CN111856196A - 一种产品输入电源切换产品不掉电自动化测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种产品输入电源切换产品不掉电自动化测试系统及方法，该系统包括50Hz交流电源、60Hz交流电源、电源切换装置、伺服调压器、电参数测试仪、电子负载、温升记录仪，50Hz交流电源、60Hz交流电源并联布置后连接电源切换装置，电源切换装置连接伺服调压器，伺服调压器连接电参数测试仪，电源切换装置、伺服调压器、电参数测试仪分别通过线路连接电脑，电参数测试仪与测试样品相连接，测试样品通过线路分别连接电子负载、温升记录仪，电子负载、温升记录仪分别通过线路连接电脑；本发明同现有技术相比，能够实现样品在整个测试流程中不掉电关机，操作人员只需进行一次产品功能设置，即可完成整个测试流程测试。

Description

一种产品输入电源切换产品不掉电自动化测试系统及方法

[技术领域]

本发明属于电气安全测试领域，具体地说是一种产品输入电源切换产品不掉电自动化测试系统及方法。

[背景技术]

电子电气产品种类泛多，功能各不相同，在功能上，一些产品在关电后重新开机，产品能恢复到上次的工作状态，而有一些产品，需要进行复杂的设置才能恢复到上次的工作状态，或上电后自检才能进入正常的工作模式，(例如：电脑、网络摄像机等)，其中在自检过程中，产品中的马达自转带动样品转动，会将贴在产品上的温度传感器拉扯损坏，在测试中带来极为的不便，且电气安全测试中的输入输出参数测试、正常温升、非正常温升同故障温升测试，输入参数测量的每个电压和每个温升测试都需要断开产品供电。

目前，现有的电气安全测试中的输入输出参数测试同温升测试如下：

1、产品输入输出参数测量，在额定输入电压、输入电压容差(1.1倍同0.9倍额定输入电压)同额定频率下的电参数测量，在电源切换过程中，测试样品需要断电关机(例如：产品的输入参数为，电压100-240Va.c,频率50-60Hz，测试时，产品需要在额定电压同频率100V，50Hz/100V,60Hz/240V,50Hz/240V,60Hz，同偏差电压100V*0.9,50Hz/100V*0.9,60Hz/240V*1.1,50Hz/240V*1.1,60Hz下进行产品的电压、电流、功率、电能、谐波等参数测量)

2、产品不同电压频率下正常工作/非正常工作/故障状态下的的温升测量，每一个测试都需要开机，设置样品的工作模式，等待温度稳定，保存测试数据关机。

现有的电气安全测试流程如下：

1、测试前的前期准备，将热电偶探头粘贴在需要检测的位置，组装好样品，放置在测试台上。

2、样品的输入插头接入测试电源插座，样品输出端子与负载相连。

3、设置/调节输入电源的电压、频率，达到所需要的参数，并接通样品电源。

4、通过测试人员设置产品的开关机按键，使产品在开机状态。

5、通过测试人员进行复杂的按键设置，或电脑软件设置，使产品的功能处于正常工作模式。

6、测试人员测量样品的电参数(输入电压，电流，频率，功率)，温度等参数，等待温度达到稳定，保存数据。

7、断开样品的输入电源，产品停止工作，冷却。

8、重复以上3-7条的步骤，每次需要测试人员对测试样品进行测试配置，至到完成所有的测试。

以上的测试流程中，每次输入电源切换后都需要测试人员对产品进行功能设置，软件的连接同设置，产品功能才会处于正常工作模式，测试严重依赖于人员的参于，测试效率低；而在测试领域，市场缺少测试样品在输入电源切换过程中样品不掉电关机的测试系统，不能实现自动化流程测试。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种产品输入电源切换产品不掉电自动化测试系统，能够实现样品在整个测试流程中不掉电关机，操作人员只需进行一次产品功能设置，即可完成整个测试流程测试。

