CN117491786A - 一种通用测试工装调节电子部件电变量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通用测试工装调节电子部件电变量系统，涉及电子部件测试技术领域。本发明包括测试目标设定、过程控制、数据处理，所述过程控制包括有通过处理器及相应电子线路和执行机构完成测试点的自动检测和数据处理，完成系统设定的控制功能，所述数据处理包括有在检测过程中采集检测点数据，输出控制指令，根据设定指标分析采集结果得出结论，并将结果进行本地存储和上传到相应数据库。本发明能够对多数电子部件进行测试，提高了对于电子部件测试的实用性，能够对电子部件各项的功能、安全性和有效性进行知晓，并保存测试结果，确保该部件符合相关的标准和法规要求以及产品的可追朔性，自动化程度高，降低了人员消耗，节省了测试时间。
Description
技术领域
本发明涉及电子部件测试技术领域，具体涉及一种通用测试工装调节电子部件电变量系统。
背景技术
电子部件是电性元件和部件的总称，而随着科学技术的发展，为了在电路中发挥不同的作用，电子部件的种类越来越多，常用种类有电阻类、电容类、电位器类、磁性元件、继电器、接插件、滤波元件、PCB板等，由于不同的电子部件在电路中都发挥着不同的作用，且电子部件均具有集成性高、体积较小的特点，因此在电子部件生产检修的过程中，均需要利用特有的设备对电子部件进行测试，来保证电子部件的功能完整。
而现有的电子部件测试装置由于电子部件种类的繁多，也针对性地出现了繁多的测试工具，而其能够测试的功能也只能针对少数电子部件，使得使用的实用性降低，而一些电子部件测试装置在测试电子部件的过程中，只能判断电子部件能否正常使用，无法对电子部件的各项功能性、安全性和有效性进行测试，并保存测试结果，因此具有局限性，对于电子部件的缺陷和问题所在无法进行查找和纪录，无法确保该部件符合相关的标准和法规要求以及产品的可追朔性，同时现有的电子部件测试装置系统和自动化程度低，对于人员的消耗较大，同时也要耗费更多时间。
发明内容
本发明的目的在于：为解决上述传统测试装置只能针对少数电子部件，使得使用的实用性降低，测试具有局限性，以及系统和自动化程度低，费时费力的问题，本发明提供了一种通用测试工装调节电子部件电变量系统。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种通用测试工装调节电子部件电变量系统，包括测试目标设定、过程控制、数据处理；
所述测试目标设定包括有在测试前设置测试点位置、测试内容、测试结果输出方式、结果缓存与查询；
所述过程控制包括有通过处理器及相应电子线路和执行机构完成测试点的自动检测和数据处理，完成系统设定的控制功能；
所述数据处理包括有在检测过程中采集检测点数据，输出控制指令，根据设定指标分析采集结果得出结论，并将结果进行本地存储和上传到相应数据库；
其中，所述过程控制和所述数据处理系统具体包括有核心处理器模块、模拟信号测量通道模块、开关量测量通道模块、脉冲频率信号测量模块、通讯链路测试模块、控制信号链路模块、程序下载及电源输出模块；
所述核心处理器模块，采用STM32F4芯片，用于执行控制各模块间的协调工作；
所述模拟信号测量通道模块，用于根据初始设定的检测内容和设置的检测位置，该通道利用数字电位器将待测信号分压后经前置单片机进行A/D转换，得到测试点信号的电压和电流数值，通过串行口发送到核心处理部分，实时显示测量数据或曲线；
所述开关量测量通道模块，用于根据不同的开关量信号，检测输入量状态，经信号调理为3.3V统一开关量信号，经施密特整形后接入单片机；
所述脉冲频率信号测量模块，用于将频率信号输入经自动增益放大器调整到单片机计数器计数电平，利用计数器累加到一个时间片，计算出频率数值，定时器获取则利用电平中断方式得到定时器时间；
