CN112415374A - 用于测量光耦继电器响应时间的测量电路及测量方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种用于测量光耦继电器响应时间的测量电路及测量方法，其中，用于测量光耦继电器响应时间的测量电路包括：第一直流稳压电压源、第二直流稳压电压源、光耦继电器、电压检测模块、信号发生模块，第一直流稳压电压源与光耦继电器的输入端电性连接；第二直流稳压电压源与光耦继电器的输出端电性连接；信号发生模块与光耦继电器的输入端电性连接；电压检测模块的一端与光耦继电器的输入端电性连接，另一端与光耦继电器的输出端电性连接，用于截取光耦继电器的输入端与输出端的电压跳变，以确定光耦继电器的响应时间。本申请能够对光耦继电器的响应时间进行测量。

Description

用于测量光耦继电器响应时间的测量电路及测量方法

技术领域

本申请涉及电子器件测试领域，具体而言，涉及一种用于测量光耦继电器响应时间的测量电路及测量方法。

背景技术

随着光耦继电器的广泛应用，对其可靠性的要求也越来越高，因此对光耦继电器的关键参数的测量技术就变得尤为重要。

目前，响应时间是光耦继电器的关键参数之一，它决定了光耦继电器的时间特性，其中，随着时间的推移光耦继电器的响应时间会发生退化，这样一来，光耦继电器的响应时间退化会对响应要求很快的控制测量电路造成不良影响，因此，需要对光耦继电器的响应时间进行测量。然而目前针对光耦继电器的响应时间的测量并没有测量电路的测量方法或者存在较大的误差。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种用于测量光耦继电器响应时间的测量电路、及测量方法，用以对光耦继电器响应时间的进行测量。

为此本申请第一方面提供一种用于测量光耦继电器响应时间的测量电路，其中：所述测量电路包括：第一直流稳压电压源、第二直流稳压电压源、光耦继电器、电压检测模块、信号发生模块，其中：

所述第一直流稳压电压源与所述光耦继电器的输入端电性连接；

所述第二直流稳压电压源与所述光耦继电器的输出端电性连接；

所述信号发生模块与所述光耦继电器的输入端电性连接，用于驱动所述光耦继电器由关闭状态转为导通状态；

所述电压检测模块的一端与所述光耦继电器的输入端电性连接，另一端与所述光耦继电器的输出端电性连接，用于截取所述光耦继电器的输入端与输出端的电压跳变，以根据所述光耦继电器的输入端与输出端的电压跳变确定所述光耦继电器的响应时间。

本申请实施例通过信号发生模块，能够使得所述信号发生模块驱动使光耦继电器由关闭状态转为导通状态，进而能够通过电压检测模块检测所述光耦继电器的输入端的电压跳变、输出端的电压跳变，进而能够确定光耦继电器的响应时间。

本申请实施例通过信号发生模块，能够驱动光耦继电器由关闭状态转换为导通状态，进而在光耦继电器导通状态下，能够通过电压检测模块检测光耦继电器的输出端的电压跳变和输入端的电压跳变，进而能够根据光耦继电器的输出端的发生电压跳变与光耦继电器的输入端的发射电压跳变之间的时间间隔确定光耦继电器的响应时间。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，所述信号发生模块包括第一电阻、第二电阻、三极管、信号发生器；

所述三极管的集电极与所述光耦继电器的输入端的负极电性连接；

所述第二电阻的第一端与所述三极管的基极电性连接，并与所述第一电阻的第一端电性连接；

所述第一电阻的第二端与所述信号发生器的输出端的正极电性连接；

所述第一直流稳压电压源的负极与所述信号发生器的输出端的负极、所述第二电阻的第二端、所述三极管的射极电性连接。

在本可选的实施方式中，通过第一电阻、第二电阻、三极管、信号发生器能够使得光耦继电器快速由关闭状态转为导通状态。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，所述电压检测模块包括示波器、第一电压探头、第二电压探头；

所述第一电压探头的输入端的正极与所述三极管的集电极电性连接，所述第一电压探头的输入端的负极与所述第一直流稳压电压源的负极电性连接，所述第一电压探头的输出端与所述示波器电性连接；

