CN203365522U - 用于测量多支路电压参数的检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于测量多支路电压参数的检测电路，其包括：信号采集接口，连接外部的多条支路，用于采集各支路上的电压；支路选择模块，连接信号采集接口，用于选择连通多条支路中的一路，输出待检电压；信号检测模块，连接支路选择模块的输出端，对待检电压进行参数检测；电源模块，连接支路选择模块，用于向其提供操作电源。与现有技术相比，本实用新型共用一套测量仪表，降低了测试成本；有完善的控制电路，使测试操作变得轻松简便，节省了宝贵的时间和人力资源；同时避免了被测电源因误操作而损坏；故此具有广阔的市场前景。

Description

用于测量多支路电压参数的检测电路

技术领域

本实用新型涉及检测电路，尤其涉及一种对多条支路的电压参数进行测量的检测电路。

背景技术

随着科学技术的不断进步，电源技术的发展已趋向成熟。在许多场所，要在有限的空间内用到多种幅值的电压，故此具有多支路电压输出的电源应运而生。那么怎样来快速、高效的来测试这些电源各支路电压有效值、各支路电压波形与各支路电压纹波及噪音峰-峰值就成为了一个技术难题。

众所周知，电压有效值、电压波形与电压纹波及噪音峰-峰值的测试电路其实很简单，只要将信号用导线引出，用电压表或示波器测试就可以了。目前对于多支路电压输出的电源一般情况下采用两种方法测试：

第一种方法：将各支路电压有效值、各支路电压波形与各支路电压纹波及噪音峰-峰值的信号用导线引出并接电压表或示波器测试。这样一来，由于各支路都有电压表或示波器会使测试成本不仅很高，而且还会因测试设备多而显得测试台紊乱，使测试人员看得目不暇接，更重要的在有限的测试台上摆放较多的测试设备堆放起来还比较困难，若不小心碰撞测试设备会引起测试设备倾倒而损坏测试设备或砸伤测试人员。该方法操作难度大、安全系数低而且测试成本高。

第二种方法：将各支路电压有效值、各支路电压波形与各支路电压纹波及噪音峰-峰值的信号用导线引出，电压表或示波器公用，即用一个电压表或示波器的探头分别去测试各支路电压有效值、各支路电压波形与各支路电压纹波及噪音峰-峰值。这样一来，虽然测试成本低，但是由于一方面公用一个电压表或示波器，所以在各支路电压有效值、各支路电压波形与各支路电压纹波及噪音峰-峰值测试时需要来回频繁使用电压表表头或示波器探头而引起测试人员手忙脚乱，顾此失彼，容易造成因相临支路短接而损坏电源；另一方面当用示波器探头测试支路高电压纹波及噪音峰-峰值后迅速测试支路低电压纹波及噪音峰-峰值时由于标准测试电解电容和陶瓷电容上的电荷未及时放完而测试低电压支路时会引起电源损坏。该方法操作时要特别小心，测试起来比较复杂，混乱又盲目，降低了产品的品质系数，对产品的安全可靠性大打折扣，极大的浪费了人力资源及宝贵时间。

实用新型内容

本实用新型是要解决现有技术的上述问题，提出一种共用测量仪表、操作简便、成本低廉的多支路电压参数的检测电路。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是设计一种用于测量多支路电压参数的检测电路，其包括：信号采集接口，连接外部的多条支路，用于采集各支路上的电压；支路选择模块，连接信号采集接口，用于选择连通多条支路中的一路，输出待检电压；信号检测模块，连接支路选择模块的输出端，对待检电压进行参数检测；电源模块，连接支路选择模块，用于向其提供操作电源。

所述信号检测模块包括：并联的电压有效值检测模块、电压波形检测模块、电压纹波及噪声峰-峰值检测模块。

所述支路选择模块输出端连接一开关转接模块，用以选择连通电压有效值检测模块、电压波形检测模块、电压纹波及噪声峰-峰值检测模块。

所述开关转接模块包括串接在支路选择模块输出端与电压有效值检测模块之间的第九开关、串接在支路选择模块输出端与电压波形检测模块之间的第十开关、串接在支路选择模块输出端与电压纹波及噪声峰-峰值检测模块之间的十一开关。

