CN108267653A - 一种低频接口自动测试开关电路 - Google Patents

Abstract

本发明一种低频接口自动测试开关电路。电路包含多个接点切换电路和一个板间切换电路。接点切换电路实现传统转接盒功能，由通断控制电路与测量切换电路两部分组成。通断控制电路连接卫星待测低频接口，控制接口电缆端与设备端的通断，并将待测信号引入测量切换电路。测量切换电路在多路待测信号中选择几路输出。板间切换电路从多个接点切换电路的输出信号中再选择几路信号路由到测量仪器。本发明能够替代传统多个转接盒，设备集成度高。与传统电路相比，减少了测量切换开关数量，开关切换时接点间不会发生短路，大大提高了设备的安全性，可以模块化，方便系统扩展。

Description

一种低频接口自动测试开关电路

技术领域

本发明涉及一种低频接口自动测试开关电路，属于应用于测试领域。

背景技术

卫星低频接口测试是整星综合测试过程中的关键环节之一。对确保卫星接口的匹配性、验证电缆网设计的正确性有着十分重要的作用。低频接口自动测试系统集成示波器、万用表测量功能、传统转接盒接点通断及测量信号切换功能，可以大大提高测试的效率。

开关电路在自动测试系统中负责信号的传输与分配。通过设置开关处于不同组态，实现被测试信号与测试资源间的信号路由。在低频接口测试中开关电路起到星上接点通断控制和测量信号路由两个功能。

为实现开关电路多输入、多输出端口间的任意连接，现有设计采用开关矩阵拓扑结构，如图1所示。可以通过行列间的交叉点开关实现任意行列线间的连接。矩阵开关电路开关数量为行列的乘积，数目较大。另外，如果开关失效，系统可能产生非预期连接，造成信号短路，存在安全风险。

对低频接口测试，开关电路有两个特点。一是要实现星上设备端与电缆端接点的通断控制。二是由于星上包含数字信号、直流供电、模拟量等种类繁多信号，一旦发生非预期连接，可能造成灾难性的影响，对开关电路安全性要求很高。传统矩阵开关电路拓扑不能很好地满足低频接口测试的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有手段的不足，提供一种低频接口自动测试开关电路，解决了目前开关电路开关数量大、存在安全隐患的状况。

本发明的技术方案：一种低频接口自动测试开关电路，包含多个接点切换电路和一个板间切换电路；接点切换电路输入端为被测信号电缆端和被测信号设备端两组接点，输出端连接板间切换电路的输入；板间切换电路输出连接外部测试仪器的输入端。

所述每个接点切换电路包括通断控制电路与测量切换电路；通断控制电路由两组开关组成，通断控制电路的输入为被测信号电缆端和设备端两组接点，对应接点由两个开关串联连接，两个开关的连接点定义为测量点作为通断控制电路的输出；测量切换电路由多路测量通道组成；每个测量通道的输入为通断控制电路输出的测量点；每路测量通道从多个测量点中选一作为接点切换电路输出。

所述板间切换电路的输入端为多个接点切换电路输出的测量点，由多路测量切换电路组成；多路测量切换电路结构与接点切换电路中测量切换电路相同。

所述每路测量通道由多个输入端之间无短路故障模式的多选一开关连接组成。

所述测量通道开关输出端不直接相连，电路采用分层结构，开关输出端只连接下层开关输入端，开关输入端连接通断控制电路输出测量点或上层开关输出端；开关两个输入端一个连接测量点，另一个连接上层开关的输出端，开关输出端连接下层开关输入端。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1、通过接点通断控制部分两个开关的组合在公共点可实现单独测量电缆端、设备端和接点合三种工作工况，与在电缆端和设备端独自引出测量点相比，约减少了一半测量切换开关；

2、每路测量通道二选一开关输出端不直接相连，开关采用串联的方式连接，输入端不存在短路故障模式。即使开关失效出现误动作，由于开关和电路结构的物理约束，其余测量开关切换时接点间也不会发生短路，大大提高了设备的安全性；