为实现上述目的设计一种产品输入电源切换产品不掉电自动化测试系统，包括50Hz交流电源1、60Hz交流电源2、电源切换装置3、伺服调压器4、电参数测试仪5、电子负载7、温升记录仪8、电脑10，所述50Hz交流电源1、60Hz交流电源2并联布置，所述50Hz交流电源1、60Hz交流电源2的电源输出端分别连接电源切换装置3，所述电源切换装置3的输出端连接伺服调压器4的输入端，所述伺服调压器4的输出端连接电参数测试仪5，所述电源切换装置3、伺服调压器4、电参数测试仪5分别通过线路连接电脑10，所述电脑10控制电源切换装置3内的双向切换装置进行电源快速切换，所述伺服调压器4在电脑10的控制下进行电压调节，所述电参数测试仪5在电脑10的控制下测量电压，所述电参数测试仪5与测试样品6相连接，所述测试样品6通过线路分别连接电子负载7、温升记录仪8，所述电子负载7、温升记录仪8分别用于测量测试样品6的输出电参数以及测量测试样品6的温度数据，所述电子负载7、温升记录仪8分别通过线路连接电脑10，且将测量的电参数及温度数据反馈至电脑10。

进一步地，所述电源切换装置3、伺服调压器4、电参数测试仪5、电子负载7、温升记录仪8均通过安规测试自动化系统9连接电脑10，所述电脑10通过安规测试自动化系统9控制电源切换装置3内的双向切换装置进行电源快速切换，以及控制伺服调压器4进行电压调节和控制电参数测试仪5测量电压，所述安规测试自动化系统9控制并采集电子负载7、温升记录仪8的电参数及温度数据，并将所采集的数据反馈至电脑10。

进一步地，所述电源切换装置3设置有KA7双向切换开关、KM1开关、KM2开关、KM3开关，所述KM2开关接通防冲击模块，所述KA7双向切换开关连接50Hz交流电源1、60Hz交流电源2，且在50Hz交流电源1与60Hz交流电源2之间切换，所述KA7双向切换开关、KM1开关、KM2开关依次连接，所述KM2开关连接伺服调压器4，所述KM3开关连接在电参数测试仪5与测试样品6之间。

进一步地，所述电脑10中的上位机通过安规测试自动化系统9的控制端子控制KA7双向切换开关在50Hz交流电源1与60Hz交流电源2之间切换，并接通KM2开关、KM1开关将50Hz/60Hz电源输送至伺服调压器4，所述KM2开关接通的防冲击模块用于吸收在此产生的冲击电流。

本发明还提供了一种产品输入电源切换产品不掉电自动化测试系统的测试方法，包括以下步骤：

1)测试样品前期准备：将热电偶探头粘贴在需要检测的位置，组装好测试样品，并将测试样品插入测试电源插座，将测试样品输出端子与电子负载相连接；

2)电脑上位机中设置测试样品参数及测试流程，点击开始测试按键；

3)进入输入输出参数测试，系统进行电源切换和电压调节，达到测试设置电压后接通测试样品电源，测试样品开机，测试人员设置测试样品的工作模式，系统检测负载达到设定参数值，自动记录各仪器的测量参数值；完成一个输入电压的参数测量后，重复电源切换和电压调节，直至完成所有电压的参数测量；

4)样品不掉电状态，自动进行电源切换，电压调节，进行正常温升测量，温升记录仪的每个通道的温度达到30分钟内温差不超过1度时，保存温升数据和电参数；重复不同温升测试的转换流程，完成不同输入电压频率下的正常温升测试；

5)样品不掉电状态，自动进行电源切换，电压调节，进行样品输出端子过载测试，先进行端子输出最大功率测量，过载端子接的电子负载以5％的额定电流Irate，以5秒/次的速率调节，找到端子的保护点电流值Imax，温升测试，端子过载测试的带载电流为Irate+70％x(Imax-Irate)，测试过程中，如果端子保护，降5％的电流进行测试，如果端子不保护，升5％的电流进行测试，直到温升稳定，再次加5％的电流，直到端子保护，保存数据，并进入下个端子的温升测试并自动完成所有的端子过载测试；