所述检测电路还包括放电模块，所述电压纹波及噪声峰-峰值检测模块通过第十一开关择一连接支路选择模块输出端或放电模块。

所述信号采集接口包括多组接线端口，每组接线端口具有两个接线端子，一组接线端口连接一条支路；所述支路选择模块包括多个选择单元，每个选择单元皆包括一个开关和一个继电器，所述开关串接在电源模块输出端与继电器线圈之间，所述继电器至少包括两个触点组，每个触点组包括转换触点、动合触点和动断触点；一组接线端口和一个选择单元形成一级，级的数量与支路的条数相同；其中第一级继电器的两个动合触点对应连接第一级接线端口的两个接线端子，第一级继电器的两个转换触点输出所述待检电压，第一级继电器的两个动断触点对应连接下一级继电器的转换触点；本级继电器的两个动合触点对应连接本级接线端口的两个接线端子，本级继电器的两个动断触点对应连接下一级继电器的转换触点；最后一级继电器的两个动合触点对应连接最后一级接线端口的两个接线端子，最后一级继电器的两个动断触点悬空。

所述选择单元中的开关和所述第九开关、第十开关和第十一开关选用双刀双掷的船型开关。

所述第十一开关包括两组触点组，每个触点组包括动触头、第一静触点和第二静触点，两个触点组的第一静触点之间联动，同步闭合或断开；两个触点组的第二静触点之间联动，同步闭合或断开；两个触点组的动触头之间连接电压纹波及噪声峰-峰值检测模块的输入端、并且连接了并联的陶瓷电容和电解电容；两个触点组的第二静触点分别连接所述第一级继电器的两个转换触点；两个触点组的第一静触点之间连接所述放电模块。

所述放电模块采用放电电阻。

所述电源模块采用交流变直流模块，或直流变直流模块。

与现有技术相比，本实用新型通过支路选择模块对各支路电压信号择一接入进行电压参数测试，并能通过开关转接模块将待检电压接入电压有效值检测模块、电压波形检测模块、电压纹波及噪声峰-峰值检测模块中进行测试，从而在很大程度上减少了测试设备，降低了测试成本，避免了因误操作而损坏被测电源，使得测试操作更加便捷，极大的提高了测试效率，避免了人力资源浪费，赢得了宝贵时间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作出详细的说明，其中：

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型较佳实施例的原理框图；

图3为本实用新型较佳实施例的电路图；

图4为将图3中的交流变直流模块替换为直流变直流模块的电路图。

具体实施方式

本实用新型揭示了一种用于测量多支路电压参数的检测电路，参看图1其包括：信号采集接口，连接外部的多条支路，用于采集各支路上的电压；支路选择模块，连接信号采集接口，用于选择连通多条支路中的一路，输出待检电压；信号检测模块，连接支路选择模块的输出端，对待检电压进行参数检测；电源模块，连接支路选择模块，用于向其提供操作电源。藉此本实用新型可用一套检测仪表测量多条支路的电压参数，以减少测试设备，减少接线工序，提高检测效率，避免误操作。

在较佳实施例中，信号检测模块包括：并联的电压有效值检测模块、电压波形检测模块、电压纹波及噪声峰-峰值检测模块。可分别检测待检电压的有效值、电压波形、纹波及噪声峰-峰值。

参看图2示出的较佳实施例，支路选择模块输出端连接一开关转接模块，用以选择连通电压有效值检测模块、电压波形检测模块、电压纹波及噪声峰-峰值检测模块。开关转接模块可将待检电压单独接入某一模块或同时接入各模块。

参看图3示出的较佳实施例，开关转接模块包括串接在支路选择模块输出端与电压有效值检测模块之间的第九开关K9、串接在支路选择模块输出端与电压波形检测模块之间的第十开关K10、串接在支路选择模块输出端与电压纹波及噪声峰-峰值检测模块之间的十一开关K11。K9、K10和K11并联接在支路选择模块输出端上，可将待检电压接入对应的模块中进行检测。

被检测的各支路的电压可能是不同的，电压纹波及噪声峰-峰值检测模块在测试高压支路后马上测试低电压支路的话，模块中残留电荷会倒送进低电压支路从而损坏低电压支路。为此在较佳实施例中检测电路加设放电模块，所述电压纹波及噪声峰-峰值检测模块通过第十一开关K11择一连接支路选择模块输出端或放电模块。

在较佳实施例中，信号采集接口包括多组接线端口，每组接线端口具有两个接线端子，一组接线端口连接一条支路；所述支路选择模块包括多个选择单元，每个选择单元皆包括一个开关和一个继电器，所述开关串接在电源模块输出端与继电器线圈之间，所述继电器至少包括两个触点组，每个触点组包括转换触点、动合触点和动断触点；一组接线端口和一个选择单元形成一级，级的数量与支路的条数相同；其中第一级继电器的两个动合触点对应连接第一级接线端口的两个接线端子，第一级继电器的两个转换触点输出所述待检电压，第一级继电器的两个动断触点对应连接下一级继电器的转换触点；本级继电器的两个动合触点对应连接本级接线端口的两个接线端子，本级继电器的两个动断触点对应连接下一级继电器的转换触点；最后一级继电器的两个动合触点对应连接最后一级接线端口的两个接线端子，最后一级继电器的两个动断触点悬空。

