CN108508378A - 一种电源启动特性的测试方法及系统 - Google Patents

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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies

Abstract

本发明公开了一种电源启动特性的测试方法及系统，用于解决上电，其中，该方法包括步骤：提供第一测试通道和第二测试通道，其中，所述第一测试通道和所述第二测试通道通过多路复用器选择导通；当所述第一测试通道和所述第二测试通道同时接入测试点时，通过各个测试通道的多路复用器将不同档位电压分别输出至单片机AD采样端口；利用单片机AD采样端口对各个测试通道的不同档位电压进行周期性AD采样转换；根据所述AD采样转换的结果计算所述第一测试通道测试点与所述第二测试通道测试点之间的上电时间间隔，获取对应的上电时序。本发明成本低廉，且系统整体体积虽小支持用户自定义编程，便于实际使用和挪动位置，可支持携带外出测试，且操作简易。

Description

一种电源启动特性的测试方法及系统
技术领域
本发明涉及电源测试领域，尤其涉及一种电源启动特性的测试方法及系统
背景技术
在如今的硬件测试领域，上电特性测试是电源完整性测试中必不可少的一项基本测试，上电特性是否正常，决定着单板是否能够稳定工作，即决定着产品质量是否过关。当前的测试手段都是使用一体化的示波器来完成整个测试工作，虽然精准度较高，但是对于一些小规模的电子产品公司来说，采购多台示波器的成本过高，显然存在一定的弊端，且示波器普遍体积较大，不易于灵活多变的场合进行使用，而上电特性作为一项对精准度要求不是很高的测试项，完全可以使用其他方案来进行简化测试。
例如公开号为CN107450013A的专利公开了一种电路板功能完整性测试平台及测试方法。本发明的测试平台包括核心处理板、计算机、外置电源、信号发生器和示波器；测试平台具备通用化的特征，计算机可以针对多种待测电路板设定不同的测试方案；本发明可以针对具有不同输入输出接口的待测电路板测试平台物理接口进行扩展改造；对待测电路板可以模拟实际信号，也可以输入设定的数字信号，既可以判断待测电路板对实际输入信号的响应，又可以判断待测电路板对要求严格的数字信号的响应；本发明计算机程序有同其它程序通信的接口，可以根据测试结果进行数据统计和进行下一步的处理；整个测试流程从线缆连接到上电测试只需要1人，极大地提高了生产效率。但是，示波器成本过高，很多公司的示波器资源有限，当测试任务较多时，难以合理安排任务；另外示波器的体积一般都比较大，固定位置后一般不便于挪动，且难以用于用户自定义编程，不适用于灵活的使用场合。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种电源启动特性的测试方法及系统，
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种电源启动特性的测试方法，包括步骤：
提供第一测试通道和第二测试通道，其中，所述第一测试通道和所述第二测试通道通过多路复用器选择导通；
当所述第一测试通道和所述第二测试通道同时接入测试点时，通过各个测试通道的多路复用器将不同档位电压分别输出至单片机AD采样端口；
利用单片机AD采样端口对各个测试通道的不同档位电压进行周期性AD采样转换；
根据所述AD采样转换的结果计算所述第一测试通道测试点与所述第二测试通道测试点之间的上电时间间隔，获取对应的上电时序；
输出所述采样数据，同时输出所述上电时序结果。
优选的，还包括步骤：
当所述第一测试通道或所述第二测试通道接入测试点时，通过多路复用器将不同档位电压分别输出至单片机AD采样端口；
利用单片机AD采样端口对所述不同档位电压进行周期性AD采样转换；
输出所述采样数据。
优选的，还包括步骤：
获取测试电路板的电压峰值范围并进行显示，以便用户选择对应的电压档位。
优选的，所述计算所述第一测试通道测试点与所述第二测试通道测试点之间的上电时间间隔包括步骤：
