CN112666497A - 多用途导通绝缘测试设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种多用途导通绝缘测试设备。所述测试包括：测试终端、检测设备和导通测试仪；导通测试仪包括：多个接口测试卡、以太网交换机以及电源模块；多个接口测试卡包括至少一个主接口测试卡，其他接口测试卡与主接口测试卡通过级联方式连接，其他接口测试卡的输入通道与测试工装对应；检测设备的红表笔和黑表笔连接主接口测试卡的输出通道；多个接口测试卡均通过电源模块供电；以太网交换机通过以太网与测试终端以及多个接口测试卡连接。采用本方法能够实现高效率以及多用途的导通绝缘测试。
Description
技术领域
本申请涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种多用途导通绝缘测试设备。
背景技术
随着军工电子设备自动化程度的不断提高，电子设备接口电路多样化，电缆网的复杂程度不断增加，这就要求测试设备具有更多的测试点数，具备高扩展性和通用化设计。
目前电缆网测试设备主要分为两种，一种是设计专用的继电器卡，利用恒流源或恒压源同时加入测试点两端，通过采集卡测试两端电压，进而计算出电缆的导通阻值(桂继勇，沈楠.便携式电缆通断测试仪设计：电子世界，2019)、(韩琦文，赵转萍，梁爽.某型号导弹电缆网导通绝缘性能检测系统设计：机电工程，2016)。这种方法集成度高，缺点是可扩展性差、测试精度低、无法满足复杂型号的电缆网测试。另一种是采用电源模块、开关和指示灯进行有源测试(邵林林，喻波，吴晓鸣，李艳丽，程攀.一种电缆导通绝缘测试装置.中国专利：CN205427089U，2016-08-03)，这种有源测试方法适用于简单电缆网测试，不具备自动化测试功能，测试误差大，无法适用于多连接器的复杂电缆网测试。
而针对于设备电气接口的性能测试还处于使用传统人工测量方式，通过万用表、绝缘测试仪等通用化测试设备进行测试。依靠人工测量方式极大可能会存在测试覆盖不全、被测设备烧毁等问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决目前多用途导通绝缘测试设备进行测试效率低时的多用途导通绝缘测试设备。
一种多用途导通绝缘测试设备，所述测试包括：
测试终端、检测设备和导通测试仪；
所述导通测试仪通过以太网与所述测试终端连接；
所述测试终端与所述检测设备通过接口连接；
所述导通测试仪通过测试工装与电缆网的连接器或电子设备的连接器对应连接；
所述检测设备的红表笔和黑表笔连接所述导通测试仪；
所述导通测试仪包括：多个接口测试卡、以太网交换机以及电源模块；
所述多个接口测试卡包括至少一个主接口测试卡，其他接口测试卡与所述主接口测试卡通过级联方式连接，所述其他接口测试卡的输入通道与所述测试工装对应；
所述检测设备的红表笔和黑表笔连接所述主接口测试卡的输出通道；
所述多个接口测试卡均通过所述电源模块供电；所述以太网交换机通过以太网与所述测试终端以及所述多个接口测试卡连接。
在其中一个实施例中，还包括：所述接口测试卡包括：两路测量通道、MCU以及存储模块；所述测量通道包括：测试连接器、继电器矩阵以及驱动隔离模块；所述测试连接器、继电器矩阵以及驱动隔离模块依次连接，所述驱动隔离模块与所述MCU连接，所述MCU与所述存储模块连接。
在其中一个实施例中，还包括：所述测量通道还包括测试接口；所述测试接口包括继电器矩阵，所述继电器矩阵由多个独立继电器组成；所述多个独立继电器的公共端分别连接所述测试连接器的输入通道。
在其中一个实施例中，还包括：所述测试连接器为矩形连接器。
在其中一个实施例中，还包括：所述导通测试仪的接口包括：红香蕉接口、黑香蕉接口、两个RJ45接口、电源插座以及电源开关；所述导通测试仪通过RJ45接口与所述测试终端连接。
在其中一个实施例中，还包括：所述测试终端与所述检测设备通过RS232接口连接。
在其中一个实施例中，还包括：所述检测设备包括：程控数字万用表和程控绝缘电阻测试仪。
在其中一个实施例中，还包括：所述电源模块交流输入电压范围为90V～264V，输出直流电压为24V。
在其中一个实施例中，还包括：所述MCU为STM32系列单片机。
在其中一个实施例中，还包括：所述驱动隔离模块为单通道输出光耦。
