CN109164379B - 一种具有互锁功能的继电器多路选择开关电路及测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有互锁功能的继电器多路选择开关电路及测试系统，属于自动化测试技术领域，解决了现有开关电路因继电器之间影响造成的测试结果不准确问题。开关电路包括至少一个三选一基础单元电路，所述单元电路包括三个继电器K1、K2、K3，每一继电器包括加电控制端和3对触点，每对触点均包括一常开触点、一常闭触点和一中间触点；K1的第三中间触点与K2的加电控制端正极连接；K2的第三中间触点与K3的加电控制端正极连接；K3的第三中间触点与K1的加电控制端正极连接；每一继电器的第三常闭触点连接一路控制信号；每一继电器的第一、第二常开触点作为被测信号输入端。从硬件了上保证了只输出一路被测信号，不会出现多路被测信号并联情况。

Description

一种具有互锁功能的继电器多路选择开关电路及测试系统

技术领域

本发明涉及自动化测试技术领域，尤其涉及一种具有互锁功能的继电器多路选择开关电路及测试系统。

背景技术

在自动化测试领域，对多路被测信号进行测量，多路选择开关有着很广泛的使用，可以大大降低设计成本和节约系统资源。当被测信号为差分信号时，若采用一般的多路选择开关，将多路被测信号强行共地，不仅会使信号之间产生干扰，使得测量误差增大，还会影响被测对象正常功能。在这种情况下，由继电器构成的多路选择开关电路具备很好的应用场景，可以实现多路被测信号之间的隔离。

目前，由继电器构成的多路选择开关采用将多路被测信号接至相应继电器的常开触点，将所有继电器的中间触点并联在一起，如图1所示。C1、C2为K1继电器的常闭触点，O1、O2为K1继电器的常开触点，M1、M2为K1继电器的中间触点，K2…Kn继电器触点定义以此类推。若要将某路被测信号送至测试资源，需要吸合对应的继电器，以达到多路信号选择的目的。

此种方案简单，但存在以下问题，首先某一时刻电路中只能有一个继电器吸合，若因硬件故障等意外出现两个以上继电器同时吸合的情况，将使多路被测信号并联，影响测试结果，并对被测对象带来影响；其次，在多路选择开关进行切换的过程中，需要充分考虑继电器关断后触点释放时间，若下一路继电器已经吸合，而前一路继电器触点还未释放，会使被测信号并联；再次，若某路继电器出现常开触点粘连故障，吸合下一路继电器后，也会将被测信号并联；最后，若对被测信号选择具有一定的优先级顺序，需要在测试系统软件中加入控制逻辑，增加了软件编程难度。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种具有互锁功能的继电器多路选择开关电路及测试系统，用以解决现有开关电路因继电器之间影响造成的测试结果不准确的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

在本发明的第一实施例中，提供了一种具有互锁功能的继电器多路选择开关电路，所述开关电路包括至少一个三选一基础单元电路，所述三选一基础单元电路包括三个继电器K1、K2、K3，

每一所述继电器包括加电控制端和至少3对触点，每对触点均包括一个常开触点、一个常闭触点和一个中间触点；

继电器K1的第三中间触点与继电器K2的加电控制端正极连接；

继电器K2的第三中间触点与继电器K3的加电控制端正极连接；

继电器K3的第三中间触点与继电器K1的加电控制端正极连接

每一所述继电器的第三常闭触点均连接一路控制信号，所述控制信号用于控制与相应继电器第三中间触点连接的下一继电器的导通；

每一所述继电器的第一常开触点、第二常开触点分别作为被测信号输入端，用于连接一路被测信号的正极、负极。

本发明有益效果如下：本发明设计的具有互锁功能的继电器多路选择开关电路，可以实现继电器之间的互锁，从硬件上保证了只有一路被测信号输出，不会出现不同被测信号并联情况。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

进一步，所述继电器K1、K2、K3的加电控制端负极均接地。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明设计的开关电路三选一基础单元电路中，继电器的加电控制端负极接地，当继电器的加电控制端正极接高电平时，保证继电器导通。

进一步，所述继电器K1、K2、K3的第一中间触点相互连接，作为输出信号的正极。

所述继电器K1、K2、K3的第二中间触点相互连接，作为输出信号的负极。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明设计的开关电路在同一时间只有一路被测信号输出，所以将三个继电器的第一中间触点、第二中间触点分别相互连接，能够在不影响开关电路功能的情况下简化了电路结构。

进一步，所述开关电路输出信号的正极、负极分别用于连接测试仪器输入信号端的正极、负极。

采用上述进一步方案的有益效果是：将开关电路的输出信号输入至测试仪器，用于实现测试。

进一步，所述开关电路包括多级子开关电路，每级子开关电路至少包含一个三选一基础单元电路，低级子开关电路的输出信号输入下一高级子开关电路的被测信号输入端。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明将开关电路分为多级子开关电路，每级子开关电路的设计均类似于三选一基础单元电路，使得本发明的开关电路可以实现多路信号之间的互锁，并保证即使输入多路被测信号的情况下，依然只能有一路被测信号输出，不会出现被测信号并联的情况。