在第一测试通道与第二测试通道均采样到电压峰值时，取电压峰值的预设电压点；
在所述预设电压点上计算AD采样转换次数之差，根据所述次数之差获得所述第一测试通道测试点与第二测试通道测试点的时间间隔。
优选的，还包括步骤：
在测试完成后通过单片机GPIO口输出高电平点亮量LED灯。
相应的，还提供一种电源启动特性的测试系统，包括：
第一测试通道和第二测试通道，多路复用器，单片机；
所述第一测试通道和所述第二测试用于接入测试点，与多路复用器电连接；
当所述第一测试通道和所述第二测试通道同时接入测试点时，所述多路复用器将各个测试通道不同档位电压分别输出至单片机的AD采样端口；
单片机AD采样端口对各个测试通道的不同档位电压进行周期性AD采样转换并输出采样数据；
上电时序获取模块，用于根据所述AD采样转换的结果计算所述第一测试通道测试点与所述第二测试通道测试点之间的上电时间间隔，获取对应的上电时序；
输出模块，用于输出所述采样数据，同时输出所述上电时序结果。
优选的，还包括：
当所述第一测试通道或所述第二测试通道接入测试点时，所述多路复用器将不同档位电压分别输出至单片机AD采样端口；
单片机AD采样端口对所述不同档位电压进行周期性AD采样转换并输出所述采样数据。
优选的，还包括：
峰值显示模块，用于获取测试电路板的电压峰值范围并进行显示，以便用户选择对应的电压档位。
优选的，所述上电时序获取模块包括：
电压点选取单元，用于在第一测试通道与第二测试通道均采样到电压峰值时，取电压峰值的预设电压点；
时间间隔计算单元，用于在所述预设电压点上计算AD采样转换次数之差，根据所述次数之差获得所述第一测试通道测试点与第二测试通道测试点的时间间隔。
优选的，还包括：
LED灯，与所述单片机电连接。
与现有技术相比，本发明使用单片机和外围简易电路以极低成本完成电源启动上电特性的测试过程，降低了原始方案的高昂成本，且系统整体体积虽小支持用户自定义编程，便于实际使用和挪动位置，可支持携带外出测试，且操作简易。
附图说明
图1为实施例一提供的一种电源启动特性的测试方法流程图；
图2为实施例一提供的一种电源启动特性的测试系统结构图；
图3为实施例二提供的一种电源启动特性的测试方法流程图；
图4为实施例二提供的一种电源启动特性的测试系统结构图；
图5为本发明的档位选择切换电路图；
图6为本发明的测试通道电路图；
图7为本发明的测试总电路图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
本实施例提供一种电源启动特性的测试方法，如图1所示，包括步骤：
S11、提供第一测试通道和第二测试通道，其中，所述第一测试通道和所述第二测试通道通过多路复用器选择导通；
S12、当所述第一测试通道和所述第二测试通道同时接入测试点时，通过各个测试通道的多路复用器将不同档位电压分别输出至单片机AD采样端口；
S13、利用单片机AD采样端口对各个测试通道的不同档位电压进行周期性AD采样转换；
S14、根据所述AD采样转换的结果计算所述第一测试通道测试点与所述第二测试通道测试点之间的上电时间间隔，获取对应的上电时序；
S15、输出所述采样数据，同时输出所述上电时序结果。
当前的测试手段通常通过使用一体化的示波器来完成整个测试工作，虽然精准度较高，但是对于一些小规模的电子产品公司来说，采购多台示波器的成本过高，显然存在一定的弊端，且示波器普遍体积较大，不易于灵活多变的场合进行使用，而上电特性作为一项对精准度要求不是很高的测试项，完全可以使用其他方案来进行简化测试。本实施例提供了一种简易低成本便携式的电源上电启动特性的检测系统，该系统基础成本低廉，且适用于各种对测量精度要求不是特别高的场合，广泛适用于常见电子设备的电源上电特性测试。
本实施例提供了A/B两个测量通道电路，且每个通道电路均由可控的多路复用器选择导通，以进行测量电压档位的切换，多路复用器的控制信号由另一路物理开关进行控制。使用Stm32系列高频时钟单片机提供GPIO口进行AD采样转换，并将输出结果保存并通过excel直观显示采样波形，实现较低成本完成电源上电特性的测试过程。
