CN110376947A - 一种多通道信号切换电路 - Google Patents

Abstract

一种多通道信号切换电路，电路中的被测模块安装装置中可安装多种不同类型的被测模块，当测试时，依据被测模块的类型，将其连接在被测模块安装装置的对应接口，再依据被测模块的类型控制第一切换开关电路、第二切换开关电路和第三切换开关电路的当前状态，然后再控制被测模块或信号源输出电流信号，被测模块或信号源输出的电流信号流经采样仪表时，被采样，或者采集被测模块两端的采样信号，依据采样信号计算被测模块当前通道的模拟量信号的精度，并且，通过控制各个通道切换控制开关交替闭合，可实现对被测模块的各个接口的模拟量信号的测试，从而实现了不同类型的测试模块的多通道模拟量信号的测试，提高了被测模块的测试效率。

Description

一种多通道信号切换电路

技术领域

本发明涉及信号控制技术领域，具体涉及一种多通道信号切换电路。

背景技术

在分布式控制系统(Distributed Control System，以下简称DCS系统)和安全仪表系统(Safety Instrumented System，SIS系统)中，存在多种模拟量信号，这些模拟量信号包括输入信号和输出信号，输入信号和输出信号的精度是控制系统极为重要的性能指标，是保障生产过程至关重要的因素之一。当前对系统模块的输入信号、输出信号的精度测试过程中，手动测试相对效率低，稳定性差，手工操作甚至可能引入其他干扰因素；信号种类多，针对不同的输入输出信号，需要搭建不同的平台，且工作量庞大。

精度的自动化测试可以大大提高测试效率，降低测试投入，提高可靠性，但目前的大多数的精度自动测试平台上只能适用于某一种被测模块；且因为被测模块的通道多，需要手工介入来更换通道，测试效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种多通道信号切换电路，以提高被测模块通道的测试效率。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种多通道信号切换电路，包括：

多通道接线端子；

与所述多通道接线端子的连接通道数量相匹配的通道切换控制开关，所述通道切换控制开关与所述多通道接线端子的各个连接通道一一对应相连，各个所述通道切换控制开关的第一端与第一节点相连，所述通道切换控制开关的第二端与其对应的所述多通道接线端子的各个连接通道相连，各个所述多通道接线端子的各个连接通道的第二端通过被测模块安装装置的接口与被测模块的各个负端相连；

被测模块安装装置，所述被测模块安装装置具有第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口和第六接口，所述第一接口用于连接第一类型的被测模块的第一端相连，所述第二接口用于连接第一类型的被测模块的第二端相连，所述第三接口用于连接第二类型的被测模块的第一端相连，所述第四接口用于连接第二类型的被测模块的第二端相连，所述第五接口用于连接第三类型的被测模块的第一端相连，所述第六接口用于连接第三类型的被测模块的第二端相连；

第一切换开关电路，所述第一切换开关电路的第一端与所述第一节点相连，所述第一切换开关电路内配置有用于控制所述第一切换开关电路的第一端和第二端之间的通断状态的控制开关；

第一电阻，所述第一电阻与所述第一切换开关电路并联；

采样仪表，所述采样仪表与所述第一切换开关电路并联；

第二切换开关电路，所述第二开关切换电路的第二端与所述第一切换开关电路的第二端相连，所述第二开关切换电路的第一端与所述第六接口相连，所述第二切换开关电路内配置有用于控制所述第二切换开关电路的第二端和第一端之间的通断状态、以及所述第二切换开关电路的第二端和第三端之间的通断状态的控制开关；

信号源，所述信号源的第一端与所述第二切换开关电路的第三端相连；

第三切换开关电路，所述第三开关切换电路的第二端与所述信号源的第二端相连，所述第三切换开关电路内配置有用于控制所述第三切换开关电路的第二端和第一端之间的通断状态、以及所述第三切换开关电路的第二端和第三端之间的通断状态的控制开关。

可选的，上述多通道信号切换电路中，所述第一切换开关电路内配置有第一继电器，所述第一继电器的第一动触点与所述第一切换开关电路的第一端相连，所述第一继电器的静触点与所述第一切换开关电路的第二端相连，所述第一继电器的第二动触点悬空，所述第一继电器未被激发时，所述第一继电器的第一动触点和静触点电连接；

所述第二切换开关电路内配置有第二继电器，所述第二继电器的第一动触点与所述第二切换开关电路的第一端相连，所述第二继电器的第二动触点与所述第二切换开关电路的第三端相连，所述第二继电器的静触点与所述第二切换开关电路的第二端相连，所述第二继电器未被激发时，所述第二继电器的第二动触点和静触点电连接；