进一步，所述高级子开关电路的输入信号包括上一级别子开关电路的输出信号，还包括直接输入的被测信号。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明设计的开关电路对高级子开关电路的输入信号包括上一级别子开关电路的输出信号，还包括直接输入的被测信号，有效保证本发明涉及的开关电路在同一时间只有一路被测信号输出。

本发明还公开了一种自动化测试系统，其特征在于，包括：控制模块、信号调理模块、本发明所述的开关电路、测试仪器；将多路被测信号依次连接至所述开关电路，当所述控制模块选择某路被测信号用于测试时，由所述控制模块输出相应的测试控制信号，所述测试控制信号经信号调理模块后输入至所述开关电路，控制所述开关电路输出相应的被测信号，并将所述被测信号输入至测试仪器。

本发明有益效果如下：本发明提供的自动化测试系统选择了第一实施例所述的开关电路，所以本发明的自动化测试所测试的多路被测信号在同一时间只有一路被测信号输出，不会出现被测信号并联情况，提高了测试准确度，保护了被测对象的安全。并从整体上保证了自动化测试系统的稳定性及测试结果的准确性。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

进一步，所述测试控制信号经信号调理模块后输入至所述开关电路进一步包括：

所述测试控制信号经信号调理模块调理后得到用于控制继电器导通的高电平信号。

采用上述进一步方案的有益效果是：得到的高电平信号用于导通继电器并得到用于输出的被测信号。

进一步，所述测试仪器接收所述被测信号，并将测试结果反馈至控制模块，完成该路被测信号的测试。

采用上述进一步方案的有益效果是：测试仪器接收被测信号后对其进行处理，并将测试结果反馈至控制模块，便于控制模块根据被测信号和测试结果进行对比分析。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为常规继电器多路选择开关电路；

图2为本发明中具有互锁功能的继电器多路选择开关电路；

图3为本发明中包含四个继电器的多路选择开关电路；

图4为本发明中另一具有互锁功能的继电器多路选择开关电路；

图5为本发明提供的自动化测试系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明的一个具体实施例，公开了一种具有互锁功能的继电器多路选择开关电路，开关电路包括至少一个三选一基础单元电路，三选一基础单元电路包括三个继电器K1、K2、K3，

每一继电器包括加电控制端和至少3对触点，每对触点均包括一个常开触点、一个常闭触点和一个中间触点；

继电器K1的第三中间触点与继电器K2的加电控制端正极连接；

继电器K2的第三中间触点与继电器K3的加电控制端正极连接；

继电器K3的第三中间触点与继电器K1的加电控制端正极连接

每一继电器的第三常闭触点均连接一路控制信号，控制信号用于控制与相应继电器第三中间触点连接的下一继电器的导通；

每一继电器的第一常开触点、第二常开触点分别作为被测信号输入端，用于连接一路被测信号的正极、负极。

与现有技术相比，本实施例提供的具有互锁功能的继电器多路选择开关电路，可以实现继电器之间的互锁，从硬件上保证了只有一路被测信号输出，不会出现不同被测信号并联情况。

优选地，继电器K1、K2、K3的加电控制端负极均接地。继电器K1、K2、K3的第一中间触点相互连接，作为输出信号的正极。继电器K1、K2、K3的第二中间触点相互连接，作为输出信号的负极。开关电路输出信号的正极、负极分别用于连接测试仪器输入信号端的正极、负极。

通过对继电器其他端口进行配置，能够更好地实现本发明开关电路从硬件上保证只有一路被测信号输出、不会出现不同被测信号并联的技术效果。

图2为具有互锁功能的继电器多路选择开关电路，其中，被测信号1、被测信号2、被测信号3分别接在继电器K1、继电器K2、继电器K3的常开触点O1、O2上，将继电器K1、K2、K3的中间触点M1、M2并联至一起，作为输出信号，继电器K1的加电控制端A1接至继电器K3常开触点C3，继电器K2的加电控制端A1接至继电器K1常开触点C3，继电器K3的加电控制端A1接至继电器K2常开触点C3。

图2电路通过将继电器加电控制端串入上一个继电器常闭触点来实现某一时刻只能选择一路被测信号。若要选择被测信号2，计算机系统输出控制信号，经信号调理后将高电平输出至K2加电控制(即继电器的第三常闭触点)，K1、K3加电控制端输入低电平，继电器K2吸合，即完成被测信号2的选择。

在继电器K2吸合情况下：若K1加电控制端变为高电平，继电器K1吸合，继电器K2将断开；若K3加电控制端变为高电平，由于继电器K2已经吸合，K2常闭触点C3与M3断开，继电器K3无法吸合。从以上分析可以得出，图2电路从硬件上保证了只能有一路被测信号输出，不会出现不同被测信号并联情况。

图2电路最多能够实现3路被测信号的选择，如果被测信号种类大于3路，以4路被测信号选择为例，若采用类似电路，见附图3，先将继电器K2吸合，若继电器K4也吸合，将会使被测信号2和被测信号4并联。无法从硬件上保证只选择一路被测电路。