上述多用途导通绝缘测试设备，整个测试系统除接口测试卡外，均由常见的通用设备组成，通用设备具有维护成本低、测试精度高、可标定的优点，同时适用复杂电缆网的导通绝缘测试和设备接口的电气性能测试。本发明的接口测试卡，只需完成测试接口对应点号的切换功能，通过级联方式连接，可扩展性强，理论上可以实现无限制扩展，适应于任何复杂电缆网上连接器的测试需求。通过不同的级联方式与板卡数量组合，可以形成机柜式设备、便携式通用设备等多种型号产品，适用于各种测试场所。
附图说明
图1为一个实施例中多用途导通绝缘测试设备示意性结构图；
图2(a)为一个实施例中导通绝缘测试仪的1路测试接口的示意性结构图；
图2(b)为一个实施例中导通绝缘测试仪的2路测试接口的示意性结构图
图3为一个实施例中导通测试仪的结构示意图；
图4为另一个实施例中接口测试卡的结构示意图；
图5为一个实施例中单个接口测试卡的测试接口的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种多用途导通绝缘测试设备，包括以下步骤：
测试终端100、检测设备200和导通测试仪300，导通测试仪300通过以太网与测试终端100连接，测试终端100与检测设备200通过接口连接；导通测试仪300通过测试工装与电缆网的连接器或电子设备的连接器对应连接；检测设备200的红表笔和黑表笔连接导通测试仪300；导通测试仪300包括：多个接口测试卡310、以太网交换机320以及电源模块330；多个接口测试卡310包括至少一个主接口测试卡311，其他接口测试卡312与主接口测试卡311通过级联方式连接，其他接口测试卡312的输入通道与测试工装对应；检测设备200的红表笔和黑表笔连接主接口测试卡311的输出通道；多个接口测试卡310均通过电源模块330供电；以太网交换机320通过以太网与测试终端100以及多个接口测试卡310连接。
导通测试和绝缘测试时，导通绝缘测试仪300只负责测试点号的切换，具体的阻值测试由检测设备200完成，而检测设备200具有维护成本低、测试精度高、可标定的优点。测试工装根据被测连接器的型号配备不同的测试转接工装，导通绝缘测试仪300接口采用标准接口，转接工装可根据实际情况选用标准的连接器插针、插孔或相应的测试连接器。测试终端100上运行上位机软件，根据测试配置项配置导通绝缘测试仪300，进行连接器的点号选择，通过接口配置检测设备的档位和量程，并读取测试结果，自动生成测试报告。
值得说明的是，测试终端100可以是个人计算机、工控机等。
上述多用途导通绝缘测试设备，整个测试系统除接口测试卡外，均由常见的通用设备组成，通用设备具有维护成本低、测试精度高、可标定的优点，同时适用复杂电缆网的导通绝缘测试和设备接口的电气性能测试。本发明的接口测试卡，只需完成测试接口对应点号的切换功能，通过级联方式连接，可扩展性强，理论上可以实现无限制扩展，适应于任何复杂电缆网上连接器的测试需求。通过不同的级联方式与板卡数量组合，可以形成机柜式设备、便携式通用设备等多种型号产品，适用于各种测试场所。
在其中一个实施例中，导通测试仪采用31芯标准接口，当被测连接器芯数N≤31芯时，只需要使用导通绝缘测试仪的1路测试接口，如图2(a)所示，当被测连接器芯数31＜N≤62芯时，使用导通绝缘测试仪的2路测试接口，如图2(b)所示，以此类推，导通绝缘测试仪可以覆盖目前所有连接器的测试，只需针对不同的连接器设计相应的测试工装即可。
由于导通测试仪采用的是31芯标准接口，因此，在进行导通原测试时，不仅可以对电缆网进行测试，还可以对其他设备进行测试。
在其中一个实施例中，导通测试仪的接口包括：红香蕉接口、黑香蕉接口、两个RJ45接口、电源插座以及电源开关；导通测试仪通过RJ45接口与所述测试终端连接。上述接口均为外部接口，通过RJ45接口可以实现以太网连接。
具体的，电源模块选择支持短路、过负载、过电压、过温度保护功能的电源模块，交流输入电压范围为90V～264V，输出直流电压为24V。
电源开关选用金属圆形带灯按钮自锁开关，最大电流支持18A。
在一个实施例中，如图3所示，给出导通测试仪的示意性图，其中，接口测试卡0为主接口测试卡，接口测试卡1-N为其他接口测试卡，T0-T2N为输入通道。
具体的，单个接口测试卡最多支持62芯连接器测试，根据不同测试需求，单台测试仪可以通过级联方式无限制配置足够多的接口测试卡，以适应复杂接口的测试需求，根据接口测试卡的扩展数量只需调整电源模块及交换机数量即可。
在其中一个实施例中，如图4所示，接口测试卡包括：两路测量通道313、MCU 314以及存储模块315；测量通道313包括：测试连接器316、继电器矩阵317以及驱动隔离模块318；测试连接器316、继电器矩阵317以及驱动隔离模块318依次连接，驱动隔离模块318与MCU314连接，MCU 314与存储模块连接315。
