CN112290605A - 无线电设备测试系统通用多通道加电设备 - Google Patents

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吕雅柔
李媛媛
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Abstract

本发明提供一种无线电设备测试系统通用多通道加电设备，包含供电模块、开关控制模块、继电器模块、霍尔电流传感器模块、交流220V输入端口、面板开关、串口通讯控制端口、一次电源输入与输出端口、电流监测端口。本发明用于实现无线电设备测试系统为被测产品加电时一次电源的瞬态输出快速上电；通过使用继电器控制使测试系统具备电源输出能力；通过电流传感器使加电设备具备测试系统被测产品供电瞬态及稳态电源功耗电流测量能力。本发明设备具有小型化、模块化、通用化的优点，具备良好的兼容性和扩展性，可实现无线电设备测试系统多通道供电及功耗瞬态及稳态电流测试。

Description

无线电设备测试系统通用多通道加电设备
技术领域
本发明属于测试技术领域，尤其涉及一种无线电设备测试系统通用多通道加电设备。
背景技术
在测试系统对无线电设备进行测试时，需要测试系统为无线电设备的二次电源供电。无线电设备的二次电源是指为满足不同用电设备对电能形式的不同要求，将主电源部分电能转换成另一形式电能的装置。它是一个电源设备，本身需要外部供电，这个外部供电电源叫一次电源。
无线电设备测试系统的加电设备是测试系统中的一部分，起到为无线电设备二次电源供电的作用。通常采用标准直流电源作为外部供电一次电源，而标准直流电源由于设计原理限制，存在打开输出开关后输出电压达到稳态缓慢的问题。另外，无线电设备各分系统往往需要单独供电，而增加一次电源的数量会造成测试设备成本上升、便携性降低、很难做到小型化设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线电设备测试系统通用多通道加电设备，用于实现无线电设备测试系统为被测产品加电时一次电源瞬态输出快速上电，并使测试系统具备多路电源输出能力，及测试系统为被测产品供电过程中输出的瞬态及稳态电流实时监测功能。
本发明的技术方案是提供一种无线电设备测试系统通用多通道加电设备，加电设备的机箱内，设有开关控制模块，和与之连接的若干个继电器模块；所述继电器模块的数量与加电通道的数量相对应；
所述机箱的面板上，设有：
一次电源输入端口，与外部的一次电源、所述的若干个继电器模块相连接；
一次电源输出端口，与所述的若干继电器模块、外部的被测产品相连接；
其中，在外部测试系统的上位机、机箱面板上的面板开关的共同控制下，所述开关控制模块产生驱动信号，来驱动继电器模块；
所述继电器模块处的继电器开关闭合时，一次电源输入端口与一次电源输出端口回路导通，通过已到达稳态的直流一次电源为被测产品供电。
可选地，所述加电设备进一步电流传感器模块，用于实时监测通过所述加电通道的电流。
可选地，所述加电设备进一步设有电流监测端口，和与之连接的若干个霍尔电流传感器模块；所述霍尔电流传感器模块的数量与加电通道的数量相对应；
所述霍尔电流传感器模块位于机箱内，电流监测端口位于机箱面板；所述霍尔电流传感器模块内的霍尔电流传感器，为应用霍尔原理的闭环电流传感器；
机箱内各路连接继电器模块与一次电源输出端口的导线，分别穿过对应的霍尔电流传感器；所述霍尔电流传感器利用磁电转化性质将导线中的电流，按照相应比例转换为输出电流信号，再通过并联电阻将输出电流信号转化为电压信号后，接至电流监测端口来实施监测。
可选地，所述导线在霍尔电流传感器处，以正向缠绕若干圈数。
可选地，所述加电设备进一步包含位于机箱面板的串口通讯控制端口，其与上位机的控制信号输出端口、机箱内的开关控制模块相连接；
上位机产生的继电器控制信号以串口通讯信号形式，经串口通讯控制端口接入开关控制模块，由开关控制模块转换为若干路高低电平信号，经闭合的面板开关传输给继电器模块。
可选地，上位机故障时，所述面板开关还用于紧急断电。
可选地，所述继电器模块中的继电器为直流电磁继电器，设置有继电器线圈引线管脚与开关控制模块的控制信号输出端口相连；继电器线圈受到激励后，产生磁力吸合继电器开关，以导通继电器模块。
可选地，所述加电设备的机箱内部安装有供电模块，机箱面板处还设有为加电设备本身供电的电源的输入端口；
该电源是交流220V电源，通过交流220V输入端口接入供电模块，由供电模块转换为±15V及5V直流电，为机箱内的其他模块供电。