此外，本发明设计的开关电路还可以包括多级子开关电路，每级子开关电路至少包含一个三选一基础单元电路，低级子开关电路的输出信号输入下一高级子开关电路的被测信号输入端；

高级子开关电路的输入信号包括上一级别子开关电路的输出信号，还包括直接输入的被测信号。

图4给出了一种典型的二级子开关电路结构，该电路能够实现了9路被测信号选择，其中，第一级子开关电路包括三选一基础电源电路A1、A2、A3，第二级子开关电路包括三选一基础电源电路A4。

被测信号1、2、3接入三选一基础电源电路A1，被测信号4、5、6接入三选一基础电源电路A2，被测信号7、8、9接入三选一基础电源电路A3，将A1、A2、A3输出接至三选一基础电源电路A4信号输入端。由于每个基础单元电路内部继电器之间实现了互锁，某一时刻只能选择一路被测信号，因此，保证了图4电路中最终只有一路被测信号输出。

还可以根据需要，在第一级子开关电路中只保留三选一基础电源电路A1，使得被测信号1、2、3接入三选一基础电源电路A1，并将三选一基础电源电路A1的输出端与三选一基础电源电路A4的输入端连接，同时将被测信号4、5直接输入至三选一基础电源电路A4，如此实现5路被测信号的选择，根据本发明设计的开关电路，可以根据被测信号的数量扩展出多种电路结构，而多种电路结构基于与本发明相同的构思，所以本发明设计的开关电路的多种变体结构，均在本发明的保护范围之内。

在本发明的另一实施例中，还公开了一种自动化测试系统，如图5所示，包括：控制模块、信号调理模块、本发明所述的开关电路、测试仪器；将多路被测信号依次连接至开关电路，当控制模块选择某路被测信号用于测试时，由控制模块输出相应的测试控制信号，测试控制信号经信号调理模块后输入至开关电路，控制开关电路输出相应的被测信号，并将被测信号输入至测试仪器。

本发明提供的自动化测试系统选择了第一实施例所述的开关电路，所以本发明的自动化测试所测试的多路被测信号在同一时间只有一路被测信号输出，不会出现被测信号并联情况，提高了测试准确度，保护了被测对象的安全。并从整体上保证了自动化测试系统的稳定性及测试结果的准确性。

其中，测试控制信号经信号调理模块调理后得到用于控制继电器导通的高电平信号。

测试仪器接收被测信号，并将测试结果反馈至控制模块，完成该路被测信号的测试。

测试仪器接收被测信号后对其进行处理，并将测试结果反馈至控制模块，便于控制模块根据被测信号和测试结果进行对比分析。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有互锁功能的继电器多路选择开关电路，其特征在于，所述开关电路包括至少一个三选一基础单元电路，所述三选一基础单元电路包括三个继电器K1、K2、K3，

每一所述继电器包括加电控制端和至少3对触点，每对触点均包括一个常开触点、一个常闭触点和一个中间触点；

继电器K1的第三中间触点与继电器K2的加电控制端正极连接；

继电器K2的第三中间触点与继电器K3的加电控制端正极连接；

继电器K3的第三中间触点与继电器K1的加电控制端正极连接；

所述继电器K1、K2、K3的加电控制端负极均接地；

每一所述继电器的第三常闭触点均连接一路控制信号，所述控制信号用于控制与相应继电器第三中间触点连接的下一继电器的导通；

每一所述继电器的第一常开触点、第二常开触点分别作为被测信号输入端，用于连接一路被测信号的正极、负极；

所述继电器K1、K2、K3的第一中间触点相互连接，作为输出信号的正极；

所述继电器K1、K2、K3的第二中间触点相互连接，作为输出信号的负极；

所述开关电路输出信号的正极、负极分别用于连接测试仪器输入信号端的正极、负极。

2.根据权利要求1中任一项所述的具有互锁功能的继电器多路选择开关电路，其特征在于，所述开关电路包括多级子开关电路，每级子开关电路至少包含一个三选一基础单元电路，低级子开关电路的输出信号输入下一高级子开关电路的被测信号输入端。

3.根据权利要求2所述的具有互锁功能的继电器多路选择开关电路，其特征在于，所述高级子开关电路的输入信号包括上一级别子开关电路的输出信号，还包括直接输入的被测信号。

4.一种自动化测试系统，其特征在于，包括：控制模块、信号调理模块、权利要求1-3中任一项所述的开关电路、测试仪器；将多路被测信号依次连接至所述开关电路，

当所述控制模块选择某路被测信号用于测试时，由所述控制模块输出相应的测试控制信号，所述测试控制信号经信号调理模块后输入至所述开关电路，控制所述开关电路输出相应的被测信号，并将所述被测信号输入至测试仪器。

5.根据权利要求4所述的自动化测试系统，其特征在于，所述测试控制信号经信号调理模块后输入至所述开关电路进一步包括：

所述测试控制信号经信号调理模块调理后得到用于控制继电器导通的高电平信号。

6.根据权利要求4或5所述的自动化测试系统，其特征在于，所述测试仪器接收所述被测信号，并将测试结果反馈至控制模块，完成该路被测信号的测试。

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