6)完成所有的测试流程后，即可断开测试样品的测试电源。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明能够实现样品在整个测试流程中不掉电关机，操作人员前期只需进行一次产品功能设置，即可完成整个测试流程测试(输入输出参数，温升，过载自动化流程测试)，并对测试数据进行自动记录；

(2)本发明在整个测试流程中，测试人员只需做初始设置，当用本发明和传统系统测试同一个项目，传统系统所需测试人员的有效工作时间为5小时13分钟，而本发明测试人员有效工作时间仅为3小时10分钟，节约了2小时，节省人力38.4％；因此，本发明测试对人员的依赖大幅降低，减轻了测试人员的工作压力，且质量同工作效率都有较大的提高；

(3)相比较于传统系统整个测试项目耗时为15小时13分钟，本发明只需耗时10小时10分钟，以每个人工作8小时，如附图4传统方法需要两天才能完成，而本发明方法只需要1天即可以完成，并且正常上班的8小时中还有5小时的空闲期，极大地提高了设备同场地的使用率，扩大了产能，缩短了整个测试项目的测试周期，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本发明的结构示意图一；

图2是本发明的结构示意图二；

图3是本发明的测试流程图；

图3a是图3左侧的放大结构示意图；

图3b是图3中部的放大结构示意图；

图3c是图3右侧的放大结构示意图；

图4是本发明与传统系统人员耗时比对的结构示意图；

图5是本发明与传统系统完成周期比对的结构示意图；

图中：1、50Hz交流电源 2、60Hz交流电源 3、电源切换装置 4、伺服调压器 5、电参数测试仪 6、测试样品 7、电子负载 8、温升记录仪 9、安规测试自动化系统 10、电脑。

[具体实施方式]

如附图所示，本发明提供了一种产品输入电源切换产品不掉电自动化测试系统，包括50Hz交流电源1、60Hz交流电源2、电源切换装置3、伺服调压器4、电参数测试仪5、电子负载7、温升记录仪8、电脑10，50Hz交流电源1、60Hz交流电源2并联布置，50Hz交流电源1、60Hz交流电源2的电源输出端分别连接电源切换装置3，电源切换装置3的输出端连接伺服调压器4的输入端，伺服调压器4的输出端连接电参数测试仪5，电源切换装置3、伺服调压器4、电参数测试仪5分别通过线路连接电脑10，电脑10控制电源切换装置3内的双向切换装置进行电源快速切换，伺服调压器4在电脑10的控制下进行电压调节，电参数测试仪5在电脑10的控制下测量电压，电参数测试仪5与测试样品6相连接，测试样品6通过线路分别连接电子负载7、温升记录仪8，电子负载7、温升记录仪8分别用于测量测试样品6的输出电参数以及测量测试样品6的温度数据，电子负载7、温升记录仪8分别通过线路连接电脑10，且将测量的电参数及温度数据反馈至电脑10。

其中，电源切换装置3、伺服调压器4、电参数测试仪5、电子负载7、温升记录仪8均通过安规测试自动化系统9连接电脑10，电脑10通过安规测试自动化系统9控制电源切换装置3内的双向切换装置进行电源快速切换，以及控制伺服调压器4进行电压调节和控制电参数测试仪5测量电压，安规测试自动化系统9控制并采集电子负载7、温升记录仪8的电参数及温度数据，并将所采集的数据反馈至电脑10；该电源切换装置3设置有KA7双向切换开关、KM1开关、KM2开关、KM3开关，KM2开关接通防冲击模块，KA7双向切换开关连接50Hz交流电源1、60Hz交流电源2，且在50Hz交流电源1与60Hz交流电源2之间切换，KA7双向切换开关、KM1开关、KM2开关依次连接，KM2开关连接伺服调压器4，KM3开关连接在电参数测试仪5与测试样品6之间；电脑10中的上位机通过安规测试自动化系统9的控制端子控制KA7双向切换开关在50Hz交流电源1与60Hz交流电源2之间切换，并接通KM2开关、KM1开关将50Hz/60Hz电源输送至伺服调压器4，KM2开关接通的防冲击模块用于吸收在此产生的冲击电流。