可选地，所述加电设备的机箱，是高度3U的标准19"机箱。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明提供了同时控制各加电通道上电，并能够实时监控各加电通道上电状态的功能，实现了各加电通道瞬态上电的效果。
2.由于各功能模块均安装于标准19"机箱内，且可以使用一台一次电源为多路发射机或信处机供电，因而极大地缩小了设备的体积，实现了小型化设计，方便设备的维护。
3.多通道瞬态加电机箱同时提供了面板开关和程控开关，在测试软件出现故障时，可通过面板开关紧急断电，提高了整个测试设备系统的安全性、可靠性。
附图说明
图1为测试系统通用多通道加电设备为产品加电实现原理框图。
图2为测试系统通用多通道加电设备继电器模块原理图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
配合参见图1、图2，本发明提供一种基于无线电设备测试系统的多通道加电设备，该多通道加电设备采用了高度3U的标准19"机箱10。机箱内部安装有供电模块50、开关控制模块40、继电器模块20、电流传感器模块(本例采用霍尔电流传感器模块30)；外部接口包括交流220V输入端口(图未示出)、串口通讯控制端口42、一次电源输入端口61、一次电源输出端口62、电流监测端口70，相应地安装于机箱的前面板或后面板。
所述机箱的前面板处，设置电流监测端口70、面板开关41：其中，电流监测端口70用于连接霍尔电流传感器模块30与外部的测试系统；面板开关41与开关控制模块40连接。
所述机箱的后面板处，设置交流220V输入端口、串口通讯控制端口42、一次电源输入端口61、一次电源输出端口62：其中，交流220V输入端口与供电模块50连接；串口通讯控制端口42用于连接外部的测试系统与开关控制模块40；一次电源输入端口61与一次电源输出端口62分别与继电器模块20连接，所述一次电源输入端口61用于连接加电设备与一次电源，所述一次电源输出端口62用于连接加电设备与被测产品。
通过所述供电模块50，将经由交流220V输入端口输入的220V交流电，转化为±15V及5V直流电，为机箱内的其他模块供电。
所述串口通讯控制端口42与上位机的控制信号输出端口相连接。开关控制模块40接收外部串口通讯控制信息以及面板开关41指令，产生高低电平信号来驱动继电器模块20。即，本发明所述加电设备的各个加电通道，均通过面板开关41和上位机软件共同控制。
所述继电器模块20中，继电器采用直流电磁继电器，同时设置继电器线圈引线管脚与开关控制模块40的控制信号输出端口相连。采用该控制信号作为激励，使继电器线圈产生磁力吸合继电器开关，从而导通继电器模块20。继电器控制信号由外部测试系统的上位机发送，通过串口通讯控制端口42接入开关控制模块40，再由开关控制模块40将串口通讯信号转化为高低电平信号驱动继电器开关。当继电器开关闭合时，一次电源输入端口61与一次电源输出端口62在机箱内部的回路导通，已到达稳态的直流一次电源直接为被测产品供电，从而达到瞬态上电的效果。
所述霍尔电流传感器模块30用于监测实时电流，模块中的传感器为应用霍尔原理的闭环电流传感器。机箱内各路连接继电器模块20与一次电源输出端口62的导线分别穿过对应的霍尔电流传感器，利用霍尔器件的磁电转化性质，导线中电流按照相应比例转换为霍尔器件的输出电流信号,再通过并联电阻将输出电流转化为电压信号连至机箱面板上的电流监测端口70进行监控，从而实现测试系统测试过程中，对实时输出的瞬态及稳态电流进行监测的功能。
本发明通过增加继电器模块20数量，并将外部一次电源输入端口61同时接到各个继电器模块20的输入端，即，每增加一个继电器模块20，便可扩展一个一次电源输出通道，从而实现使用一台一次电源同时可控制并输出多路电源信号的功能。同理，可于每路加电通道中，增加相应的一个霍尔电流传感器模块30，使每路加电通道都能实现实时电流监测功能。
图1的示例中提供了六个加电通道(对应图中的标记1-6)，对应设置了六个继电器模块20和六个霍尔电流传感器模块30。通过上位机产生485串口通讯信号，再由开关控制模块40将其转化为6路激励信号，经面板开关41传至继电器模块20，实现上位机程控与面板控制的功能。再将机箱内一次电源正端导线沿闭环霍尔电流传感器上方箭头方向穿过，利用霍尔器件的磁电转化性质将导线中电流按照相应比例转换为霍尔器件电流输出并连接至机箱面板处的电流监测端口70进行监测，从而达到实时监测被测产品功耗的功能。为得到准确的监测值，可通过将导线以正向缠绕霍尔电流传感器适当圈数，增加其测量精度。
