CN108152593A - 便携式全自动电接口直流电阻测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式全自动电接口直流电阻测试系统及测试方法，提供主、副两个测试输入口，测试单个电接口时将被测电接口通过转接线缆连接至主输入口，测试两个电接口之间的直流电阻时将两个被测电接口通过转接线缆连接至主、副两个电接口。上位机控制计算机导入或者手动输入电接口的IDS表单，控制计算机根据导入的IDS表单控制测试盒需要测试的节点进行测试并存储测试结果形成报表，很好的实现了自动测试、测试结果的判定和输出。

Description

便携式全自动电接口直流电阻测试系统及测试方法

技术领域

本发明属于电子测试技术领域，涉及一种便携式全自动电接口直流电阻测试系统及测试方法，尤其涉及一种对星载电子设备电接口直流电阻的测试系统及基于该系统的测试方法。

背景技术

电接口直流电阻测试系统是一种电子设备在出厂前生产部门或最终检测部门对电子产品单个电接口等电位点、空点、两点间直流电阻(如电源正负端绝缘、遥测输出阻抗情况)或两个电接口之间节点间直流电阻(如接插件A一次电源地与接插件B中二次电源地之间直流电阻)测试的专用测试设备。

随着我国航天技术的迅猛发展，星载电子设备功能越来越复杂，意味着一台设备上电接口及其节点越来越多，在设备处于单板阶段或者合箱后不对电接口尤其电源接口进行相应的导通、绝缘测试，上电后可能因为产品电装过程中断线、错接、虚焊等原因引发巨大的隐患。因此对电接口测试是很有必要的。

目前，国内普遍使用测试线缆将要测试的电接口转接至专用测试工装，测试人员使用万用表对照IDS单手动测试。此种测试方法效率低下，测试人员劳动强度大，相对容易出错，存在人为操作失误损坏被测产品、漏测、测错节点的风险。目前星载设备在出厂前要进行一系列试验以及不同的阶段，整个生产过程中要对同一接口测试多次，这样人工测试劳动强度过大，影响测试效率及测试可靠性。因此，研究电接口直流电阻自动测试的方法及设备，实现直流电阻的自动测试，解放人力，提高测试效率和可靠性具有重要意义和价值。

发明内容

为提高测试效率及测试可靠性、重复性，本发明提供了一种以较低成本，就可以便携、快速的在实验室环境下，对电子设备单个电接口内各节点间或两个电接口间导通、绝缘性能进行测试的便携式全自动电接口直流电阻测试系统及测试方法。

本发明的技术解决方案是：

一种便携式全自动电接口直流电阻测试系统，包括上位机和电接口测试盒；所述电接口测试盒包括AC220V电源输入接口、内部供电模块，其特殊之处是，所述电接口测试盒还包括电连接器主输入口、电连接器副输入口、网口、多个短接插头、电阻测量单元、多个继电器开关矩阵单板、多个继电器驱动电路单板、一个测试控制电路单板；其中：每个继电器开关矩阵单板上固定有2行×n列个继电器，一个继电器驱动电路单板驱动一个继电器开关矩阵单板；n为大于1的自然数；所述电连接器主输入口与每一块继电器开关矩阵单板第一行继电器的公共端一一对应连接；每一块继电器开关矩阵单板中第一行继电器的常开端连接至测试总线正，常闭端连接至第二行相应列继电器的常开端；电连接器副输入口与每一块继电器开关矩阵列第二行继电器的常开端一一对应连接；第二行继电器公共端连接至测试总线负；测试总线正和测试总线负连接至电阻测量单元的正负输入；所述上位机将导入的IDS表转化为测试文件通过网口传输给测试控制电路单板。

进一步地，上述电接口测试盒还包括母板，所述多个继电器开关矩阵单板、多个继电器驱动电路单板、一个测试控制电路单板分别设置在母板上。

一种基于上述系统的直流电阻自动测试方法，包括以下步骤：

1)打开电源，系统自检：

2)测试：

当测试单个电接口时：

a.将被测电接口通过转接电缆连接至测试盒主输入口，继电器开关处于主电接口测试默认状态；

b.在上位机软件手动选择该电接口所对应的节点或者通过导入的IDS表生成测试命令；该命令被生成测试控制文件传输至测试控制电路单板，此时相应的继电器开关打至常开端，其余默认，将该电接口所对应的节点接入测试回路；