具体的，MCU 314还与电源模块和以太网通讯模块连接。
另外，接口测试卡312接收以太网指令后，完成相应继电器的切换控制，实现被测连接器点号的切换。
在其中一个实施例中，测量通道还包括测试接口；测试接口包括继电器矩阵，继电器矩阵由多个独立继电器组成；多个独立继电器的公共端分别连接测试连接器的输入通道。
具体的，如图5所示，单个接口测试卡设计2个测试接口，测试连接器选用标准的J30J-31芯系列矩形连接器，每个测试接口均设计两组独立的继电器矩阵，每组继电器矩阵由32个独立继电器组成，继电器的公共端依次连接至测试连接器的点号，其中CH0_IN通道均连接至测试连接器的金属壳体，测试连接器的金属壳体与测试仪机壳绝缘设计；继电器的常开端均短接至输出，实现从任意测试连接器中挑选任意两点进行导通阻值或绝缘阻值测试。
具体的，选型上，检测设备包括：程控数字万用表和程控绝缘电阻测试仪，导通测试选用普源台式数字万用表DM3058，支持USB/GPIB/LAN/RS232远程控制接口，绝缘电阻测试采用长盛CS2627CX-3绝缘电阻测试仪，支持RS232/RS485程控接口。电源模块采用台湾明纬开关电源。以太网通信模块选用INTEL公司的PHY芯片，与STM32内置的MAC控制器实现百兆以太网通信控制。
继电器选用超小型信号继电器，其触点接触电阻小于0.1Ω，电耐久性大于10万次，绝缘电阻大于1000MΩ(500VDC)，动作时间小于4ms。
MCU选用ST公司的STM32系列单片机，具有168路通用IO和1路以太网MAC控制器，MCU接收到上位机控制指令后，实现对继电器矩阵的控制，完成测试链接器的点号切换功能。
驱动隔离模块采用单通道输出光耦，实现继电器隔离驱动。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种多用途导通绝缘测试设备，其特征在于，所述测试包括：
测试终端、检测设备和导通测试仪；
所述导通测试仪通过以太网与所述测试终端连接；
所述测试终端与所述检测设备通过接口连接；
所述导通测试仪通过测试工装与电缆网的连接器或电子设备的连接器对应连接；
所述检测设备的红表笔和黑表笔连接所述导通测试仪；
所述导通测试仪包括：多个接口测试卡、以太网交换机以及电源模块；
所述多个接口测试卡包括至少一个主接口测试卡，其他接口测试卡与所述主接口测试卡通过级联方式连接，所述其他接口测试卡的输入通道与所述测试工装对应；
所述检测设备的红表笔和黑表笔连接所述主接口测试卡的输出通道；
所述多个接口测试卡均通过所述电源模块供电；所述以太网交换机通过以太网与所述测试终端以及所述多个接口测试卡连接。
2.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，所述接口测试卡包括：两路测量通道、MCU以及存储模块；
所述测量通道包括：测试连接器、继电器矩阵以及驱动隔离模块；
所述测试连接器、继电器矩阵以及驱动隔离模块依次连接，所述驱动隔离模块与所述MCU连接，所述MCU与所述存储模块连接。
3.根据权利要求2所述的测试设备，其特征在于，所述测量通道还包括测试接口；
所述测试接口包括继电器矩阵，所述继电器矩阵由多个独立继电器组成；
所述多个独立继电器的公共端分别连接所述测试连接器的输入通道。
4.根据权利要求2或3所述的测试设备，其特征在于，所述测试连接器为矩形连接器。
5.根据权利要求1至3任一项所述的测试设备，其特征在于，所述导通测试仪的接口包括：红香蕉接口、黑香蕉接口、两个RJ45接口、电源插座以及电源开关；
所述导通测试仪通过RJ45接口与所述测试终端连接。
6.根据权利要求1至3任一项所述的测试设备，其特征在于，所述测试终端与所述检测设备通过RS232接口连接。
7.根据权利要求1至3任一项所述的测试设备，其特征在于，所述检测设备包括：程控数字万用表和程控绝缘电阻测试仪。
8.根据权利要求1至3任一项所述的测试设备，其特征在于，所述电源模块交流输入电压范围为90V～264V，输出直流电压为24V。
9.根据权利要求2所述的测试设备，其特征在于，所述MCU为STM32系列单片机。
10.根据权利要求2所述的测试设备，其特征在于，所述驱动隔离模块为单通道输出光耦。
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