭合第一个扫描到的有引脚插入的插座的左侧电子开关，并通过地址总线对相应的电子开关的输入端加高电平，依次闭合其他有引脚插入的插座右侧的电子开关，通过地址总线逐个读出右侧电子开关输出端电平，当该变压器引脚与第一个变压器引脚内部有线圈连接时，该输出脚为高电平，否则为低电平。用同样的验证方式根据先列后行的顺序扫描其他未证明连线关系的引脚，直至全部扫描完毕，得到所有引脚的连线关系，由扫描控制器记录线圈连接关系，供变压器测试仪器使用。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施方案并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1矩阵式智能治具扫描装置原理图；

具体实施方式

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1对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例：一个有6引脚的变压器插入到4×4的智能治具中，1～6号引脚分别插入S10、S11、S12、S30、S31、S32插座中，其中1号、2号、5号引脚具有线圈连接关系，3号和4号引脚具有线圈连接关系，6号为独立引脚。

引脚识别：当变压器插入治具中后，扫描控制器首先通过控制总线C01闭合第一列插座左侧的电子开关K00、K10、K20、K30，并通过地址总线D01给电子开关K00、K10、K20、K30的左侧输入端施加高电平；然后扫描控制器通过C02控制电子开关K01使其闭合，再通过地址总线D02读取K01右侧电平，由于电子开关K01通过扫描控制器上D02端用电阻下拉为低电平，而此时S00中无引脚插入，K00的高电平信号不会通过S00传输到K01，所以此时读到K01右侧电平为低电平，说明S00中无引脚插入。扫描控制器再通过C02使电子开关K11闭合，通过地址总线D02读出K11右侧电平，由于该插座有变压器引脚插入，所以S10将电子开关K10的高电平信号传输给电子开关K11，所以地址总线D02读出K11右侧电平为高电平，表示S10有引脚插入，将S10的行列号10记录到扫描控制器中。扫描控制器再通过C02控制电子开关K21使其闭合，通过地址总线D02读出K21右侧电平，此时S20中无引脚插入，此时读到K21右侧电平为低电平，说明S20中无引脚插入。扫描控制器再通过C02使电子开关K31闭合，通过地址总线D02读出K31右侧电平，由于该插座有变压器引脚插入，地址总线D02读出K31右侧电平为高电平，表示S30有引脚插入，将S30的行列号30记录到扫描控制器中。

扫描控制器通过控制总线C03闭合第二列插座左侧的电子开关K02、K12、K22、K32，并通过地址总线D03给电子开关K02、K12、K22、K32的左侧输入端施加高电平；然后扫描控制器通过C04控制电子开关K03使其闭合，再通过地址总线D04读出K03右侧电平，此时S01中无引脚插入，此时读到K03右侧电平为低电平，说明S01中无引脚插入。扫描控制器再通过C04使电子开关K13闭合，通过地址总线D04读出K13右侧电平，由于该插座有变压器引脚插入，所以地址总线D04读出K13右侧电平为高电平，表示S11有引脚插入，将S11的行列号11记录到扫描控制器中。扫描控制器再通过C04控制电子开关K23使其闭合，通过地址总线D04读出K23右侧电平，说明S21中无引脚插入。扫描控制器再通过C04使电子开关K33闭合，通过地址总线D04读出K33右侧电平，由于该插座有变压器引脚插入，地址总线D04读出K33右侧电平为高电平，表示S31有引脚插入，将S31的行列号31记录到扫描控制器中。

扫描控制器通过控制总线C05闭合第三列插座左侧的电子开关K04、K14、K24、K34，并通过地址总线D05给电子开关K04、K14、K24、K34的左侧输入端施加高电平；然后扫描控制器通过C06控制电子开关K05使其闭合，再通过地址总线D06读出K05右侧电平，此时S02中无引脚插入，此时读到K05右侧电平为低电平，说明S02中无引脚插入。扫描控制器再通过C06使电子开关K15闭合，通过地址总线D06读出K15右侧电平，由于该插座有变压器引脚插入，所以地址总线D06读出K15右侧电平为高电平，表示S12有引脚插入，将S12的行列号12记录到扫描控制器中。扫描控制器再通过C06控制电子开关K25使其闭合，通过地址总线D06读出K25右侧电平，说明S22中无引脚插入。扫描控制器再通过C06使电子开关K35闭合，通过地址总线D06读出K35右侧电平，由于该插座有变压器引脚插入，地址总线D06读出K35右侧电平为高电平，表示S32有引脚插入，将S32的行列号32记录到扫描控制器中。

扫描控制器通过控制总线C07闭合第四列插座左侧的电子开关K06、K16、K26、K36，并通过地址总线D07给电子开关K06、K16、K26、K36的左侧输入端施加高电平；然后扫描控制器通过C07控制电子开关K07使其闭合，再通过地址总线D08读出K07右侧电平，此时S03中无引脚插入，读到K07右侧电平为低电平，说明S02中无引脚插入。扫描控制器再通过C07使电子开关K17闭合，通过地址总线D08读出K17右侧电平，地址总线D08读出K17右侧电平为低电平，表示S13无引脚插入。扫描控制器再通过C08控制电子开关K27使其闭合，通过地址总线D08读出K27右侧电平为低电平，说明S23中无引脚插入。扫描控制器再通过C08使电子开关K37闭合，通过地址总线D08读出K37右侧电平，地址总线D08读出K37右侧电平为低电平，表示S32无引脚插入。至此所有插座扫描结束。控制器得到了全部有引脚的插座行列号S10、S11、S12、S30、S31、S32。