所述通讯链路测试模块，采用前沿单片机STM32f103作为预处理，与核心处理器采用串口中断方式进行数据交换；
所述控制信号链路模块，用于接收来自核心处理器的命令文件，定时输出控制开关量信号及D/A输出；
所述程序下载及电源输出模块，采用STC32单片机控制，通过JTAG或其他烧写模块下载程序到检测部件。
进一步地，所述核心处理器模块与系统配合的硬件有液晶触摸屏、SD卡、通讯接口、语音接口、摄像头、微型打印机；
所述液晶触摸屏用于输入测量初始设定过程文件及显示测量数据结果和模拟曲线；
所述SD卡作为外存，存储原始设置内容、操作服务表、中间测量结果；
所述通讯接口包括网口或其他通讯接口，接收来自系统计算机的数据，并上传测量结果；
所述语音接口输出测量结果的提示语音，减少操作人员工作强度；
所述摄像头用于扫描检测部件产品码，检查被检测部件是否正确；
所述微型打印机用于打印检测输出结果。
进一步地，所述模拟信号测量通道模块前端处理器采用单片机STC32作为预处理前沿，提供包含多路开关共享在内的24路A/D转换器，测量信号采用共模方式输入，经多路开关分时输入时采用公共端程控增益放大器调节采样区间，12位转换分辨率，包含4路隔离放大器输入端口，模拟信号测量通道利用串行接口与核心处理器通讯，内部Flash存储区或EEProm作为命令和数据缓冲区，保存中间结果和断点缓存。
进一步地，所述开关量测量通道模块采用单片机STC32作为预处理前沿，根据不同的开关量信号，检测输入量状态，如3.3V、5V、12V、NPN、PNP，经信号调理为3.3V统一开关量信号，经施密特整形后接入单片机，该单片机最大优点是每个GPIO管脚均可设为中断方式，可提供24路外部中断，采用边沿触发，减少了判断时间，返回正确状态，利用RTC时钟确定事件发生时间，与核心处理器采用串口中断方式进行数据交换，内部Flash存储区或EEProm作为命令和数据缓冲区，保存中间结果和断点缓存。
进一步地，所述脉冲频率信号测量模块采用单片机STC32作为预处理前沿，所述脉冲频率信号测量模块通道可提供8路定时计数输入，如需检测多路脉冲编码器等计数输入也可采用硬件IO中断软件计数完成，与核心处理器采用串口中断方式进行数据交换，内部Flash存储区或EEProm作为命令和数据缓冲区，保存中间结果和断点缓存。
进一步地，所述通讯链路测试模块采用单片机STM32f103作为预处理前沿，与核心处理器采用串口中断方式进行数据交换，还包括有：
SPI、IIC采用与被测对象发送的固定数据包，接收返回验证链路是否正确，接收发送接入电平调理电路以保证数据传输可靠；
蓝牙链路的检测，单片机利用蓝牙接口芯片与检测目标配对链接，成功后发送验证数据包并接收返回数据，无误则表示完成，反则标识故障；
以太网、wifi、lora采用对应接口芯片与检测目标建立连接，发送接收验证数据包以确定通讯是否正常，将检测结果存储到内部Flash缓冲区；
RS322、485、422串口的检测同样通过对应接口芯片与检测目标链接，发送接收数据包检测通讯链路。
进一步地，所述控制信号链路模块的开关量输出是单片机GPIO输出电平信号，通过达林顿管或其他驱动电路驱动继电器，I GBT、MOS功率管等输出控制执行机构，或控制步进电机设备。
进一步地，所述程序下载及电源输出模块采用单片机控制继电器或功率阵列，输出可调直流电源或交流电源给检测部件，在功率较小时可采用PWM控制直流可调电源输出。
进一步地，该系统所使用设备主要由传感器、测量调理电路、核心处理器、输出驱动电路、电源、控制处理软件组成，该系统采用模块化设计、分布式处理，能够根据功能要求组合成被测部件需要模式。
本发明的有益效果如下：
1、本发明，通过设置不同测试模块，能够对现有电子部件多项电学性能进行测试，并集成形成通用测试工装，能够对多数电子类部件或组件进行测试，提高了对于电子部件测试的实用性。