所述第二电压探头的输入端的正极与所述光耦继电器的输出端的正极电性连接，所述第二电压探头的输入端的负极与所述第一直流稳压电压源的负极电性连接，所述第二电压探头的输出端与所述示波器电性连接。

在本可选的实施方式中，通过第一电压探头、第二电压探头可检测光耦继电器的输入端电压、输出端电压，并可通过示波器显示检测光耦继电器的输入端电压、输出端电压的具体数值及检测时间点。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，所述测量电路还包括第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第二直流稳压电压源的正极电性连接；

所述第三电阻的第二端与所述光耦继电器的输出端的正极电性连接，并与所述第二电压探头的输入端的正极电性连接，用于保护所述光耦继电器的输出端。

在本可选的实施方式中，通过第三电阻能够保护光耦继电器的输出端，其中，第三电阻限制了流过光耦继电器的输出端的电流，即使在光耦继电器的输出端发生异常的情况下也不会造成光耦继电器的输出端过电流烧毁。

在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述第三电阻的阻值为120Ω，第三电阻的阻值选取与第二直流稳压电压源的输出电压相关，结合欧姆定律(电流等于电压除以电阻)使流过光耦继电器的输出端电流小于或等于10mA。若第二直流稳压电压源的输出电压为12V，为使得流过光耦继电器的输出端电流小于或等于10mA，则第三电阻的阻值需大于或等于120Ω。

在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述第二电阻的阻值为4.7kΩ。

在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述第一电阻的阻值为470Ω。

在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述第一直流稳压电压源的输出电压为所述光耦继电器的额定输入电压；

以及，所述第二直流稳压电压源的输出电压小于所述光耦继电器的额定输出电压。

在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述第二直流稳压电压源的输出电压为12V。

本申请第二方面公开一种用于测量光耦继电器响应时间的测量方法，其特征在于，所述测量方法应用于本申请第一方面的测量电路中，所述方法包括：

信号发生模块启动，以使得所述信号发生模块驱动使光耦继电器由关闭状态转为导通状态；

电压检测模块检测所述光耦继电器的输入端的电压跳变、输出端的电压跳变；

所述电压检测模所述光耦继电器的输入端的电压跳变与输出端的电压跳变的数值和时间点，以确定所述光耦继电器的响应时间。

本申请实施例通过信号发生模块，能够使得所述信号发生模块驱动使光耦继电器由关闭状态转为导通状态，进而能够通过电压检测模块检测所述光耦继电器的输入端的电压跳变、输出端的电压跳变，进而能够确定光耦继电器的响应时间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本申请实施例公开的一种用于测量光耦继电器响应时间的测量电路的结构示意图；

图2是本申请实施例公开的一种用于测量光耦继电器响应时间的测量方法的流程示意图。

其中，附图标记为：第一直流稳压电压源V1、第二直流稳压电压源V2、第一电阻R1、信号发生器G、第二电阻R2、第一电压探头T1、第三电阻R3、第二电压探头T1、三级管Q1。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

请参阅图1，图1是本申请实施例公开的一种用于测量光耦继电器响应时间的测量电路的结构示意图。如图1所示，该用于测量光耦继电器响应时间的测量电路包括：第一直流稳压电压源、第二直流稳压电压源、光耦继电器、电压检测模块、信号发生模块，其中：

第一直流稳压电压源与光耦继电器的输入端电性连接；

第二直流稳压电压源与光耦继电器的输出端电性连接；

信号发生模块与光耦继电器的输入端电性连接，用于驱动光耦继电器由关闭状态转为导通状态；

电压检测模块的一端与光耦继电器的输入端电性连接，另一端与光耦继电器的输出端电性连接，用于截取光耦继电器的输入端与输出端的电压跳变，以根据光耦继电器的输入端与输出端的电压跳变确定光耦继电器的响应时间。

在本申请实施例中，第一直流稳压电压源、第二直流稳压电压源均可调节，其中，通过调节第一直流稳压电压源，可将第一直流稳压电压源的输出电压设置为光耦继电器额定输入电压。通过调节第二直流稳压电压源，可将第二直流稳压电压源的输出电压设置为小于光耦继电器的额定输出电压。