本发明所述的产品输入电源切换产品不掉电的自动化测试方法基于安规自动化测试系统(STAS系统)，集数据采集，逻辑运算，运动控制为一体，根据测试流程设置，实现在整个测试流程中，被测产品不会由于输入电源切换而出现产品掉电关机的一种自动化流程测试方法。该测试方法将测试规范用软件语言进行编译，测试人员通过电脑上的上位机进行测试参数设定，并制定测试流程，上位机控制STAS系统进行自动测试。

如附图1所示，产品输入电源切换不掉电功能，根据电脑10中的上位机软件中测试流程，STAS系统控制电源切换装置3的KA7双向开关接通50Hz交流电源1或60Hz交流电源2，并接通防冲击模块KM2开关，再接通KM1开关，完成电源的切换后，断开KM2开关，STAS系统控制伺服调压器4调节电压，STAS系统读取电参数测试仪5中的电压值，当达到设定测试电压，接通KM3开关。测试样品6通电开机，通过样品按键、或样品工作软件设置样品的正常工作模式，STAS系统控制电子负载7进行带载，且控制温升记录仪8进行温度测量。当完成一个测试条件，测试样品在正常工作状态下进行电源切换时，由STAS系统控制电源切换装置3的KM2开关接通后，KA7开关快速在50Hz交流电源与60Hz交流电源之间切换，完成切换后断开电源切换装置3的KM2开关保证被测样品在正常工作中实现电源之间的切换。

此外，不同温升测试的转换流程，当温升记录仪的每个通道的温度达到稳定时(最后半小时的温差不超过1度)保存测试数据，在样品不掉电的情况下进入下一个测试流程，此时STAS系统控制电子负载7不带载，等待一定时间，测试样品6温度降低，后电子负载7再次带载进行温升测试，至到每个通道温度达到稳定，保存测试数据，按测试流程自动完成所有测试。

本发明所述的产品输入电源切换产品不掉电的自动化流程测试方法，其测试流程如下：

1)：测试样品前期准备，将热电偶探头粘贴在需要检测的位置，组装好样品，并将样品插入测试电源插座，样品输出端子与电子负载相连接。

2)：STAS上位机软件中设置测试样品参数同测试流程，点击开始测试按键。

3)：进入输入输出参数测试，系统按3中的要求进行电源切换同电压调节，达到测试设置电压后接通样品电源，样品开机，测试人员设置样品的工作模式，系统检测负载达到设定参数值，自动记录各仪器的测量参数值。完成一个输入电压的参数测量，重复3中的电源切换同电压调节，至到完成所有电压的参数测量。

4)：样品不掉电状态，自动进行电源切换，电压调节，进行正常温升测量，温升记录仪的每个通道的温度达到30分钟内温差不超过1度时，保存温升数据同电参数，重复3中的不同温升测试的转换流程，完成不同输入电压频率下的正常温升测试。

5):样品不掉电状态，自动进行电源切换，电压调节，进行样品输出端子过载测试，先进行端子输出最大功率测量，过载端子接的电子负载以5％的额定电流Irate，以5秒/次的速率调节，找到端子的保护点电流值Imax，温升测试，端子过载测试的带载电流为Irate+70％x(Imax-Irate)，测试过程中，如果端子保护，降5％的电流进行测试，如果端子不保护，升5％的电流进行测试，至到温升稳定，再次加5％的电流，至到端子保护，保存数据，并进入下个端子的温升测试并自动完成所有的端子过载测试。

6):完成所有的测试流程后，断开样品的测试电源。

下面结合具体实施例对本发明作以下进一步说明：

以网络视频录像机测试为例，阐述产品输入电源切换产品不掉电的自动化测试系统的具体实施。

一、如附图1所示系统的连接框图，其步骤如下：

1.首先将温升记录仪8的温度传感器粘贴在样品需要测量温度的元器件上，安装测试样品在测试位置，并将样品的USB输出端子连接在电子负载7测量端子。

2.通过电脑10，根据测试样品标签设置输入电压为100-240Vac，50Hz/60Hz，负载参数设置为5V，1.0A，选择并设置温升记录通道；选择测试流程(输入输出参数测试，90V60Hz/264V50Hz电压正常温升测试，USB端子264V50Hz高压过载温升测试)。