2、本发明，通过不同测试模块的组成以及各个模块对于测试结果的数据缓存，以及与核心处理器的通讯，能够对电子部件各项的功能、安全性和有效性进行知晓，并保存测试结果，确保该部件符合相关的标准和法规要求以及产品的可追朔性。
3、本发明，通过核心处理器模块对于控制各测试模块间的协调工作，使得通用测试工装实现系统和自动化的检测和控制，同时配合相关硬件，具有测试结果的语音提示，无需紧盯屏幕，降低了人员的工作强度，同时也集成了对于检测结果的打印，使得测试的自动化程度高，降低了人员消耗，节省了测试时间。
附图说明
图1是本发明通用测试工装结构框图；
图2是本发明过程控制与数据处理系统结构框图；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
依本发明一较佳实施例的一种通用测试工装调节电子部件电变量系统将在以下被详细地阐述，如图1-2所示，一种通用测试工装调节电子部件电变量系统，一种通用测试工装调节电子部件电变量系统，包括测试目标设定、过程控制、数据处理；
测试目标设定包括有在测试前设置测试点位置、测试内容、测试结果输出方式、结果缓存与查询；
过程控制包括有通过处理器及相应电子线路和执行机构完成测试点的自动检测和数据处理，完成系统设定的控制功能；
数据处理包括有在检测过程中采集检测点数据，输出控制指令，根据设定指标分析采集结果得出结论，并将结果进行本地存储和上传到相应数据库；
其中，过程控制和数据处理系统具体包括有核心处理器模块、模拟信号测量通道模块、开关量测量通道模块、脉冲频率信号测量模块、通讯链路测试模块、控制信号链路模块、程序下载及电源输出模块；
核心处理器模块，采用STM32F4芯片，用于执行控制各模块间的协调工作；
核心处理器模块与系统配合的硬件有液晶触摸屏、SD卡、通讯接口、语音接口、摄像头、微型打印机；
液晶触摸屏用于输入测量初始设定过程文件及显示测量数据结果和模拟曲线；
SD卡作为外存，存储原始设置内容、操作服务表、中间测量结果；
通讯接口包括网口或其他通讯接口，接收来自系统计算机的数据，并上传测量结果；
语音接口输出测量结果的提示语音，减少操作人员工作强度；
摄像头用于扫描检测部件产品码，检查被检测部件是否正确；
微型打印机用于打印检测输出结果。
模拟信号测量通道模块，用于根据初始设定的检测内容和设置的检测位置，该通道利用数字电位器将待测信号分压后经前置单片机进行A/D转换，得到测试点信号的电压和电流数值，通过串行口发送到核心处理部分，实时显示测量数据或曲线；
模拟信号测量通道模块前端处理器采用单片机STC32作为预处理前沿，提供包含多路开关共享在内的24路A/D转换器，测量信号采用共模方式输入，经多路开关分时输入时采用公共端程控增益放大器调节采样区间，12位转换分辨率，包含4路隔离放大器输入端口，模拟信号测量通道利用串行接口与核心处理器通讯，内部Flash存储区或EEProm作为命令和数据缓冲区，保存中间结果和断点缓存。
开关量测量通道模块，用于根据不同的开关量信号，检测输入量状态，经信号调理为3.3V统一开关量信号，经施密特整形后接入单片机；
开关量测量通道模块采用单片机STC32作为预处理前沿，根据不同的开关量信号，检测输入量状态，如3.3V、5V、12V、NPN、PNP，经信号调理为3.3V统一开关量信号，经施密特整形后接入单片机，该单片机最大优点是每个GPIO管脚均可设为中断方式，可提供24路外部中断，采用边沿触发，减少了判断时间，返回正确状态，利用RTC时钟确定事件发生时间，与核心处理器采用串口中断方式进行数据交换，内部Flash存储区或EEProm作为命令和数据缓冲区，保存中间结果和断点缓存。
脉冲频率信号测量模块，用于将频率信号输入经自动增益放大器调整到单片机计数器计数电平，利用计数器累加到一个时间片，计算出频率数值，定时器获取则利用电平中断方式得到定时器时间；