所述第三切换开关电路内配置有第三继电器，所述第三继电器的第一动触点与所述第三切换开关电路的第一端相连，所述第三继电器的第二动触点与所述第三切换开关电路的第三端相连，所述第三继电器的静触点与所述第三切换开关电路的第二端相连，所述第三继电器未被激发时，所述第三继电器的第二动触点和静触点电连接。

可选的，上述多通道信号切换电路中，与所述多通道接线端子的连接通道相连的控制开关为继电器。

可选的，上述多通道信号切换电路中，第一类型的被测模块为：电流信号输入模块

所述第二类型的被测模块为：热电阻、热电偶和/或电压信号模块；

所述第三类型的被测模块为：电流信号输出模块；

还包括：

上位机，用于：

当检测到所述第一接口和第二接口之间有被测模块接入时，判断信号源选择是电流输出模式还是电压输出模式，当为电流输出模式时，向所述第一继电器输出激发信号，保持所述第二继电器和第三继电器处于未激发状态，当为电压输出模式时，保持所述第一继电器、第二继电器和第三继电器处于未激发状态；

当检测到所述第三接口和第四接口之间有被测模块接入时，向所述第三继电器输出激发信号，保持所述第一继电器和第二继电器处于未激发状态；

当检测到所述第五接口和第六接口之间有被测模块接入时，向所述第一继电器和第二继电器输出激发信号，保持所述第三继电器处于未激发状态。

可选的，上述多通道信号切换电路中，所述上位机还用于：

当检测到有被测模块接入所述被测模块安装装置时，控制其中一个所述通道切换控制开关闭合；

当第三类型的被测模块接入所述被测模块安装装置时，控制所述被测模块输出预设类型的测试点信号；当第一类型或第二类型的被测模块接入所述被测模块安装装置时，控制所述信号源输出预设类型的测试点信号；

等待预设时长；

等待预设时长后，基于所述采样仪表或所述被测模块采样到的采样信号得值计算得到与当前闭合的通道切换控制开关相匹配的采样信号的偏差值；

控制其中另一个所述通道切换控制开关闭合，直至计算得到与所有通道切换控制开关相匹配的采样信号的偏差值为止。

可选的，上述多通道信号切换电路中，还包括：

设置于所述上位机与所述第一继电器、第二继电器和第三继电器之间的继电器驱动电路，所述继电器驱动该电路用于依据所述上位机输出的激发信号激发对应的继电器。

可选的，上述多通道信号切换电路中，所述采样仪表还用于将采集到的采样信号发送至上位机。

可选的，上述多通道信号切换电路中，所述第一电阻为可调电阻。

可选的，上述多通道信号切换电路中，所述上位机为计算机。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的上述方案中，被测模块安装装置中可安装多种不同类型的被测模块，当测试时，依据被测模块的类型，将其连接在被测模块安装装置的对应接口，再依据被测模块的类型控制第一切换开关电路、第二切换开关电路和第三切换开关电路的当前状态，然后再控制被测模块或信号源输出电流信号，被测模块或信号源输出的电流信号流经采样仪表时，被采样，或者采集被测模块两端的采样信号，依据采样信号计算被测模块当前通道的模拟量信号的精度，并且，通过控制各个通道切换控制开关交替闭合，可实现对被测模块的各个接口的模拟量信号的测试，从而实现了不同类型的测试模块的多通道模拟量信号的测试，提高了被测模块的测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中公开的一种模块通道测试电路的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的多通道信号切换电路的结构示意图；

图3为本申请另一实施例提供的多通道信号切换电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，随着工控领域的发展，模拟量信号的应用越来越广泛，模拟量信号的精度是保证工业控制系统稳定运行的基础。在保证精度的同时，也必须考虑如何才能提高精度测试的效率，自动化测试是一个大方向，但必须解决测试装置能够覆盖多种信号类型，满足多通道测试的需求。

手动测试在应对每一种模拟量相关模块的精度测试都需要花费大量的资源；在SIS系统和DCS系统中，模拟量输入信号、模拟量输出信号模块相对较多，就种类来说，可以分为AI(模拟量输入)和AO(模拟量输出)，模拟量信号又有电流信号、电压/热电阻/热电偶信号；而且针对不同的测试对象，通道数量并不固定。当前针对每一个不同测试对象，需要设计不同的自动化精度测试平台来满足测试需求，维护平台的资源投入同样巨大。

