CN115372710B - 一种电阻自动测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电阻自动测试装置，包括：电阻测试模块，用于向待测试电阻施加电流；数据采集/转换模块，用于采集待测试电阻两端的电压，并对模拟形式的电压信号转换为数字信号；I/O读写模块，用于将数字信号发送给PLC控制模块；PLC控制模块，用于根据数字信号识别并确定待测试电阻的阻值是否合格；人机交互模块，包括显示屏，显示屏用于显示PLC控制模块的检测结果。本发明采用自动化的检测、转换、处理和显示，无需人工手动记录和计算，大大提高了测量效率和准确率。
Description
技术领域
本发明涉及测量仪器仪表技术领域，特别涉及一种电阻自动测试装置。
背景技术
在批量生产、制造加工、检修等诸多领域，经常需要对微小电阻进行测量。特别是在生产制造中，随着产品复杂度的提高，需要对产品回路中的电阻进行检查，以此判断产品合格与否，如何快速化、自动化、精确化测量，成为生产活动中亟待解决的问题。
目前现有的检测工艺为，采用高精度万用表，逐一对检测回路中的电阻进行测量，并实时记录，虽然这种方法很成熟，但所用的配套设备较多。而且测量数据手工纪录、人工计算，操作繁琐、效率较低，事后的数据处理及出具测量报告既费时又费力，易出现人为因素造成的错判、漏判等，难以保证测量质量，不能满足复杂产品批量生产时的具体测试要求。
发明内容
本发明实施例提供了一种电阻自动测试装置，用以解决现有技术中人工测量电阻存在的效率低下和准确率较低的问题。
一方面，本发明实施例提供了一种电阻自动测试装置，包括：
电阻测试模块，用于向待测试电阻施加电流；
数据采集/转换模块，用于采集待测试电阻两端的电压，并对模拟形式的电压信号转换为数字信号；
I/O读写模块，用于将数字信号发送给PLC控制模块；
PLC控制模块，用于根据数字信号识别并确定待测试电阻的阻值是否合格；
人机交互模块，包括显示屏，显示屏用于显示PLC控制模块的检测结果。
本发明中的一种电阻自动测试装置，具有以下优点：
采用自动化的检测、转换、处理和显示，无需人工手动记录和计算，大大提高了测量效率和准确率。同时本发明通过每隔70次测试一次标准电阻，解决了自动化测试效率高但是一旦测试不准成批报废的情况。解决了由于系统老化或者工装松懈造成测试缓慢失准的问题。由于电阻值受环境影响有波动，测试环境的温控和湿度对测试结果都有影响，这也是现有的测试环境都采取温湿度控制的无尘车间来生产的原因，这种方式的环境保持成本高，本发明通过标准电阻感知温度变化，从而根据标准电阻测试结果调整测试电阻的实际阻值解决了测试结果不准的问题。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电阻自动测试装置的功能模块示意图；
图2为本发明实施例提供的键盘的连接电路图；
图3为本发明实施例提供的电阻测试模块的电路图；
图4为本发明实施例提供的阻值校准模块的电路图。
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。
图1为本发明实施例提供的一种电阻自动测试装置的功能模块图。本发明实施例提供了一种电阻自动测试装置，包括：
电阻测试模块，用于向待测试电阻施加电流；
数据采集/转换模块，用于采集待测试电阻两端的电压，并对模拟形式的电压信号转换为数字信号；
I/O读写模块，用于将数字信号发送给PLC控制模块；
PLC控制模块，用于根据数字信号识别并确定待测试电阻的阻值是否合格；
人机交互模块，包括显示屏，显示屏用于显示PLC控制模块的检测结果。
示例性地，PLC控制模块可以采用单片机，由于单片机只能识别和处理数字信号，因此需要数据采集/转换模块将模拟信号形式的电压转换为数字信号，以使单片机能够正常识别。
显示屏可以采用LCD显示器。显示屏显示的检测结果包括待测试电阻的阻值以及检测得到的阻值是否合格等。
在一种可能的实施例中，还包括通道选择模块，人机交互模块还包括键盘，键盘相应用户的操作产生指令信号，PLC控制模块根据指令信号产生相应的通道选择指令，并通过I/O读写模块发送至通道选择模块，通道选择模块根据通道选择指令控制相应的通道打开。
示例性地，通道选择模块可以与多个电阻测试模块连接，通道选择模块包括多个电子开关，每个电子开关的控制端均通过I/O读写模块与PLC控制模块电连接，当实际检测环境中需要检测的电阻数量发生变化时，用户可以通过键盘选择需要的电阻测试模块，完成选择后PLC控制模块产生相应的通道选择指令，与被选中的电阻测试模块连接的电子开关即导通，使电阻测试模块能够向待测试电阻施加电流，实现多路电阻的同步自动化测试。
在本发明的实施例中，键盘可以采用矩阵键盘，如图2所示，该键盘包括多个功能选择按钮，这些功能选择可以采用薄膜开关。多个薄膜开关按行列矩阵的方式排列，其中的每一行薄膜开关公用一根行线，每一列薄膜开关也公用一根列线，这样的矩阵方式连接只需要8个端口，节约了单片机的I/O口，极大的减少测试装置的功耗，达到节能降耗的目的。
在一种可能的实施例中，电阻测试模块包括两个测试支路，每个测试支路均包含至少一个阻值已知的电阻，两个测试支路分别用于与待测试电阻的两端连接。