脉冲频率信号测量模块采用单片机STC32作为预处理前沿，脉冲频率信号测量模块通道可提供8路定时计数输入，如需检测多路脉冲编码器等计数输入也可采用硬件IO中断软件计数完成，与核心处理器采用串口中断方式进行数据交换，内部Flash存储区或EEProm作为命令和数据缓冲区，保存中间结果和断点缓存。
通讯链路测试模块，采用前沿单片机STM32f103作为预处理，与核心处理器采用串口中断方式进行数据交换；
通讯链路测试模块采用单片机STM32f103作为预处理前沿，与核心处理器采用串口中断方式进行数据交换，还包括有：
SPI、IIC采用与被测对象发送的固定数据包，接收返回验证链路是否正确，接收发送接入电平调理电路以保证数据传输可靠；
蓝牙链路的检测，单片机利用蓝牙接口芯片与检测目标配对链接，成功后发送验证数据包并接收返回数据，无误则表示完成，反则标识故障；
以太网、wifi、lora采用对应接口芯片与检测目标建立连接，发送接收验证数据包以确定通讯是否正常，将检测结果存储到内部Flash缓冲区；
RS322、485、422串口的检测同样通过对应接口芯片与检测目标链接，发送接收数据包检测通讯链路。
控制信号链路模块，用于接收来自核心处理器的命令文件，定时输出控制开关量信号及D/A输出；
控制信号链路模块的开关量输出是单片机GPIO输出电平信号，通过达林顿管或其他驱动电路驱动继电器，IGBT、MOS功率管等输出控制执行机构，或控制步进电机设备。
程序下载及电源输出模块，采用STC32单片机控制，通过JTAG或其他烧写模块下载程序到检测部件。
程序下载及电源输出模块采用单片机控制继电器或功率阵列，输出可调直流电源或交流电源给检测部件，在功率较小时可采用PWM控制直流可调电源输出。
该系统所使用设备主要由传感器、测量调理电路、核心处理器、输出驱动电路、电源、控制处理软件组成，该系统采用模块化设计、分布式处理，能够根据功能要求组合成被测部件需要模式。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种通用测试工装调节电子部件电变量系统，其特征在于，包括测试目标设定、过程控制、数据处理；
所述测试目标设定包括有在测试前设置测试点位置、测试内容、测试结果输出方式、结果缓存与查询；
所述过程控制包括有通过处理器及相应电子线路和执行机构完成测试点的自动检测和数据处理，完成系统设定的控制功能；
所述数据处理包括有在检测过程中采集检测点数据，输出控制指令，根据设定指标分析采集结果得出结论，并将结果进行本地存储和上传到相应数据库;
其中，所述过程控制和所述数据处理系统具体包括有核心处理器模块、模拟信号测量通道模块、开关量测量通道模块、脉冲频率信号测量模块、通讯链路测试模块、控制信号链路模块、程序下载及电源输出模块；
所述核心处理器模块，采用STM32F4芯片，用于执行控制各模块间的协调工作；
所述模拟信号测量通道模块，用于根据初始设定的检测内容和设置的检测位置，该通道利用数字电位器将待测信号分压后经前置单片机进行A/D转换，得到测试点信号的电压和电流数值，通过串行口发送到核心处理部分，实时显示测量数据或曲线；
所述开关量测量通道模块，用于根据不同的开关量信号，检测输入量状态，经信号调理为3.3V统一开关量信号，经施密特整形后接入单片机；
所述脉冲频率信号测量模块，用于将频率信号输入经自动增益放大器调整到单片机计数器计数电平，利用计数器累加到一个时间片，计算出频率数值，定时器获取则利用电平中断方式得到定时器时间；
所述通讯链路测试模块，采用前沿单片机STM32f103作为预处理，与核心处理器采用串口中断方式进行数据交换；
所述控制信号链路模块，用于接收来自核心处理器的命令文件，定时输出控制开关量信号及D/A输出；
所述程序下载及电源输出模块，采用STC32单片机控制，通过JTAG或其他烧写模块下载程序到检测部件。
2.根据权利要求1所述的一种通用测试工装调节电子部件电变量系统，其特征在于，所述核心处理器模块与系统配合的硬件有液晶触摸屏、SD卡、通讯接口、语音接口、摄像头、微型打印机；