在本申请实施例中，关于光耦继电器的额定输出电压的具体数值和光耦继电器的额定输入电压的具体数值可参阅现有技术，例如可参阅光耦继电器的规格书，本申请实施例对此不作赘述。

在本申请实施例中，关于光耦继电器具体得如何由关闭状态转换为导通状态，请参阅现有技术，本申请实施例对此不作赘述。

在本申请实施例中，光耦继电器为接线端口未失效的样品，这样一来，能够确保对光耦继电器进行有效响应时间测试。

本申请实施例通过信号发生模块，能够驱动光耦继电器由关闭状态转换为导通状态，进而在光耦继电器导通状态下，能够通过电压检测模块检测光耦继电器的输出端的电压跳变和输入端的电压跳变，进而能够根据光耦继电器的输出端的发生电压跳变与光耦继电器的输入端的发射电压跳变之间的时间间隔确定光耦继电器的响应时间。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，信号发生模块包括第一电阻、第二电阻、三极管、信号发生器；

三极管的集电极与光耦继电器的输入端的负极电性连接；

第二电阻的第一端与三极管的基极电性连接，并与第一电阻的第一端电性连接；

第一电阻的第二端与信号发生器的输出端的正极电性连接；

第一直流稳压电压源的负极与信号发生器的输出端的负极、第二电阻的第二端、三极管的射极电性连接。

在本申请实施例中，三极管优选型号为2N4401的三极管。

在本申请实施例中，可将信号发生器设置为由0V至5V跳变，以驱动光耦继电器由关闭状态转为导通状态。

本可选的实施方式中的第一电阻、第二电阻、三极管、信号发生器可使得光耦继电器能够快速导通。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，电压检测模块包括示波器、第一电压探头、第二电压探头；

第一电压探头的输入端的正极与三极管的集电极电性连接，第一电压探头的输入端的负极与第一直流稳压电压源的负极电性连接，第一电压探头的输出端与示波器电性连接；

第二电压探头的输入端的正极与光耦继电器的输出端的正极电性连接，第二电压探头的输入端的负极与第一直流稳压电压源的负极电性连接，第二电压探头的输出端与示波器电性连接。

在本可选的实施方式中，通过第一电压探头、第二电压探头能够检测光耦继电器的输入端和输出端的电压，并通过示波器显示检测结果。

在本可选的实施方式中，测量电路还包括第三电阻，第三电阻的第一端与第二直流稳压电压源的正极电性连接；

第三电阻的第二端与光耦继电器的输出端的正极电性连接，并与第二电压探头的输入端的正极电性连接，用于保护光耦继电器的输出端，其中，第三电阻限制了流过光耦继电器的输出端的电流，即使在光耦继电器的输出端发生异常的情况下也不会造成光耦继电器的输出端过电流烧毁。

在本可选的实施方式中，通过第三电阻能够保护光耦继电器的输出端。

在本可选的实施方式中，进一步可选地，第三电阻的阻值为120Ω。其中，第三电阻的阻值选取与第二直流稳压电压源的输出电压相关，结合欧姆定律(电流等于电压除以电阻)使流过光耦继电器的输出端电流小于或等于10mA。若第二直流稳压电压源的输出电压为12V，为使得流过光耦继电器的输出端电流小于或等于10mA，则第三电阻的阻值需大于或等于120Ω。

在本可选的实施方式中，进一步可选地，第二电阻的阻值为4.7kΩ。

在本可选的实施方式中，进一步可选地，第一电阻的阻值为470Ω。

在本可选的实施方式中，进一步可选地，第二直流稳压电压源的输出电压小于光耦继电器的额定输出电压。具体地，第二直流稳压电压源的输出电压设置为12V。

此外，本申请实施例还公开一种用于测量光耦继电器响应时间的测量方法，测量方法应用于本申请实施例的测量电路中。

具体地，本申请实施例的用于测量光耦继电器响应时间的测量方法包括：

101、信号发生模块启动，以使得信号发生模块驱动使光耦继电器由关闭状态转为导通状态；

102、电压检测模块检测光耦继电器的输入端的电压跳变、输出端的电压跳变；

103、电压检测模显示光耦继电器的输入端的电压跳变与输出端的电压跳变的数值和时间点，以确定光耦继电器的响应时间。

在本申请实施例中，由于示波器在通过电压探头检测到光耦继电器的输入端的电压跳变、输出端的电压跳变时，记录一个时间，因此可根据光耦继电器的输入端的电压跳变、输出端的电压跳变读取两个时间点，进而将两个时间点之差作为光耦继电器的响应时间。