3.点击电脑10上的开始按键，系统进入自动化流程测试，电脑10的上位机软件通过STAS系统控制电源切换装置3选择50Hz交流电源1电压输送到伺服调压器4，STAS系统采集电参数测试仪5测量的电压值，并控制伺服调压器4进行电压调节，直到达到设定目标电压值(90V/100V/240V/264V)，接通测试样品6测试电源。

4.电脑10的上位机通过STAS系统控制电子负载7进行带载(5V，1A)，测试人员设置样品的工作模式。

二、如附图2所示系统的测试流程图，其具体的流程如下：

1.输入输出参数测试，如上，首先进行90V50Hz输入输出参数测试，安规测试自动化系统9检测电参数测试仪5、电子负载7的参数，与电脑10设置参数比较，确认测试样品处于正常工作状态，安规测试自动化系统9记录电参数测试仪5、电子负载7参数在表格中，STAS系统控制电源切换装置3在不切断内部输出电源的条件下调节伺服调压器4电压达到100V50Hz，STAS系统检测并确认测试样品处于正常工作状态，记录设备测量数据在表格中，再进行240V50Hz,264V50Hz,90V60Hz,100V60Hz,240V60Hz,264V60Hz,测量，并保持测试样品不断电进行以下测试。

2.高低电压下的正常温升测试，电源切换时同上，安规测试自动化系统9控制电源切换装置3转换到60Hz交流电源2调节伺服调压器4，电压到90V60Hz，并采集电参数测试仪5、电子负载7的电参数和温升记录仪8的温升数据，系统会根据设置10秒钟记录一次电参数同温升数据，判断温升记录仪8每个通道在半小时内温差不超过1度，确定测试样品的发热温度稳定，电脑10上位机通过安规测试自动化系统9发送指令保存测试数据，完成90V60Hz温升测试。并控制电子负载7停止带载(5V1A)，安规测试自动化系统9控制电源切换装置3转换到60Hz交流电源2调节伺服调压器4电压到264V50Hz，等待10分钟，测试样品的温度降低，安规测试自动化系统9控制电子负载7带载(5V1A),进行测试，至到温升记录仪8每个通道在半小时内温差不超过1度，保存测试数据，电子负载7断开负载(5V1A)，在测试样品工作的条件下进行到下一个测试。

3.USB端子过载温升测试，电源切换时同上，STAS系统控制电源切换装置3转换到60Hz交流电源2调节伺服调压器4电压到264V50Hz，STAS系统控制电子负载7带载(5V1A)，电子负载以5％额定电流，5秒/次的速率上升，找出USB端子的最大功率点，调整电子负载7带载值(额定电流值1A加上USB端子最大功率值与额定输出值差值的70％)，进行温升测试，至到温升记录仪8每个通道在半小时内温差不超过1度，再次增加5％的电子负载7带载值测量温升，重复以上步骤，至到电子负载7电流值不能再增加为止，保存测试数据。

4.完成以上测试后，安规测试自动化系统9控制电子负载7断载，并控制电源切换装置3断开输出电源。

本发明提及的安规测试自动化系统是一种集数据采集、运动控制于一体的自动化测试控制系统，该系统为现有技术，其专利号为ZL201620459386.7。

本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种产品输入电源切换产品不掉电自动化测试系统，包括50Hz交流电源(1)、60Hz交流电源(2)、电源切换装置(3)、伺服调压器(4)、电参数测试仪(5)、电子负载(7)、温升记录仪(8)、电脑(10)，其特征在于：所述50Hz交流电源(1)、60Hz交流电源(2)并联布置，所述50Hz交流电源(1)、60Hz交流电源(2)的电源输出端分别连接电源切换装置(3)，所述电源切换装置(3)的输出端连接伺服调压器(4)的输入端，所述伺服调压器(4)的输出端连接电参数测试仪(5)，所述电源切换装置(3)、伺服调压器(4)、电参数测试仪(5)分别通过线路连接电脑(10)，所述电脑(10)控制电源切换装置(3)内的双向切换装置进行电源快速切换，所述伺服调压器(4)在电脑(10)的控制下进行电压调节，所述电参数测试仪(5)在电脑(10)的控制下测量电压，所述电参数测试仪(5)与测试样品(6)相连接，所述测试样品(6)通过线路分别连接电子负载(7)、温升记录仪(8)，所述电子负载(7)、温升记录仪(8)分别用于测量测试样品(6)的输出电参数以及测量测试样品(6)的温度数据，所述电子负载(7)、温升记录仪(8)分别通过线路连接电脑(10)，且将测量的电参数及温度数据反馈至电脑(10)。