当前模拟量精度的自动化测试平台，只能针对某一特定的测试对象进行测试。信号类型覆盖率不全，输入输出种类遍历不全，通道数量单一或固定不够灵活是当前该类方案的缺点。

当前工业控制行业中，模拟量精度测试存在通道数量多，精度要求高，测试点重复性大的特点，占用很大的工作量。

现有技术中在对模拟量信号进行测试时，通常采用以下几种方案：

方法一：专利申请号为201620316983.4的《一种模拟量输入自动测试电路》的专利。该方法通过单片机来控制继电器来实现信号切换，当需要模拟电压信号或模拟电流信号时，则控制模块2控制继电器K3与继电器K4断开，并且控制继电器K5与继电器K6导通，即选择了U+/I+与U-/I-端口上的模拟电压信号或模拟电流信号；当需要模拟电阻信号时，则控制模块2控制继电器K3与继电器K4导通，并且控制继电器K5与继电器K6断开，即选择了ROUT1与ROUT2端口上的模拟电阻信号。

该专利可以通过控制模块输出信号来驱动继电器，从而实现切换信号类型。被测模块接收信号源模块，经过信号切换电路采样其信号精度。但是该方案只能切换信号种类而不适用于多通道模拟量精度测试，且只能测试模拟量输入信号的精度，有很大的局限性。

方法二：专利申请号为201220496632.8的《一种高精度多通道模拟量自动测试系统》的专利。该方法通过继电器切换被测对象的通道，来实现多通道模拟量精度测试的自动化。参见图1，被测系统2有多个AI通道，信号源3提供信号给被测系统2对应的AI信号，通过测试装置1的DO输出控制对应的切换继电器4。测试时，继电器4切换到K1，信号源3提供AI信号给被测对象2的第一个通道，测试装置1与被测对象2通过各自的接口实现通讯，信号源3与测试装置1通过各自的接口实现通讯，测试装置1通过计算比较信号源3的输出值与被测对象2的采样值，以此得到第一个通道的精度偏差。之后关闭K1，打开K2，以此来测试第2个通道的精度偏差。

该方法，能够实现多通信模拟量输入信号的精度自动测试，且只需要一个信号源。能满足多通道模拟量输入模块或装置的精度自动化测试需求，但其信号源3为电流源，因此其只有电流回路，然而对于信号源来说，同精度级别的电流源比电压源更加困难。且该方案无采样仪表，不适用于模拟量输出模块信号的精度测试。

方法三：专利申请号为201710137182.0的《一种高精度PLC模拟量输入模块工装测试方法及系统》的专利，测试时需要设定需要的输入电流，下发到模拟量输入自动测试装置中，该装置通过其输出端口输出对应的电流值。能够实现多通道的测试需求，但该专利的最大特点是不使用现成的高精度信号源输出，而是针对测试对象自主设计的信号源，可根据测试对象的要求，灵活配置信号类型和通道数量。

但是相比较本专利使用高精度的信号源，其精度明显偏低，其数据可靠性差，其被测对象的精度误差在1％，不能满足DCS和SIS等系统的测试精度需求。且对于模拟量输出模块的精度测试，需要另一套测试装置来满足测试需求。另外信号源只能针对某一种信号进行测试，不能满足多种信号输出的测试需求。

因此针对以上问题，找到一种可以针对多种类、多通道的输入输出信号的自动切换方案显得尤为重要。

本文针对电流信号、电压信号、热电偶及热电阻信号等模拟量信号，提出了一套能够根据信号类型，输入输出模块类型来自动切换信号回路及通道的方案，采用该方案，能够提高精度自动化测试的效率及可靠性，减少人工介入，实现完全的精度自动化测试。

该方案能够按照预设程序实现信号通道及信号类型回路的自动切换，能够满足目前大多数模拟量精度测试的需求。确定被测模块的信号类型，输入或输出后，通过继电器来切换信号回路和信号通道。

具体的，参见图2，本申请实施例公开的多通道信号切换电路可以包括：

多通道接线端子100，所述多通道接线端子100内配置有N个连接通道，所述为大于1的正整数；

通道切换控制开关Ki，所述i＝1、2、3……N，所述N为所述多通道接线端子100的连接通道的数量，即所述通道切换控制开关的数量与所述道接线端子100的接线通道的数量一一对应，且，所述通道切换控制开关与所述多通道接线端子100的各个连接通道一一对应相连，各个所述通道切换控制开关的第一端与第一节点相连，所述通道切换控制开关的第二端与其对应的所述多通道接线端子100的连接通道相连，各个所述多通道接线端子100的各个连接通道的第二端通过被测模块安装装置200的接口与被测模块的各个负端相连，例如，所述被测模块安装装置200上设置有多组接口，每个接口处设置有多条引脚连接线，被测模块的各个被测引脚通过所述引脚连接线与所述多通道接线端子100的各个连接通道一一对应相连，当需要测试其中某个引脚的输出信号时，闭合与该引脚相对应的通道切换开关，即，本方案可根据被测模块的需要测试的通道数量，通过通道切换控制开关K1，K2,…，Kn被测模块的被测通道之间的切换；