3、可以模块化，通过模块级联可增加切换接点，增加板间切换板可增加模拟转接盒数目。

附图说明

图1为开关矩阵结构示意图。

图2为开关电路设计框图。

图3为接点切换电路示意图。

图4为板间切换电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图进行详细描述：

如图2所示为卫星低频接口自动测试开关电路原理框图。其主要功能是实现星上接点通断控制和待测信号与测试仪器间的路由。一方面连接星上多个低频接口，另一方面连接测试仪器，如示波器、万用表。包含多个接点切换电路和一个板间切换电路。具体实施中一个接点切换电路为板卡形式，每个接点切换板卡对应星上一个低频接口。实现接点通断，并将星上接点选择几路输出。板间切换电路从多个接点切换板输出信号中，再选择几路输出至测试仪器。

如图3所示为接点切换电路原理图。每个接点切换电路由通断控制电路与测量切换电路两部分组成。通断控制部分两个开关串联可控制开关通断实现电缆端信号接入、设备端信号接入和接点导通三种工况，与在电缆端和设备端独自引出测量点方案相比，约减少了一半测量切换开关。具体实施中开关可选用双刀双掷磁保持继电器，开关功耗、体积较小。测量开关电路实现信号的多选一功能。通过继电器物理约束和电路结构约束，避免多选一过程中短路故障。选择不存在输入端短路失效模式的多选一开关。电路结构上开关输出端不直接连接，采用分层方式，开关输出端连接下层开关输入端。与满足上述要求的其它电路相比，图3中串联结构每个开关动作次数相当，较优。具体实施中选取双刀双掷磁保持继电器为开关。磁保持继电器本身对信号的干扰较少。

如图4所示为板间切换电路原理图。与图3中电路结构类似。测量开关输出数量取决于后端连接测试仪器端口数量。实际实施中选择三路，一路作为万用表、示波器公地，另外两路作为示波器正端和万用表正端。

实际测试中，如需测量切换板卡1电缆端接点1的信号。闭合接点切换板卡1中K1-1，将电缆端接点1对应信号引入测量点1，然后将测量通道1中开关K1-3输入置于左边，其余开关输入置于右边。再在板间切换电路测量通道1中将接点切换板卡1测量通道1对应的开关K1-3输入置于左边，其余开关输入置于右边。待测信号即路由至板间切换电路输出端。

本发明未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。

Claims (5)

1.一种低频接口自动测试开关电路，其特征在于：包含多个接点切换电路和一个板间切换电路；接点切换电路输入端为被测信号电缆端和被测信号设备端两组接点，输出端连接板间切换电路的输入；板间切换电路输出连接外部测试仪器的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种低频接口自动测试开关电路，其特征在于：所述每个接点切换电路包括通断控制电路与测量切换电路；通断控制电路由两组开关组成，通断控制电路的输入为被测信号电缆端和设备端两组接点，对应接点由两个开关串联连接，两个开关的连接点定义为测量点作为通断控制电路的输出；测量切换电路由多路测量通道组成；每个测量通道的输入为通断控制电路输出的测量点；每路测量通道从多个测量点中选一作为接点切换电路输出。

3.根据权利要求2所述的一种低频接口自动测试开关电路，其特征在于：所述板间切换电路的输入端为多个接点切换电路输出的测量点，由多路测量切换电路组成；多路测量切换电路结构与接点切换电路中测量切换电路相同。

4.根据权利要求2或3所述的一种低频接口自动测试开关电路，其特征在于：所述每路测量通道由多个输入端之间无短路故障模式的多选一开关连接组成。

5.根据权利要求2所述的一种低频接口自动测试开关电路，其特征在于：所述测量通道开关输出端不直接相连，电路采用分层结构，开关输出端只连接下层开关输入端，开关输入端连接通断控制电路输出测量点或上层开关输出端；开关两个输入端一个连接测量点，另一个连接上层开关的输出端，开关输出端连接下层开关输入端。