综上所述，所述的无线电测试系统的多通道加电设备，可以有效解决采用标准直流一次电源作为测试系统外部供电设备时输出电压达到稳态缓慢的问题；且提供了测试系统被测产品供电瞬态与稳态电源功耗电流测量能力与多路输出能力。本发明提高了测试系统电源设备的稳定性和通用性，且具备良好的兼容性和扩展性。
本发明的继电器模块为测试系统提供多路电源输出能力以及给被测产品加电时一次电源的瞬态输出快速上电能力。采用小型直流电磁继电器作为加电通道开关，可通过外部输入激励量使继电器线圈产生磁力吸合继电器开关，从而导通继电器模块。开关控制模块将上位机程控软件发送的485串口通讯信号转化为高低电平信号以驱动各个继电器模块，由此达到程控开关的目的。
本发明通过霍尔电流传感器模块，在测试系统为被测产品供电过程中，实现对瞬态及稳态电源功耗电流的测量。将加电通道导线正向穿过闭环霍尔电流传感器中，利用霍尔器件的磁电转化性质将导线中电流按照相应比例转换为霍尔器件电流输出并连接机箱面板监测端口进行监测，从而达到实时监测被测产品功耗的功能。
本发明在机箱前面板上为各加电通道增加面板开关，用于实现设备面板控制产品加电的功能，并使设备在上位机软件出现故障时，具有面板紧急断电功能。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种无线电设备测试系统通用多通道加电设备，其特征在于，
加电设备的机箱内，设有开关控制模块(40)，和与之连接的若干个继电器模块(20)；所述继电器模块(20)的数量与加电通道的数量相对应；
所述机箱的面板上，设有：
一次电源输入端口(61)，与外部的一次电源、所述的若干个继电器模块(20)相连接；
一次电源输出端口(62)，与所述的若干继电器模块(20)、外部的被测产品相连接；
其中，在外部测试系统的上位机、机箱面板上的面板开关(41)的共同控制下，所述开关控制模块(40)产生驱动信号，来驱动继电器模块(20)；所述继电器模块(20)处的继电器开关闭合时，一次电源输入端口(61)与一次电源输出端口(62)回路导通，通过已到达稳态的直流一次电源为被测产品供电。
2.权利要求1所述无线电设备测试系统通用多通道加电设备，其特征在于，所述加电设备进一步电流传感器模块，用于实时监测通过所述加电通道的电流。
3.权利要求1所述无线电设备测试系统通用多通道加电设备，其特征在于，所述加电设备进一步设有电流监测端口(70)，和与之连接的若干个霍尔电流传感器模块(30)；所述霍尔电流传感器模块(30)的数量与加电通道的数量相对应；
所述霍尔电流传感器模块(30)位于机箱内，电流监测端口(70)位于机箱面板；所述霍尔电流传感器模块(30)内的霍尔电流传感器，为应用霍尔原理的闭环电流传感器；
机箱内各路连接继电器模块(20)与一次电源输出端口(62)的导线，分别穿过对应的霍尔电流传感器；所述霍尔电流传感器利用磁电转化性质将导线中的电流，按照相应比例转换为输出电流信号，再通过并联电阻将输出电流信号转化为电压信号后，接至电流监测端口(70)来实施监测。
4.权利要求3所述无线电设备测试系统通用多通道加电设备，其特征在于，所述导线在霍尔电流传感器处，以正向缠绕若干圈数。
5.权利要求1所述无线电设备测试系统通用多通道加电设备，其特征在于，所述加电设备进一步包含位于机箱面板的串口通讯控制端口(42)，其与上位机的控制信号输出端口、机箱内的开关控制模块(40)相连接；
上位机产生的继电器控制信号以串口通讯信号形式，经串口通讯控制端口(42)接入开关控制模块(40)，由开关控制模块转换为若干路高低电平信号，经闭合的面板开关(41)传输给继电器模块(20)。
6.权利要求5所述无线电设备测试系统通用多通道加电设备，其特征在于，上位机故障时，所述面板开关(41)还用于紧急断电。
7.权利要求1所述无线电设备测试系统通用多通道加电设备，其特征在于，所述继电器模块(20)中的继电器为直流电磁继电器，设置有继电器线圈引线管脚与开关控制模块(40)的控制信号输出端口相连；继电器线圈受到激励后，产生磁力吸合继电器开关，以导通继电器模块(20)。
8.权利要求1所述无线电设备测试系统通用多通道加电设备，其特征在于，所述加电设备的机箱内部安装有供电模块(50)，机箱面板处还设有为加电设备本身供电的电源的输入端口；
该电源是交流220V电源，通过交流220V输入端口接入供电模块(50)，由供电模块(50)转换为±15V及5V直流电，为机箱内的其他模块供电。
9.权利要求1所述无线电设备测试系统通用多通道加电设备，其特征在于，所述加电设备的机箱，是高度3U的标准19"机箱(10)。
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