示例性地，如图3所示，本发明采用恒流测压的方法，R31～R34为阻值已知的高精度电阻，通过测试电阻测试模块两个测量端MET-V和ADH-3间的电势差，就能精确确定待测试电阻上所分的电压，采集的回路电压通过数据采集/转换模块进行转换后，经I/O读取模块上传到PLC控制模块，PLC控制模块经处理，实时的显示在人机交互模块的界面上，实现该回路的电阻测量。
在本发明的实施例中，电阻测试模块的两个测量端可以设置探针，通过探针可以与待测试电阻的两端接触，进而实现电连接。
在一种可能的实施例中，还包括隔离/驱动模块，隔离/驱动模块用于抑制噪声的干扰，有效避免电路中脉冲电流对电阻测试模块的干扰，提高了PLC控制模块的抗干扰能力，保证了电阻的测量精度，具有较高的准确度和较好的重复性、稳定性。
在一种可能的实施例中，还包括电源模块，电源模块用于向电阻测试模块、数据采集/转换模块、I/O读写模块、PLC控制模块和人机交互模块供电。
示例性地，电源模块包括电池、恒流源和恒压源，电池采用9V工业电池，恒流源采用电池提供的电源输出10mA的恒定电流，该电流通过电阻测试模块输出至待测试电阻，因此通过检测待测试电阻两端的电压即可根据欧姆定律确定待测试电阻的阻值。恒压源主要是向PLC控制模块提供电源，PLC控制模块的型号不同，所采用的恒压源有所不同，本申请中采用的PLC控制模块供电为3.3V。
在一种可能的实施例中，还包括外壳，电阻测试模块、数据采集/转换模块、I/O读写模块、PLC控制模块和人机交互模块均设置在外壳内部。
示例性地，为提高测试装置的使用便捷性，可以将外壳设置为便携形式，例如可以减小外壳的体积，并在外壳上设置提手、把手等结构。上述器件中，显示屏和键盘均设置在外壳的正面，以方便操作和查看，而电池则设置在外壳的背面，且外壳上设置有可拆卸的扣板，电池即安装在外壳内部与扣板对应的凹槽中，实现电池可拆卸的效果。
在一种可能的实施例中，还包括：阻值校准模块，用于对标准电阻进行测试，所述PLC控制模块根据测试结果对待测试电阻的测试结果进行校准。
示例性地，阻值校准模块包括计数器和标准电阻，标准电阻可以采用铂电阻。为提高测试装置的精准度，本发明可以通过计数器统计测试待测试电阻的数量，在测试一定数量的待测试电阻后，例如70次后测试一次标准电阻。PLC控制模块根据对标准电阻的测试结果确定当前的温度，再根据待测试电阻的温度曲线对测试结果进行校准，获得待测试电阻在标准温度下的真实阻值，也可以通过测试标准电阻反馈出自动测试装置的系统性误差，比如电阻夹持工装老化，导致接触电阻增加，从而导致所有测试的电阻阻值都偏大，这样就能及时发现问题从而尽快解决，避免出现批量报废或者重新测量的情况。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (2)
1.一种电阻自动测试装置，其特征在于，包括：
电阻测试模块，用于向待测试电阻施加电流；
数据采集/转换模块，用于采集待测试电阻两端的电压，并对模拟形式的电压信号转换为数字信号；
I/O读写模块，用于将所述数字信号发送给PLC控制模块；
PLC控制模块，用于根据所述数字信号识别并确定待测试电阻的阻值是否合格；
人机交互模块，包括显示屏，所述显示屏用于显示所述PLC控制模块的检测结果；
阻值校准模块，用于对标准电阻进行测试，所述PLC控制模块根据测试结果对待测试电阻的测试结果进行校准，所述阻值校准模块包括计数器和标准电阻，所述计数器用于统计测试待测试电阻的数量，所述电阻测试模块在测试一定数量的待测试电阻后测试一次标准电阻，所述PLC控制模块根据对标准电阻的测试结果确定当前的温度，根据待测试电阻的温度曲线对待测试电阻的测试结果进行校准；所述的阻值校准模块的电路为标准电阻29和开关串联后与极性电容并联，并联后与电阻30串联；
还包括通道选择模块，所述通道选择模块与多个电阻测试模块连接，通道选择模块包括多个电子开关，每个电子开关的控制端均通过I/O读写模块与PLC控制模块电连接，当实际检测环境中需要检测的电阻数量发生变化时，用户通过键盘选择需要的电阻测试模块，完成选择后PLC控制模块产生相应的通道选择指令，与被选中的电阻测试模块连接的电子开关即导通，使电阻测试模块向待测试电阻施加电流，实现多路电阻的同步自动化测试；
所述电阻测试模块包括两个测试支路，其中一个测试支路上含有已知阻值的电阻33，另外一个测试支路上含有已知阻值的电阻31、电阻32和电阻34，其中电阻34并联有稳压二极管Z3，电阻32和电阻34之间设有接地，两个所述测试支路分别用于与待测试电阻的两端连接；
还包括隔离/驱动模块，所述隔离/驱动模块用于抑制噪声干扰；
还包括电源模块，所述电源模块用于向所述电阻测试模块、数据采集/转换模块、I/O读写模块、PLC控制模块和人机交互模块供电；
还包括外壳，所述电阻测试模块、数据采集/转换模块、I/O读写模块、PLC控制模块和人机交互模块均设置在所述外壳内部；
所述电源模块包括恒流源和恒压源。
2.根据权利要求1所述的一种电阻自动测试装置，其特征在于，所述键盘为矩阵键盘。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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