被测模块安装装置200，所述被测模块安装装置200用于被测试的测试模块，所述被测模块安装装置200具有第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口和第六接口，所述第一接口用于连接第一类型的被测模块的第一端相连，所述第二接口用于连接第一类型的被测模块的第二端相连，所述第三接口用于连接第二类型的被测模块的第一端相连，所述第四接口用于连接第二类型的被测模块的第二端相连，所述第五接口用于连接第三类型的被测模块的第一端相连，所述第六接口用于连接第三类型的被测模块的第二端相连，在测试时，用户可以依据被测试的模块的类型，将其接入对应的接口上，需要说明的是，所述被测模块安装装置200内仅能同时安装一个被测模块；

第一切换开关电路300，所述第一切换开关电路300的第一端与所述第一节点相连，所述第一切换开关电路300内配置有用于控制所述第一切换开关电路300的第一端和第二端之间的通断状态的控制开关，例如，当该控制开关处于第一状态时，所述第一切换开关电路300的第一端和第二端之间导通，当该控制开关处于第二状态时，所述第一切换开关电路300的第一端和第二端之间断路；

第一电阻R1，所述第一电阻R1与所述第一切换开关电路300并联，在本申请实施例公开的技术方案中，所述第一电阻R1作为采样电阻来使用；

采样仪表400，所述采样仪表400与所述第一切换开关电路300并联，所述采样仪表400用于采集流过该仪表的电信号的，并将采样结果反馈给上位机；

第二切换开关电路500，所述第二开关切换电路的第二端与所述第一切换开关电路300的第二端相连，所述第二开关切换电路的第一端与所述第六接口相连，所述第二切换开关电路500内配置有用于控制所述第二切换开关电路500的第二端和第一端之间的通断状态、以及所述第二切换开关电路500的第二端和第三端之间的通断状态的控制开关，例如，当该控制开关处于第一状态时，所述第二切换开关电路500的第三端和第二端之间导通，当该控制开关处于第二状态时，所述第二切换开关电路500的第一端和第二端之间断路；

信号源600，所述信号源600的第一端与所述第二切换开关电路500的第三端相连，所述信号源600用于提供电流信号；

第三切换开关电路700，所述第三开关切换电路的第二端与所述信号源600的第二端相连，所述第三切换开关电路700内配置有用于控制所述第三切换开关电路700的第二端和第一端之间的通断状态、以及所述第三切换开关电路700的第二端和第三端之间的通断状态的控制开关。

本申请实施例公开的技术方案中，所述测模块安装装置中可安装多种不同类型的被测模块，当测试时，依据被测模块的类型，将其连接在被测模块安装装置的对应接口，再依据被测模块的类型控制第一切换开关电路、第二切换开关电路和第三切换开关电路的当前状态，然后再控制被测模块或信号源输出电流信号，被测模块或信号源输出的电流信号流经采样仪表时，被采样，或者采集被测模块两端的采样信号，依据采样信号计算被测模块当前通道的模拟量信号的精度，并且，通过控制各个通道切换控制开关交替闭合，可实现对被测模块的各个接口的模拟量信号的测试，从而实现了不同类型的测试模块的多通道模拟量信号的测试，提高了被测模块的测试效率。

在本申请实施例公开的技术方案中，通道切换控制开关可以采用继电器或其他开关器件来实现，所述第一切换开关电路300、第二切换开关电路500和第三切换开关电路700可以通过具有两个动触点、一个静触点的继电器来实现，具体的，参见图3所示：

所述第一切换开关电路300内配置有第一继电器Ka，所述第一继电器Ka的第一动触点与所述第一切换开关电路300的第一端相连，所述第一继电器Ka的静触点与所述第一切换开关电路300的第二端相连，所述第一继电器Ka的第二动触点悬空，所述第一继电器Ka未被激发时，所述第一继电器Ka的第一动触点和静触点电连接，当所述第一继电器Ka被激发时，所述第一继电器Ka的第二动触点和静触点电连接；