c.测试控制电路单板控制电阻测量单元在设定时间内进行测试，将测得的数据返回上位机，上位机软件计算测试数据的最大值、最小值、平均值、标准差；

d.所有继电器恢复默认状态，测试控制单元停止采数并根据上位机指令进行其他节点测试，直至测试完成；

当测试空点时：

a.被测节点所在列第一行继电器打至常开端、第二行所有继电器打至常开端；

b.测试控制电路单板控制电阻测量单元在设定时间内进行测试，将测得的数据返回上位机，上位机软件计算测试数据的最大值、最小值、平均值、标准差；

c.测试完成后被测节点所在两个继电器打至常闭端，并开始下一节点空点测试，直至测试完成；

当测试两个电接口之间的电阻时：

a.将两个被测电接口连接至主、副两个输入口，继电器状态进入测试默认状态；

b.若测试主1与副1之间的电阻，S1、S5开关打至常开端，此时主1、副1分别被接入测试总线正与测试总线负形成测试回路；

c.测试控制单元控制电阻测量单元在设定时间内进行测试，最终将测得的数据返回上位机，上位机软件计算测试数据的最大值、最小值、平均值、标准差；

d.所有继电器恢复默认状态，测试控制单元停止采数并根据上位机指令进行其他节点测试，直至测试完成。

进一步地，上述步骤1的系统自检的具体步骤为：

1)将短接插针插入测试盒主输入口，使电连接器主输入口短接；

2)所有继电器处于常闭状态；

3)系统开始测第一块单板第一、二列及S1、S2、S5、S6所在列的继电器及其驱动器的电阻值状态；

4)S1、S6的继电器打到常开端且其余默认态，测电阻值状态；

5)所有继电器回复默认态，测电阻值状态；

6)S2、S5打到常开端且其余默认态，测电阻值状态；

7)若测试结果依次为“开路”、“短路”、“开路”、“短路”，则认为第一二列正常，否则返回；

8)测试单板第三、四列，直到所有列测试完成。

进一步地，上述设定时间为100ms。

本发明的优点是：

1、本发明提供了一种可以便携、快速测试电接口各节点间或两电接口间直流电阻的测试设备及测试方法。将被测接口转接至测试盒后，只需在上位机软件上调出测试文件就可自动对被测电接口相应节点进行测试并记录数据，当涉及到批量产品的测试或者需要对同一接口反复测试时将十分便捷有效，充分解放人力，提高测试效率及测试可靠性。

2、继电器开关矩阵布局合理结构紧凑简单，所有单元模块化、单板化，便于维护，所有模块与均插在测试盒母板上，母板上提供多个继电器矩阵单板与继电器驱动单板插槽，一块驱动板驱动一块继电器板，可准备多个单板，所以通用性强，某一单板故障时可迅速更换新板或者将插在后边不参与测试的单板插在故障单板位置。

附图说明

图1是本发明提供的一种便携式全自动电接口直流电阻测试系统的系统组成框图；其中：1-上位机控制计算机；2-电接口测试盒；3-被测设备。

图2是电接口测试盒内部组成框图，各模块之间连线实线为电源线、虚线为信号线；其中：1-电连接器主输入口；2-母板；3-继电器开关矩阵单板；4-继电器驱动电路单板；5-设备外壳；6-测试控制电路单板；7-总电源输入指示灯；8-自检正常指示灯；9-正在测试指示灯；10-电阻测量单元；11-电源开关；12-内部供电模块；13-网线接口；14-保险丝；15-AC220V输入口；16-电连接器副输入口；

图3是继电器矩阵开关板示意图(图中仅用2×4阵列表示原理)；其中：1-一块继电器开关矩阵单板；2-测试总线正；3-电阻测量单元；4-测试总线负；5-电连接器副输入口；6-单刀双掷继电器开关；7-电连接器主输入口。

具体实施方式

本发明系统组成及原理如下：

将待测电接口转接至测试盒，通过上位机软件导入的IDS单或者手动选择要测试的节点控制测试盒内继电器的通断来形成测试回路，完成电接口的测试，并将测试结果形成报表。本发明既可测试单个电接口各节点间直流电阻，也可测试两接插件间直流电阻。整个测试系统模块化、单板化，即插即拔维护方便，所有模块与均插在测试盒母板上，母板上提供多个继电器矩阵单板与继电器驱动单板插槽，一块驱动板驱动一块继电器板，可准备多个单板，所以通用性强，某一单板故障时可迅速更换新板或者将插在后边不参与测试的单板插在故障单板位置。

本发明是将被测电接口通过转接电缆连接至测试盒，上位机控制计算机对上位机测试软件及下位机各功能模块完成开机自检与初始化后，根据导入的IDS表单或者手动选择的测试节点形成测试控制文件，之后测试控制单元根据上位机传输来的测试控制文件控制继电器驱动单元使继电器开关板上的继电器断开或者闭合，从而形成相应的测试回路，电阻测量单元将相应的测试结果返回至上位机控制计算机，上位机测试软件将传回的数据进行分析计算，得到相应节点测试值的最大值、最小值、平均值与标准差。