实际测试时，首先判断所测电压峰值范围，手动拨动切换开关来选择相应的电压档位，给主控单片机供电后，存放于Flash的程序脚本自动运行，将A/B通道的探针点在待测点上(根据实际需求选用单一通道或者双通道)，待测试完成以后，将关键输出参数直接显示(如时序测试的具体结果等)，同时也可以选择在excel表格以曲线形式直观显示出来，完成整项上电测试过程。本系统包括：
1)档位选择切换电路：
如图5所示，将定值电阻串联于电路中，一端上拉到3.3V，另一端连接到单片机IO口的同时连接物理开关至地。通过人工拨动开关，控制输入到单片机IO口的电平值(C_A，C_B)，由输入电压的高低电平情况，来保证程序对AD采样转换到的电压值进行分档处理；同时将该电压送至通道选择电路，作为多路复用信号的通道选通开关，控制通道导通，在实际应用上构成档位切换的硬件部分。在开关未闭合时默认设置为高电压档，以作为防呆功能。
2)A/B通道电路：
以B通道为例，如图6所示，通道的输入端接有探针(图中左侧节点)，便于点接相应测试点(可以将探针焊接在测试点)，另一端分为双路，送至多路复用器，B0路用于测量低电压(U≤5V)，B1路用于测量高电压(5V≤U≤12V)。多路复用器的控制信号来源于档位切换电路的输出信号C_B，经多路复用器输出的与单片机相匹配电压直接送到单片机AD采样端口，分为高低两档既可保证测量小电压的准确度，也可以保证主控CPU不会接收到过高电压而导致损坏。A通道工作原理与B通道一致，在测试单一测试点的上电特性时，仅连接A通道，对A道进行周期性AD采样转换；在测试两个测试点间的时序特性时，连接A/B两个通道，并实时对两个通道进行周期性采样，以判断两者上电时间间隔，获取相应的上电时序。
3)Stm32系列单片机主控系统：
主控电路主要用于接收档位切换电路输入的电压值(C_A，C_B)，在软件上进行相应档位的数值切换；另一方面接收A/B通道的输入电压值(A0/A1，B0/B1)，并实时的进行AD采样转换，将结果保存在相应文档内。为了保证测试的完整性，配备了功能切换按钮Choose信号，如图7所示，用于在单通道上电特性曲线和双通道上电时序两个功能之间进行切换，本实施例中，主控单片机选择了配有高频时钟(典型值为32Mhz)的stm32系列单片机，该型号单片机最高AD采样转换速率大约在2Mhz(14个ADC时钟周期)，而电源上电时间及不同电源间的上电时序一般在ms级别，因此采样的样本数足够较为精确地反映出实际情况，整体设计方案具备相当大的可行性价值。
优选的，还包括步骤：
当所述第一测试通道或所述第二测试通道接入测试点时，通过多路复用器将不同档位电压分别输出至单片机AD采样端口；
利用单片机AD采样端口对所述不同档位电压进行周期性AD采样转换；
输出所述采样数据。
优选的，还包括步骤：
获取测试电路板的电压峰值范围并进行显示，以便用户选择对应的电压档位。
优选的，所述计算所述第一测试通道测试点与所述第二测试通道测试点之间的上电时间间隔包括步骤：
在第一测试通道与第二测试通道均采样到电压峰值时，取电压峰值的预设电压点；
在所述预设电压点上计算AD采样转换次数之差，根据所述次数之差获得所述第一测试通道测试点与第二测试通道测试点的时间间隔。
在A、B两通道均采样到峰值时，取峰值90％的电压点，由AD采样转换次数之差得出两者时间间隔，以此获取两个测试点的时序特性。
相应的，本实施还提供一种电源启动特性的测试系统，如图2所示，包括：
第一测试通道和第二测试通道11，多路复用器12，单片机13；
所述第一测试通道和所述第二测试11用于接入测试点，与多路复用器电12连接；
当所述第一测试通道和所述第二测试通道11同时接入测试点时，所述多路复用器将12各个测试通道不同档位电压分别输出至单片机13的AD采样端口；
单片机AD采样端口对各个测试通道的不同档位电压进行周期性AD采样转换并输出采样数据；