所述第二切换开关电路500内配置有第二继电器Kb，所述第二继电器Kb的第一动触点与所述第二切换开关电路500的第一端相连，所述第二继电器Kb的第二动触点与所述第二切换开关电路500的第三端相连，所述第二继电器Kb的静触点与所述第二切换开关电路500的第二端相连，所述第二继电器Kb未被激发时，所述第二继电器Kb的第二动触点和静触点电连接，当所述第二继电器Kb被激发时，所述第二继电器Kb的第二动触点和静触点电连接；

所述第三切换开关电路700内配置有第三继电器Kc，所述第三继电器Kc的第一动触点与所述第三切换开关电路700的第一端相连，所述第三继电器Kc的第二动触点与所述第三切换开关电路700的第三端相连，所述第三继电器Kc的静触点与所述第三切换开关电路700的第二端相连，所述第三继电器Kc未被激发时，所述第三继电器Kc的第二动触点和静触点电连接；当所述第三继电器Kc被激发时，所述第二继电器Kb的第二动触点和静触点电连接。

在本申请上述实施例公开的技术方案中，为了保证所述被测模块安装装置200与所述第一切换开关电路300、第二切换开关电路500和第三切换开关电路700之间的可靠连接，所述被测模块安装装置200与所述第一切换开关电路300、第二切换开关电路500和第三切换开关电路700之间可以通过硬接线连接。

其中，在本申请实施例公开的技术方案中，所述第一类型的被测模块为：电流信号输入模块(AI(mA))；所述第二类型的被测模块为：热电阻、热电偶和/或电压信号模块(AI(RTD/TC/V))；所述第三类型的被测模块为：电流信号输出模块(AO(mA))；

当接入的侧是模块分别为AI(mA)型、AI(RTD)型、AI(TC/V)型、AI(mA)型(电流输出模式)或AI(mA)采样电阻型(电压输出模式)时，所述第一继电器Ka、第二继电器Kb和第三继电器Kc的激发状态可参见表1所示；

表1

其中，所述ON表示继电器处于激发状态，所述OFF表示继电器处于未激发状态。

在本申请实施例公开的技术方案中，可以通过上位机来实现所述第一切换开关电路300、第二切换开关电路500和第三切换开关电路700的当前状态的自动切换，以及所述通道切换控制开关的交替闭合。

进一步的，为了实现上述各个继电器以及控制开关的自动切换，上述电路中还可以包括一个上位机，所述上位机内配置有预设的自动化测试程序，当所述预设的自动化测试程序被激发时，所述上位机依据接入的被测模块的类型配置所述第一继电器Ka、第二继电器Kb和第三继电器Kc的激发状态。

例如，当被测模块的类型为电流信号输出模块时，此时不需要信号源600，可以控制第一继电器Ka、第二继电器Kb被激励，其电流信号由被测模块正端输出，经过接线L3、接线端子100、通道切换控制开关、第一电阻R1、第二继电器Kb后直接回到被测模块的信号负端，采样仪表400采样第一电阻R1两端电压值后上送上位机，上位机将采样仪表400的采样信号除以采样电阻阻值，与被测模块的输出信号相比较即为该通道输出的模拟信号的精度偏差。

例如，当被测模块的类型为电流信号输入模块时，此时需要信号源600提供输出信号，信号源600可以选择电流输出模式或电压输出模式，当信号源600选择电流输出模式时，所述第一继电器Ka、第二继电器Kb和第三继电器Kc均不激发，电流信号由信号源600正端输出，经过第二继电器Kb、第一继电器Ka、通道切换控制开关、接线端子100、接线L1、被测模块和所述第三继电器Kc后直接回到所述信号源600的负端。该模式下，所述第一电阻R1被短接，采样仪表400也不工作，被测模块采集到该信号后上送给上位机；

如果信号源600选择电压输出模式，此时第一继电器Ka被激发，所述电流源输出的电流信号由信号源600正端输出，经过第二继电器Kb、第一电阻R1、通道切换控制开关、接线端子100、接线L1、被测模块和第三Kc后直接回到信号源600负端。该模式下，第一电阻R1把电压信号转化为电流信号，采样电压信号的采样仪表400比同精度要求的信号源600更容易实现，当被测模块的类型为电流信号输入模块时更可靠。