本装置主要由以下部分组成：

参见图1，本发明的便携式全自动电接口直流电阻测试系统包含上位机及其控制软件1，测试盒2，上位机1与测试盒2通过网线连接用于传输测试命令及返回测试结果。

参见图2，测试盒由电连接器主输入口1及与其相配且所有节点短接的短接插头、测试盒主板母板2、继电器开关阵列单板3、继电器驱动电路单板4、设备外壳5、测试控制电路板6、总电源输入指示灯7、自检正常指示灯8、正在测试指示灯9、电阻测量单元10、电源开关11、内部供电模块12、网线接口13、保险丝14、AC220V输入口15、电连接器副输入口16组成。

参见图3，一块继电器开关矩阵单板1上固定有2行×4列个继电器(推荐8列，图上4列仅供说明原理)，列数可根据实际需求更改，测试总线正2、测试总线负4、继电器6均为单刀双掷开关。

各部分之间的连接关系：

参见图2，继电器开关矩阵单板、继电器驱动电路单板、测试控制电路单板均通过J41D或同种类型的印制板式电连接器与测试盒内母板相连，母板上走线将上述三个单元连接，其中继电器开关矩阵单板与继电器驱动电路单板数目一致，在母板上各插一排，一块继电器驱动电路单板驱动一块继电器开关矩阵单板。测试盒上有AC220V电源输入接口，电源输入后通过保险丝到内部供电模块，供电模块将市电转化为三路DC稳压源，一路供给电阻测量单元、一路通过母板接入测试控制单元，另一路通过母板供给继电器驱动板。测试盒上网口通过母板与测试控制单元连接。

参见图3，电连接器主输入口通过测试盒内母板与继电器开关矩阵列第一行继电器的公共端一一对应连接，第一块板16个接口接完后与第二块继电器开关板连接，直到输入口所有插针连接完毕。第一行继电器常开端连接至测试总线正，常闭端连接至第二行相应列继电器的常开端。电连接器副输入口通过测试盒内母板与继电器开关矩阵列第二行继电器的常开端一一对应连接，第一块板16个接口接完后与第二块继电器开关板连接，直到输入口所有插针连接完毕。第二行继电器公共端连接至测试总线负。两条测试总线连接至电阻测量单元的正负输入。

基于该测试系统的直流电阻的自动测试方法，主要包含以下步骤：

在使用设备时，上位机通过网线与测试盒连接，测试盒接上电源，打开电源后电源指示灯亮，打开上位机测试软件不连接被测设备开始系统自检。系统自检流程如下所述方向参见图3：

1)将短接插针插入测试盒主输入口，此时主输入口备短接；

2)继电器开关处于测试默认状态，参见图3，即所有继电器处于常闭状态，此时所有测试通路均断开；

3)系统开始测试第一块单板第一、二列及S1、S2、S5、S6所在列的继电器及其驱动器。此时测得电阻值状态为“开路”；

4)S1、S6打到常开端且其余默认态，测得电阻值状态为“短路”；

5)所有继电器回复默认态，测得电阻值状态为“开路”；

6)S2、S5打到常开端且其余默认态，测得电阻值状态为“短路”；

7)若测试结果依次为“开路”、“短路”、“开路”、“短路”，则认为第一二列正常，否则返回哪一步出现问题；

8)开始测试单板第三、四列，直到所有列测试完成，“自检完成”指示灯点亮，上位机软件显示自检状态。

至此可以连接被测设备进行测试测试流程如下：

1测试单个电接口时：

a将被测电接口通过转接电缆连接至测试盒主输入口，继电器开关处于主电接口测试默认状态；

b若被测点为1、3节点，在上位机软件手动选择1、3节点或者通过导入的IDS表自动测试。命令将被生成测试控制文件传输至测试盒内的测试控制单元，此时S1、S7打至常开端，其余默认，则1、3节点将接入测试回路；

c测试控制单元控制电阻测量单元测试测试100ms该时间可自行设定，最终将测得的数据返回上位机，上位机软件计算测试数据的最大值、最小值、平均值、标准差；

d所有继电器恢复默认状态，测试控制单元停止采数并根据上位机指令进行其他节点测试，直至测试完成；

e测试空点时，被测节点所在列第一行继电器打至常开端、第二行所有继电器打至常开端。此时被测点被接入测试总线正，其余节点均被连接至测试总线副，测试方法同c，测试完成后被测节点所在两个继电器打至常闭端，并开始下一节点空点测试，直至测试完成；

f上位机将所有测试结果形成报表输出。

2测试两个电接口之间的电阻时：

a将两个被测电接口连接至主、副两个输入口，继电器状态进入测试默认状态如图3所示；

b若测试主1与副1之间的电阻，S1、S5开关打至常开端，此时主1、副1分别被接入测试总线正与测试总线负形成测试回路。注意，若被测点存在等电位点，则等位点所连继电器闭合也应打至常开端例如主2与主1为等位点、副2与副1为等位点，则S2、S3也应打至常开端，否则电阻测试可能会出现错误；

c测试控制单元控制电阻测量单元测试测试100ms该时间可自行设定，最终将测得的数据返回上位机，上位机软件计算测试数据的最大值、最小值、平均值、标准差；

d所有继电器恢复默认状态，测试控制单元停止采数并根据上位机指令进行其他节点测试，直至测试完成；

f上位机将所有测试结果形成报表输出。

Claims (5)