在本申请实施例中，根据光耦继电器的输入端的电压跳变、输出端的电压跳变的数值可先判断该光耦继电器是否有效，如果有效才根据两个电压跳变的时间点之间的时间间隔作为光耦继电器的响应时间，最终完成光耦继电器的响应时间的测量。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个测量电路，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于测量光耦继电器响应时间的测量电路，其特征在于，所述测量电路包括：第一直流稳压电压源、第二直流稳压电压源、光耦继电器、电压检测模块、信号发生模块，其中：

所述第一直流稳压电压源与所述光耦继电器的输入端电性连接；

所述第二直流稳压电压源与所述光耦继电器的输出端电性连接；

所述信号发生模块与所述光耦继电器的输入端电性连接，用于驱动所述光耦继电器由关闭状态转为导通状态；

所述电压检测模块的一端与所述光耦继电器的输入端电性连接，另一端与所述光耦继电器的输出端电性连接，用于截取所述光耦继电器的输入端与输出端的电压跳变，以确定所述光耦继电器的响应时间。

2.如权利要求1所述的测量电路，其特征在于，所述信号发生模块包括第一电阻、第二电阻、三极管、信号发生器；

所述三极管的集电极与所述光耦继电器的输入端的负极电性连接；

所述第二电阻的第一端与所述三极管的基极电性连接，并与所述第一电阻的第一端电性连接；

所述第一电阻的第二端与所述信号发生器的输出端的正极电性连接；

所述第一直流稳压电压源的负极与所述信号发生器的输出端的负极、所述第二电阻的第二端、所述三极管的射极电性连接。

3.如权利要求2所述的测量电路，其特征在于，所述电压检测模块包括示波器、第一电压探头、第二电压探头；

所述第一电压探头的输入端的正极与所述三极管的集电极电性连接，所述第一电压探头的输入端的负极与所述第一直流稳压电压源的负极电性连接，所述第一电压探头的输出端与所述示波器电性连接；

所述第二电压探头的输入端的正极与所述光耦继电器的输出端的正极电性连接，所述第二电压探头的输入端的负极与所述第一直流稳压电压源的负极电性连接，所述第二电压探头的输出端与所述示波器电性连接。

4.如权利要求3所述的测量电路，其特征在于，所述测量电路还包括第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第二直流稳压电压源的正极电性连接；

所述第三电阻的第二端与所述光耦继电器的输出端的正极电性连接，并与所述第二电压探头的输入端的正极电性连接，用于保护所述光耦继电器的输出端。

5.如权利要求4所述的测量电路，其特征在于，所述第三电阻的阻值为120Ω。

6.如权利要求4所述的测量电路，其特征在于，所述第二电阻的阻值为4.7kΩ。

7.如权利要求4所述的测量电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值为470Ω。

8.如权利要求4所述的测量电路，其特征在于，所述第一直流稳压电压源的输出电压为所述光耦继电器的额定输入电压；

以及，所述第二直流稳压电压源的输出电压小于所述光耦继电器的额定输出电压。

9.如权利要求8所述的测量电路，其特征在于，所述第二直流稳压电压源的输出电压为12V。

10.一种用于测量光耦继电器响应时间的测量方法，其特征在于，所述测量方法应用于如权利要求1-9任一项所述的测量电路中，所述方法包括：

信号发生模块启动，以使得所述信号发生模块驱动使光耦继电器由关闭状态转为导通状态；

电压检测模块检测所述光耦继电器的输入端的电压跳变、输出端的电压跳变；

所述电压检测模所述光耦继电器的输入端的电压跳变与输出端的电压跳变的数值和时间点，以确定所述光耦继电器的响应时间。

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