例如，当被测模块的信号的是热电阻/热电偶/电压信号时，需要信号源600提供输出信号，其中，当被测模块的被测通道所对应的信号是热电阻信号时，此时需要信号源600支持热电阻信号。第三继电器Kc被激发，所述信号源600的电流信号由信号源600正端输出，经过第二继电器Kb、第一继电器Ka、通道切换控制开关、接线端子100、接线L2、被测模块和第三继电器Kc后直接回到信号源600负端。当被测模块的被测通道对应的信号是电压/热电偶信号时，信号源600为电流输出，所述第三继电器Kc被激励，所述信号源600输出的电流信号由信号源600正端输出，经过第二继电器Kb、第一继电器Ka、通道切换控制开关、接线端子100、接线L2、被测模块和第三继电器Kc后直接回到信号源600负端。

其中，上述第一继电器Ka、第二继电器Kb和第三继电器Kc的激发状态均有所述上位机控制，对此，本申请上述实施例公开的技术方案中，所述上位机具体用于：

当检测到所述第一接口和第二接口之间有被测模块接入时，判断信号源600选择是电流输出模式还是电压输出模式，当为电流输出模式时，向所述第一继电器Ka输出激发信号，保持所述第二继电器Kb和第三继电器Kc处于未激发状态，使得所述多通道信号切换电路的回路与接入的被测模块的类型相匹配，当为电压输出模式时，需要采用第一电阻R1将信号源600的输出信号转为电压信号来提高测试精度，所述第一电阻R1的电阻值可根据实际测试信号大小配置，即所述第一电阻R1可以为可调电阻，此时，需要保持所述第一继电器Ka、第二继电器Kb和第三继电器Kc处于未激发状态，使得所述多通道信号切换电路的回路与接入的被测模块的类型相匹配；

当检测到所述第三接口和第四接口之间有被测模块接入时，向所述第三继电器Kc输出激发信号，保持所述第一继电器Ka和第二继电器Kb处于未激发状态，使得所述多通道信号切换电路的回路与接入的被测模块的类型相匹配；

当检测到所述第五接口和第六接口之间有被测模块接入时，向所述第一继电器Ka和第二继电器Kb输出激发信号，保持所述第三继电器Kc处于未激发状态，使得所述多通道信号切换电路的回路与接入的被测模块的类型相匹配。

在本申请实施例公开的技术方案中，上述各个继电器与所述上位机之间设置有继电器驱动电路，所述第一继电器Ka、第二继电器Kb和第三继电器Kc接收所述继电器驱动电路响应所述上位机的输出信号而生成的驱动指令，实现在激发状态和未激发状态之间的切换，具体的第一继电器Ka、第二继电器Kb和第三继电器Kc可以通过继电器驱动电路输出的DO信号来控制自身在激发状态和未激发状态之间进行切换。当然，当采用继电器实现所述通道切换控制开关时，所述通道切换控制开关的导通状态也可以由所述继电器驱动电路来控制，所述继电器驱动电路通过自身的接口与上位机之间实现数据交互。

在本申请实施例公开的技术方案中，为了实现数据的自动分析，所述采样仪表400的采样数据需要上传到上位机中，因此，所述采样仪表400与所述上位机之间需要通过各自的接口实现数据交互。进一步的，本申请上述实施例公开的技术方案，还可以通过所述上位机来调节所述信号源600的输出信号的大小，因此，所述信号源600也需要通过自身的接口与所述上位机相连，以获取所述上位机下发的用于控制信号源600输出信号大小的控制信号。

所述上位机在获取到所述采样仪表400上传的采样数据以后，还可以对这些采样数据进行分析，以计算出被测模块的当前测试通道输出的模拟量信号的误差，具体的，其原理为：当测试被测模块的测试输入信号时，在所述上位机获取到所述采样仪表400上传的采样数据以后，将所述采样数据与所述信号源600的输出信号进行比较，计算得到两者的误差；当测试的是被测模块的输入信号时，在所述上位机获取到所述采样仪表400上传的采样数据以后，将所述采样数据与所述被测对象的输出信号进行比较，计算得到两者的误差。

在本申请实施例公开的技术方案中，为了方便实现被测模块各个被测通道之间的切换，用于实现通道切换控制开关的继电器的接口与所述第一继电器Ka、第二继电器Kb和第三继电器Kc的接口同一对应，并且，为保证回路信号的正确性及稳定性，所述上位机只能同时控制一个通道切换控制开关闭合，当其中一个通道切换控制开关闭合时，无法再闭合其他的通道切换控制开关，当然，为了保证所述采集仪表采集到的信号的可靠性，所述上位机将所述通道切换控制开关完成切换后预设时间段时所述采样仪表400采集到的信号即为有效采样信号，基于该信号对所述被测模块的输出信号或输入信号进行分析，例如，该预设时间段可以设置为5s或其他数值。