上电时序获取模块14，用于根据所述AD采样转换的结果计算所述第一测试通道测试点与所述第二测试通道测试点之间的上电时间间隔，获取对应的上电时序；
输出模块15，用于输出所述采样数据，同时输出所述上电时序结果。
优选的，还包括：
当所述第一测试通道或所述第二测试通道接入测试点时，所述多路复用器将不同档位电压分别输出至单片机AD采样端口；
单片机AD采样端口对所述不同档位电压进行周期性AD采样转换并输出所述采样数据。
优选的，还包括：
峰值显示模块，用于获取测试电路板的电压峰值范围并进行显示，以便用户选择对应的电压档位。
优选的，所述上电时序获取模块包括：
电压点选取单元，用于在第一测试通道与第二测试通道均采样到电压峰值时，取电压峰值的预设电压点；
时间间隔计算单元，用于在所述预设电压点上计算AD采样转换次数之差，根据所述次数之差获得所述第一测试通道测试点与第二测试通道测试点的时间间隔。
本实施例设置两个测量通道电路，且每个通道电路均由可控的多路复用器选择导通，以进行测量电压档位的转换，使用单片机提供GPIO口进行AD采样转换，将关键输出参数直接显示，实现较低成本完成电源上电特性的测试过程,且可适用于各种对测量精度要求不是特别高的场合，广泛适用于常见电子设备的电源上电特性测试。
实施例二
本实施例提供一种电源启动特性的测试方法，与实施例一不同的是，本实施例还包括步骤S26，用于判断上电测试是否结束，步骤如图3所示，包括步骤：
S21、提供第一测试通道和第二测试通道，其中，所述第一测试通道和所述第二测试通道通过多路复用器选择导通；
S22、当所述第一测试通道和所述第二测试通道同时接入测试点时，通过各个测试通道的多路复用器将不同档位电压分别输出至单片机AD采样端口；
S23、利用单片机AD采样端口对各个测试通道的不同档位电压进行周期性AD采样转换；
S24、根据所述AD采样转换的结果计算所述第一测试通道测试点与所述第二测试通道测试点之间的上电时间间隔，获取对应的上电时序；
S25、输出所述采样数据，同时输出所述上电时序结果；
S26、在测试完成后通过单片机GPIO口输出高电平点亮量LED灯。
配备LED指示灯，用于判断上电测试是否已经完成，在测试完成后，即由单片机GPIO口输出高电平点亮LED指示灯，以提示测试人员测试结束。
优选的，还包括步骤：
当所述第一测试通道或所述第二测试通道接入测试点时，通过多路复用器将不同档位电压分别输出至单片机AD采样端口；
利用单片机AD采样端口对所述不同档位电压进行周期性AD采样转换；
输出所述采样数据。
优选的，还包括步骤：
获取测试电路板的电压峰值范围并进行显示，以便用户选择对应的电压档位。
优选的，所述计算所述第一测试通道测试点与所述第二测试通道测试点之间的上电时间间隔包括步骤：
在第一测试通道与第二测试通道均采样到电压峰值时，取电压峰值的预设电压点；
在所述预设电压点上计算AD采样转换次数之差，根据所述次数之差获得所述第一测试通道测试点与第二测试通道测试点的时间间隔。
相应的，一种电源启动特性的测试系统，包括：
第一测试通道和第二测试通道21，多路复用器22，单片机23；
所述第一测试通道和所述第二测试用于接入测试点，与多路复用器电连接；
当所述第一测试通道和所述第二测试通道同时接入测试点时，所述多路复用器将各个测试通道不同档位电压分别输出至单片机的AD采样端口；
单片机AD采样端口对各个测试通道的不同档位电压进行周期性AD采样转换并输出采样数据；
上电时序获取模块24，用于根据所述AD采样转换的结果计算所述第一测试通道测试点与所述第二测试通道测试点之间的上电时间间隔，获取对应的上电时序；
输出模块25，用于输出所述采样数据，同时输出所述上电时序结果；
LED灯26，与所述单片机电连接。
优选的，还包括：
当所述第一测试通道或所述第二测试通道接入测试点时，所述多路复用器将不同档位电压分别输出至单片机AD采样端口；
单片机AD采样端口对所述不同档位电压进行周期性AD采样转换并输出所述采样数据。
优选的，还包括：
峰值显示模块，用于获取测试电路板的电压峰值范围并进行显示，以便用户选择对应的电压档位。
优选的，所述上电时序获取模块包括：