2.如权利要求1所述的产品输入电源切换产品不掉电自动化测试系统，其特征在于：所述电源切换装置(3)、伺服调压器(4)、电参数测试仪(5)、电子负载(7)、温升记录仪(8)均通过安规测试自动化系统(9)连接电脑(10)，所述电脑(10)通过安规测试自动化系统(9)控制电源切换装置(3)内的双向切换装置进行电源快速切换，以及控制伺服调压器(4)进行电压调节和控制电参数测试仪(5)测量电压，所述安规测试自动化系统(9)控制并采集电子负载(7)、温升记录仪(8)的电参数及温度数据，并将所采集的数据反馈至电脑(10)。

3.如权利要求2所述的产品输入电源切换产品不掉电自动化测试系统，其特征在于：所述电源切换装置(3)设置有KA7双向切换开关、KM1开关、KM2开关、KM3开关，所述KM2开关接通防冲击模块，所述KA7双向切换开关连接50Hz交流电源(1)、60Hz交流电源(2)，且在50Hz交流电源(1)与60Hz交流电源(2)之间切换，所述KA7双向切换开关、KM1开关、KM2开关依次连接，所述KM2开关连接伺服调压器(4)，所述KM3开关连接在电参数测试仪(5)与测试样品(6)之间。

4.如权利要求3所述的产品输入电源切换产品不掉电自动化测试系统，其特征在于：所述电脑(10)中的上位机通过安规测试自动化系统(9)的控制端子控制KA7双向切换开关在50Hz交流电源(1)与60Hz交流电源(2)之间切换，并接通KM2开关、KM1开关将50Hz/60Hz电源输送至伺服调压器(4)，所述KM2开关接通的防冲击模块用于吸收在此产生的冲击电流。

5.一种如权利要求1至4中任一项所述的产品输入电源切换产品不掉电自动化测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)测试样品前期准备：将热电偶探头粘贴在需要检测的位置，组装好测试样品，并将测试样品插入测试电源插座，将测试样品输出端子与电子负载相连接；

2)电脑上位机中设置测试样品参数及测试流程，点击开始测试按键；

3)进入输入输出参数测试，系统进行电源切换和电压调节，达到测试设置电压后接通测试样品电源，测试样品开机，测试人员设置测试样品的工作模式，系统检测负载达到设定参数值，自动记录各仪器的测量参数值；完成一个输入电压的参数测量后，重复电源切换和电压调节，直至完成所有电压的参数测量；

4)样品不掉电状态，自动进行电源切换，电压调节，进行正常温升测量，温升记录仪的每个通道的温度达到30分钟内温差不超过1度时，保存温升数据和电参数；重复不同温升测试的转换流程，完成不同输入电压频率下的正常温升测试；

5)样品不掉电状态，自动进行电源切换，电压调节，进行样品输出端子过载测试，先进行端子输出最大功率测量，过载端子接的电子负载以5％的额定电流Irate，以5秒/次的速率调节，找到端子的保护点电流值Imax，温升测试，端子过载测试的带载电流为Irate+70％x(Imax-Irate)，测试过程中，如果端子保护，降5％的电流进行测试，如果端子不保护，升5％的电流进行测试，直到温升稳定，再次加5％的电流，直到端子保护，保存数据，并进入下个端子的温升测试并自动完成所有的端子过载测试；

6)完成所有的测试流程后，即可断开测试样品的测试电源。

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