具体的，所述上位机还用于：

当检测到有被测模块接入所述被测模块安装装置200时(例如，用户下发触发指令时)，控制其中一个所述通道切换控制开关闭合；

当接入的被测模块的类型为第三类型时，控制所述被测模块输出预设类型的测试点信号；当第一类型或第二类型的被测模块接入所述被测模块安装装置200时，控制所述信号源600输出预设类型的测试点信号；

等待预设时长，待电路中的信号稳定以后；

基于所述采样仪表400或所述被测模块采样到的采样信号得值计算得到与当前闭合的通道切换控制开关相匹配的采样信号的偏差值；

控制其中另一个所述通道切换控制开关闭合，直至计算得到与所有通道切换控制开关相匹配的采样信号的偏差值为止。

具体的，在基于所述采样仪表400或所述被测模块采样到的采样信号得值计算得到与当前闭合的通道切换控制开关相匹配的采样信号的偏差值时，如果采用所述被测模块提供输出信号时，则基于所述采样仪表400的采样信号计算得到该通道的偏差值，例如，可以将所述采样信号与所述被测模块的输出信号进行对比的方式，来得到该通道的偏差值。当所述信号源600提供输出信号时，判断所述第二继电器Kb是否被激发，如果没有被激发，则依据所述被测模块接收到的信号来计算得到该通道的偏差值，如果被激发，则依据所述采样仪表400的采样数值来计算得到该通道的偏差值，例如，可以将所述被测模块接收到的信号/所述采样仪表400的采样信号与所述信号源600提供的输出信号进行对比的方式，来得到该通道的偏差值。

具体的，在采用本申请提供的带有上位机的多通道信号切换电路对被测模块的精度进行自动化测试时的具体的操作步骤为：

步骤1、根据被测对象的信号类型来决定被测模块与接线端子100之间的接线，即接线L1、接线L2、接线L3。当被测模块存在多通道时，通过接线端子100与对应的通道一一对应连接。

步骤2、上位机基于被测对象的类型通过对应的串口对第一继电器Ka、第二继电器Kb和第三继电器Kc驱动设备下发命令，控制所述第一继电器Ka、第二继电器Kb、第三继电器Kc的激发状态，具体的，所述上位机可以依据用户输入的选择指令，来控制第一继电器Ka、第二继电器Kb、第三继电器Kc切换到与用户的选择指令相匹配的状态，此时，所述用户输入的选择指令用于表征所述被测对象的类型，具体的，所述被测对象的类型由被测对象对应的信号类型以及其是输入信号还是输出信号的信号性质来决定。

步骤3、上位机通过串口对继电器的驱动设备下发命令，从被测模块的第一个被测通道开始，对应闭合与第一个被测通道相对应的通道切换控制开关K1，其通道切换控制开关K1保持关闭状态。

步骤4、上位机对信号源600或被测模块的AO端下发命令，根据需求依次输出测试点信号(如0％、5％、50％等)。

步骤5、等待预设时长等待电路中的信号稳定后，上位机依次接收被测模块AI端或采样仪表400上送的采样值，将所述采样值与所述被测模块或信号源600提供的输出信号进行对比，经过转化后计算出被测模块当前通道对应的模拟量信号的偏差值。

步骤6、上位机下发命令，通道切换控制开关K1关闭，之后再打开通道切换控制开关K2，重复执行步骤4和5，以此类推，直到被测模块的所有通道均测试完成。

步骤7、以报表的形式输出Excel文件。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种多通道信号切换电路，其特征在于，包括：

多通道接线端子；

与所述多通道接线端子的连接通道数量相匹配的通道切换控制开关，所述通道切换控制开关与所述多通道接线端子的各个连接通道一一对应相连，各个所述通道切换控制开关的第一端与第一节点相连，所述通道切换控制开关的第二端与其对应的所述多通道接线端子的各个连接通道相连，各个所述多通道接线端子的各个连接通道的第二端通过被测模块安装装置的接口与被测模块的各个负端相连；

被测模块安装装置，所述被测模块安装装置具有第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口和第六接口，所述第一接口用于连接第一类型的被测模块的第一端相连，所述第二接口用于连接第一类型的被测模块的第二端相连，所述第三接口用于连接第二类型的被测模块的第一端相连，所述第四接口用于连接第二类型的被测模块的第二端相连，所述第五接口用于连接第三类型的被测模块的第一端相连，所述第六接口用于连接第三类型的被测模块的第二端相连；

第一切换开关电路，所述第一切换开关电路的第一端与所述第一节点相连，所述第一切换开关电路内配置有用于控制所述第一切换开关电路的第一端和第二端之间的通断状态的控制开关；