电压点选取单元，用于在第一测试通道与第二测试通道均采样到电压峰值时，取电压峰值的预设电压点；
时间间隔计算单元，用于在所述预设电压点上计算AD采样转换次数之差，根据所述次数之差获得所述第一测试通道测试点与第二测试通道测试点的时间间隔。
本实施例配备LED指示灯，用于判断上电测试是否已经完成，在测试完成后，即由单片机GPIO口输出高电平点亮LED指示灯，以提示测试人员测试结束。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种电源启动特性的测试方法，其特征在于，包括步骤：
提供第一测试通道和第二测试通道，其中，所述第一测试通道和所述第二测试通道通过多路复用器选择导通；
当所述第一测试通道和所述第二测试通道同时接入测试点时，通过各个测试通道的多路复用器将不同档位电压分别输出至单片机AD采样端口；
利用单片机AD采样端口对各个测试通道的不同档位电压进行周期性AD采样转换；
根据所述AD采样转换的结果计算所述第一测试通道测试点与所述第二测试通道测试点之间的上电时间间隔，获取对应的上电时序；
输出所述采样数据，同时输出所述上电时序结果。
2.如权利要求1所述的一种电源启动特性的测试方法，其特征在于，还包括步骤：
当所述第一测试通道或所述第二测试通道接入测试点时，通过多路复用器将不同档位电压分别输出至单片机AD采样端口；
利用单片机AD采样端口对所述不同档位电压进行周期性AD采样转换；
输出所述采样数据。
3.如权利要求1所述的一种电源启动特性的测试方法，其特征在于，还包括步骤：
获取测试电路板的电压峰值范围并进行显示，以便用户选择对应的电压档位。
4.如权利要求1所述的一种电源启动特性的测试方法，其特征在于，所述计算所述第一测试通道测试点与所述第二测试通道测试点之间的上电时间间隔包括步骤：
在第一测试通道与第二测试通道均采样到电压峰值时，取电压峰值的预设电压点；
在所述预设电压点上计算AD采样转换次数之差，根据所述次数之差获得所述第一测试通道测试点与第二测试通道测试点的时间间隔。
5.如权利要求1所述的一种电源启动特性的测试方法，其特征在于，还包括步骤：
在测试完成后通过单片机GPIO口输出高电平点亮量LED灯。
6.一种电源启动特性的测试系统，其特征在于，包括：
第一测试通道和第二测试通道，多路复用器，单片机；
所述第一测试通道和所述第二测试用于接入测试点，与多路复用器电连接；
当所述第一测试通道和所述第二测试通道同时接入测试点时，所述多路复用器将各个测试通道不同档位电压分别输出至单片机的AD采样端口；
单片机AD采样端口对各个测试通道的不同档位电压进行周期性AD采样转换并输出采样数据；
上电时序获取模块，用于根据所述AD采样转换的结果计算所述第一测试通道测试点与所述第二测试通道测试点之间的上电时间间隔，获取对应的上电时序；
输出模块，用于输出所述采样数据，同时输出所述上电时序结果。
7.如权利要求6所述的一种电源启动特性的测试系统，其特征在于，还包括：
当所述第一测试通道或所述第二测试通道接入测试点时，所述多路复用器将不同档位电压分别输出至单片机AD采样端口；
单片机AD采样端口对所述不同档位电压进行周期性AD采样转换并输出所述采样数据。
8.如权利要求6所述的一种电源启动特性的测试系统，其特征在于，还包括：
峰值显示模块，用于获取测试电路板的电压峰值范围并进行显示，以便用户选择对应的电压档位。
9.如权利要求6所述的一种电源启动特性的测试系统，其特征在于，所述上电时序获取模块包括：
电压点选取单元，用于在第一测试通道与第二测试通道均采样到电压峰值时，取电压峰值的预设电压点；
时间间隔计算单元，用于在所述预设电压点上计算AD采样转换次数之差，根据所述次数之差获得所述第一测试通道测试点与第二测试通道测试点的时间间隔。
10.如权利要求6所述的一种电源启动特性的测试系统，其特征在于，还包括：
LED灯，与所述单片机电连接。
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