1.便携式全自动电接口直流电阻测试系统，包括上位机和电接口测试盒；所述电接口测试盒包括AC220V电源输入接口、内部供电模块，其特征在于：

所述电接口测试盒还包括电连接器主输入口、电连接器副输入口、网口、多个短接插头、电阻测量单元、多个继电器开关矩阵单板、多个继电器驱动电路单板、一个测试控制电路单板；其中：每个继电器开关矩阵单板上固定有2行×n列个继电器，一个继电器驱动电路单板驱动一个继电器开关矩阵单板；n为大于1的自然数；

所述电连接器主输入口与每一块继电器开关矩阵单板第一行继电器的公共端一一对应连接；

每一块继电器开关矩阵单板中第一行继电器的常开端连接至测试总线正，常闭端连接至第二行相应列继电器的常开端；

电连接器副输入口与每一块继电器开关矩阵列第二行继电器的常开端一一对应连接；

第二行继电器公共端连接至测试总线负；

测试总线正和测试总线负连接至电阻测量单元的正负输入；

所述上位机将导入的IDS表转化为测试文件通过网口传输给测试控制电路单板。

2.根据权利要求1所述的便携式全自动电接口直流电阻测试系统，其特征在于：

所述电接口测试盒还包括母板，所述多个继电器开关矩阵单板、多个继电器驱动电路单板、一个测试控制电路单板分别设置在母板上。

3.基于权利要求1或2或3所述便携式全自动电接口直流电阻测试系统的直流电阻自动测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)打开电源，系统自检：

2)测试：

当测试单个电接口时：

a.将被测电接口通过转接电缆连接至测试盒主输入口，继电器开关处于主电接口测试默认状态；

b.在上位机软件手动选择该电接口所对应的节点或者通过导入的IDS表生成测试命令；该命令被生成测试控制文件传输至测试控制电路单板，此时相应的继电器开关打至常开端，其余默认，将该电接口所对应的节点接入测试回路；

c.测试控制电路单板控制电阻测量单元在设定时间内进行测试，将测得的数据返回上位机，上位机软件计算测试数据的最大值、最小值、平均值、标准差；

d.所有继电器恢复默认状态，测试控制单元停止采数并根据上位机指令进行其他节点测试，直至测试完成；

当测试空点时：

a.被测节点所在列第一行继电器打至常开端、第二行所有继电器打至常开端；

b.测试控制电路单板控制电阻测量单元在设定时间内进行测试，将测得的数据返回上位机，上位机软件计算测试数据的最大值、最小值、平均值、标准差；

c.测试完成后被测节点所在两个继电器打至常闭端，并开始下一节点空点测试，直至测试完成；

当测试两个电接口之间的电阻时：

a.将两个被测电接口连接至主、副两个输入口，继电器状态进入测试默认状态；

b.若测试主1与副1之间的电阻，S1、S5开关打至常开端，此时主1、副1分别被接入测试总线正与测试总线负形成测试回路；

c.测试控制单元控制电阻测量单元在设定时间内进行测试，最终将测得的数据返回上位机，上位机软件计算测试数据的最大值、最小值、平均值、标准差；

d.所有继电器恢复默认状态，测试控制单元停止采数并根据上位机指令进行其他节点测试，直至测试完成。

4.根据权利要求3所述的直流电阻自动测试方法，其特征在于：所述步骤1的系统自检的具体步骤为：

1)将短接插针插入测试盒主输入口，使电连接器主输入口短接；

2)所有继电器处于常闭状态；

3)系统开始测第一块单板第一、二列及S1、S2、S5、S6所在列的继电器及其驱动器的电阻值状态；

4)S1、S6的继电器打到常开端且其余默认态，测电阻值状态；

5)所有继电器回复默认态，测电阻值状态；

6)S2、S5打到常开端且其余默认态，测电阻值状态；

7)若测试结果依次为“开路”、“短路”、“开路”、“短路”，则认为第一二列正常，否则返回；

8)测试单板第三、四列，直到所有列测试完成。

5.根据权利要求3所述的直流电阻自动测试方法，其特征在于：所述设定时间为100ms。