第一电阻，所述第一电阻与所述第一切换开关电路并联；

采样仪表，所述采样仪表与所述第一切换开关电路并联；

第二切换开关电路，所述第二开关切换电路的第二端与所述第一切换开关电路的第二端相连，所述第二开关切换电路的第一端与所述第六接口相连，所述第二切换开关电路内配置有用于控制所述第二切换开关电路的第二端和第一端之间的通断状态、以及所述第二切换开关电路的第二端和第三端之间的通断状态的控制开关；

信号源，所述信号源的第一端与所述第二切换开关电路的第三端相连；

第三切换开关电路，所述第三开关切换电路的第二端与所述信号源的第二端相连，所述第三切换开关电路内配置有用于控制所述第三切换开关电路的第二端和第一端之间的通断状态、以及所述第三切换开关电路的第二端和第三端之间的通断状态的控制开关。

2.根据权利要求1所述的多通道信号切换电路，其特征在于，包括：

所述第一切换开关电路内配置有第一继电器，所述第一继电器的第一动触点与所述第一切换开关电路的第一端相连，所述第一继电器的静触点与所述第一切换开关电路的第二端相连，所述第一继电器的第二动触点悬空，所述第一继电器未被激发时，所述第一继电器的第一动触点和静触点电连接；

所述第二切换开关电路内配置有第二继电器，所述第二继电器的第一动触点与所述第二切换开关电路的第一端相连，所述第二继电器的第二动触点与所述第二切换开关电路的第三端相连，所述第二继电器的静触点与所述第二切换开关电路的第二端相连，所述第二继电器未被激发时，所述第二继电器的第二动触点和静触点电连接；

所述第三切换开关电路内配置有第三继电器，所述第三继电器的第一动触点与所述第三切换开关电路的第一端相连，所述第三继电器的第二动触点与所述第三切换开关电路的第三端相连，所述第三继电器的静触点与所述第三切换开关电路的第二端相连，所述第三继电器未被激发时，所述第三继电器的第二动触点和静触点电连接。

3.根据权利要求1所述的多通道信号切换电路，其特征在于，与所述多通道接线端子的连接通道相连的控制开关为继电器。

4.根据权利要求1所述的多通道信号切换电路，其特征在于，所述第一类型的被测模块为：电流信号输入模块

所述第二类型的被测模块为：热电阻、热电偶和/或电压信号模块；

所述第三类型的被测模块为：电流信号输出模块；

还包括：

上位机，用于：

当检测到所述第一接口和第二接口之间有被测模块接入时，判断信号源选择是电流输出模式还是电压输出模式，当为电流输出模式时，向所述第一继电器输出激发信号，保持所述第二继电器和第三继电器处于未激发状态，当为电压输出模式时，保持所述第一继电器、第二继电器和第三继电器处于未激发状态；

当检测到所述第三接口和第四接口之间有被测模块接入时，向所述第三继电器输出激发信号，保持所述第一继电器和第二继电器处于未激发状态；

当检测到所述第五接口和第六接口之间有被测模块接入时，向所述第一继电器和第二继电器输出激发信号，保持所述第三继电器处于未激发状态。

5.根据权利要求4所述的多通道信号切换电路，其特征在于，所述上位机还用于：

当检测到有被测模块接入所述被测模块安装装置时，控制其中一个所述通道切换控制开关闭合；

当第三类型的被测模块接入所述被测模块安装装置时，控制所述被测模块输出预设类型的测试点信号；当第一类型或第二类型的被测模块接入所述被测模块安装装置时，控制所述信号源输出预设类型的测试点信号；

等待预设时长；

等待预设时长后，基于所述采样仪表或所述被测模块采样到的采样信号得值计算得到与当前闭合的通道切换控制开关相匹配的采样信号的偏差值；

控制其中另一个所述通道切换控制开关闭合，直至计算得到与所有通道切换控制开关相匹配的采样信号的偏差值为止。

6.根据权利要求4所述的多通道信号切换电路，其特征在于，还包括：

设置于所述上位机与所述第一继电器、第二继电器和第三继电器之间的继电器驱动电路，所述继电器驱动该电路用于依据所述上位机输出的激发信号激发对应的继电器。

7.根据权利要求1所述的多通道信号切换电路，其特征在于，所述采样仪表还用于将采集到的采样信号发送至上位机。

8.根据权利要求1所述的多通道信号切换电路，其特征在于，所述第一电阻为可调电阻。

9.根据权利要求4所述的多通道信号切换电路，其特征在于，所述上位机为计算机。