变压器线圈连接识别：扫描控制器通过C01控制S10左侧的电子开关K10使其闭合，通过地址总线D01使电子开关K10左侧为高电平。扫描控制器通过C02控制S30右侧电子开关K31使其闭合，扫描控制器通过D02读取电子开关K31右侧电平为低电平，说明S10与S30相连接的变压器引脚间无线圈连接。扫描控制器通过C04控制S11右侧电子开关K13使其闭合，扫描控制器通过D04读取电子开关K13右侧电平为高电平，说明S10与S11相连接的变压器引脚间有线圈连接，线圈将S10的高电平信号传输给S11，扫描控制器记录S10与S11的连接关系。扫描控制器通过C04控制S31右侧电子开关K33使其闭合，扫描控制器通过D04读取电子开关K33右侧电平为高电平，说明S10与S31相连接的变压器引脚间有线圈连接，线圈将S10的高电平信号传输给S31，扫描控制器记录S10与S31的连接关系。扫描控制器通过C06控制S12右侧电子开关K15使其闭合，扫描控制器通过D06读取电子开关K15右侧电平为低电平，说明S10与S12相连接的变压器引脚间无线圈连接。扫描控制器通过C06控制S32右侧电子开关K35使其闭合，扫描控制器通过D06读取电子开关K35右侧电平为低电平，说明S10与S32相连接的变压器引脚间无线圈连接。至此，S10、S11、S31间的线圈连接关系被找到。

扫描控制器通过C01控制S30左侧的电子开关K30使其闭合，通过地址总线D01使电子开关K30左侧为高电平。扫描控制器通过C06控制S12右侧电子开关K15使其闭合，扫描控制器通过D06读取电子开关K15右侧电平为高电平，说明S30与S12相连接的变压器引脚间有线圈连接，线圈将S30的高电平信号传输给S12，扫描控制器记录S30与S12的连接关系。扫描控制器通过C06控制S32右侧电子开关K35使其闭合，扫描控制器通过D06读取电子开关K35右侧电平为低电平，说明S30与S32相连接的变压器引脚间无线圈连接。至此，S30、S12间的线圈连接关系被找到。最后剩下的S32与其它引脚间均无连接关系。

扫描控制器最终扫描结果为S10、S11、S31有线圈相连接，S30与S12有线圈相连接，S32为独立引脚。

端口输出：通过扫描控制器将变压器线圈连接识别结果反馈到终端，以使变压器测试测试相关参数。

Claims (5)

1.一种矩阵式智能治具扫描装置，其特征在于：包括由两个半月型金属片组成的开口插座，与半月型开口插座两个金属片相连接的电子开关，矩阵式插座结构，以及单片机组成的扫描控制器；两个开口的半月型金属片分别与两只电子开关的一端相连，电子开关的闭合与断开由扫描控制器控制，扫描控制器可以给电子开关的引脚输入高低电平，也可以从电子开关的引脚读取高低电平。

2.根据权利要求1所述的矩阵式智能治具扫描装置，其特征在于：所述半月型开口插座由两个相互绝缘、有一定的弹性的金属材料组成，当有金属元件引脚插入时，半月型开口插座的两片金属会被插入的金属元件引脚短路。

3.根据权利要求1所述的矩阵式智能治具扫描装置，其特征在于：所述扫描控制器由单片机组成，通过单片机软件可控制所有电子开关的闭合与断开，控制电子开关的输入信号电平，读取电子开关的输出电平，记录引脚连接数据及引脚间连接的线圈数据，将数据送到阻抗测试装置。

4.根据权利要求1所述的矩阵式智能治具扫描装置，其特征在于：所述矩阵式插座结构将由两个金属片组成的插座及与插座相连接的电子开关，按行列矩阵式排列，并对每组金属插座及每个电子开关按行列关系进行编号。

5.一种矩阵式治具智能治具扫描方法，其特征在于：利用两个相互绝缘的半月型金属插座，在无元件引脚插入时，两个金属插座相互绝缘，当有元件引脚插入时，两个金属插座接通；通过扫描控制器的控制总线接通左侧金属插座的电子开关，通过地址总线给左侧电子开关施加高电平，然后依次按照行列顺序，用扫描控制器控制其它插座的右侧电子开关，让其接通，通过扫描控制器读取右侧电子开关电平的高低，从而找到有引脚插入的引脚插座编号；在找到所有有引脚插入的引脚编号后，再按行列顺序，接能第一个有引脚连接的插座左侧电子开关，并使其输入为高电平，再依次闭合其它有引脚相连的引脚右侧电子开关，读出该开关的电平高低，当为高电平时，说明该脚与第一个脚有线圈相连接，低电平时，说明该脚与第一个脚无线圈连接；按该方法，找出所有有线圈连接关系的引脚，记录到扫描控制器中。