所述液晶触摸屏用于输入测量初始设定过程文件及显示测量数据结果和模拟曲线；
所述SD卡作为外存，存储原始设置内容、操作服务表、中间测量结果；
所述通讯接口包括网口或其他通讯接口，接收来自系统计算机的数据，并上传测量结果；
所述语音接口输出测量结果的提示语音，减少操作人员工作强度;
所述摄像头用于扫描检测部件产品码，检查被检测部件是否正确；
所述微型打印机用于打印检测输出结果。
3.根据权利要求1所述的一种通用测试工装调节电子部件电变量系统，其特征在于，所述模拟信号测量通道模块前端处理器采用单片机STC32作为预处理前沿，提供包含多路开关共享在内的24路A/D转换器，测量信号采用共模方式输入，经多路开关分时输入时采用公共端程控增益放大器调节采样区间，12位转换分辨率，包含4路隔离放大器输入端口，模拟信号测量通道利用串行接口与核心处理器通讯，内部Flash存储区或EEProm作为命令和数据缓冲区，保存中间结果和断点缓存。
4.根据权利要求1所述的一种通用测试工装调节电子部件电变量系统，其特征在于，所述开关量测量通道模块采用单片机STC32作为预处理前沿，根据不同的开关量信号，检测输入量状态，如3.3V、5V、12V、NPN、PNP，经信号调理为3.3V统一开关量信号，经施密特整形后接入单片机，该单片机最大优点是每个GPIO管脚均可设为中断方式，可提供24路外部中断，采用边沿触发，减少了判断时间，返回正确状态，利用RTC时钟确定事件发生时间，与核心处理器采用串口中断方式进行数据交换，内部Flash存储区或EEProm作为命令和数据缓冲区，保存中间结果和断点缓存。
5.根据权利要求1所述的一种通用测试工装调节电子部件电变量系统，其特征在于，所述脉冲频率信号测量模块采用单片机STC32作为预处理前沿，所述脉冲频率信号测量模块通道可提供8路定时计数输入，如需检测多路脉冲编码器等计数输入也可采用硬件IO中断软件计数完成，与核心处理器采用串口中断方式进行数据交换，内部Flash存储区或EEProm作为命令和数据缓冲区，保存中间结果和断点缓存。
6.根据权利要求1所述的一种通用测试工装调节电子部件电变量系统，其特征在于，所述通讯链路测试模块采用单片机STM32f103作为预处理前沿，与核心处理器采用串口中断方式进行数据交换，还包括有：
SPI、IIC采用与被测对象发送的固定数据包，接收返回验证链路是否正确，接收发送接入电平调理电路以保证数据传输可靠；
蓝牙链路的检测，单片机利用蓝牙接口芯片与检测目标配对链接，成功后发送验证数据包并接收返回数据，无误则表示完成，反则标识故障；
以太网、wifi、lora采用对应接口芯片与检测目标建立连接，发送接收验证数据包以确定通讯是否正常，将检测结果存储到内部Flash缓冲区；
RS322、485、422串口的检测同样通过对应接口芯片与检测目标链接，发送接收数据包检测通讯链路。
7.根据权利要求1所述的一种通用测试工装调节电子部件电变量系统，其特征在于，所述控制信号链路模块的开关量输出是单片机GPIO输出电平信号，通过达林顿管或其他驱动电路驱动继电器，IGBT、MOS功率管等输出控制执行机构，或控制步进电机设备。
8.根据权利要求1所述的一种通用测试工装调节电子部件电变量系统，其特征在于，所述程序下载及电源输出模块采用单片机控制继电器或功率阵列，输出可调直流电源或交流电源给检测部件，在功率较小时可采用PWM控制直流可调电源输出。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种通用测试工装调节电子部件电变量系统，其特征在于，该系统所使用设备主要由传感器、测量调理电路、核心处理器、输出驱动电路、电源、控制处理软件组成，该系统采用模块化设计、分布式处理，能够根据功能要求组合成被测部件需要模式。
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