在较佳实施例中，选择单元中的开关和所述第九开关K9、第十开关K10和第十一开关K11选用双刀双掷的船型开关。

在较佳实施例中，第十一开关K11包括两组触点组，每个触点组包括动触头、第一静触点和第二静触点，两个触点组的第一静触点之间联动，同步闭合或断开；两个触点组的第二静触点之间联动，同步闭合或断开；两个触点组的动触头之间连接电压纹波及噪声峰-峰值检测模块的输入端、并且连接了并联的陶瓷电容C1和电解电容C2；两个触点组的第二静触点分别连接所述第一级继电器的两个转换触点；两个触点组的第一静触点之间连接所述放电模块。

在较佳实施例中，放电模块采用放电电阻R1。

图3示出了一款较佳实施例，该例可接8条支路，信号采集接口包括两个接线排J1和J2。1条支路需要接V+和V-两个条线，各支路的电压信号V1+、V2+、V3+、V4+、V5+、V6+、V7+及V8+分别依次接接线排J1的奇数脚（即J1/①脚、③脚、⑤脚、⑦脚、⑨脚）和接线排J2的奇数脚（即J2/①脚、③脚及⑤脚）；各支路的电压信号V1-、V2-、V3-、V4-、V5-、V6-、V7-及V8-分别依次接接线排J1的偶数脚（J1/②脚、④脚、⑥脚、⑧脚、⑩脚）和接线排J2的偶数脚（J2/②脚、J2/④脚及J2/⑥脚）。

支路选择模块共有8级，即包括8个继电器和8个船型开关。本级继电器的两个动合触点对应连接本级接线端口的两个接线端子，如图3中所示每个继电器的动合触点③脚分别依次与接线排J1的奇数脚（即J1/①脚、③脚、⑤脚、⑦脚及⑨脚）和接线排J2的奇数脚（即J2/①脚、③脚及⑤脚）相连；每个继电器的另一个动合触点④脚分别依次与接线排J1的偶数脚（J1/②脚、④脚、⑥脚、⑧脚及⑩脚）和接线排J2的偶数脚（J2/②脚、④脚及⑥脚）相连。本级继电器的两个动断触点对应连接下一级继电器的转换触点，如图3中所示继电器RY1①脚与②脚分别接RY2/⑤脚与⑥脚，RY2/①脚与②脚分别接RY3/⑤脚与⑥脚，…，RY7/①脚与②脚分别接RY8/⑤脚与⑥脚，最后一级继电器RY8的两个动断触点①脚与②脚悬空。每个船型开关（K1至K8）一边的其中一端全部并联后接电源模块正输出端Vout+，每个船型开关（K1至K8）一边的其中另一端全部并联后接电源模块负输出端Vout-；与船型开关Vout+和Vout-相连的另一边的两端分别接与之对应继电器的A脚与B脚（即继电器的线圈）。

图3示出的较佳实施例中，电压有效值检测模块包括电压表和检测点C、D。所述检测点C、D分别接电压表的电压表头正极、负极，同时分别串联第九开关K9后接继电器RY1/⑤脚、⑥脚。

图3示出的较佳实施例中，电压波形检测模块包括示波器和检测点E、F。所述检测点E、F分别接示波器的电压探头正极、负极，同时分别串联第十开关K10后接继电器RY1/⑤脚、⑥脚。

图3示出的较佳实施例中，电压纹波及噪声峰-峰值检测模块包括连接示波器的检测点G、H。第十一开关K11的第一行左起第①脚和第③脚为两个触点组的第一静触点，它们之间联动，同步闭合或断开；左起第②脚和第④脚为两个触点组的第二静触点，它们之间联动，同步闭合或断开；第二行为两个触点组的动触头，它们之间连接了并联的陶瓷电容C1和电解电容C2。第十一开关K11打到左边时，C1、C2通过放电电阻放电，放电完毕后第十一开关K11打到右边，模块连接到继电器RY1/⑤脚、⑥脚，检测待检电压的纹波及噪声峰-峰值。

下面结合图3，详细描述本实施例的工作原理。

工作中，先将本检测电路中所有开关K1至K11均置于开路状态，若输入供电电源的交流电满足U（AC-DC模块稳压电源）的工作电压时，通过U进行交流到直流的电压变换后得到一个非常稳定的直流固定电压，该电压由Vout+和Vout-端输出。当仅闭合开关K1时，继电器RY1吸和， V1+和V1-电压信号被选择，闭合开关K9时通过万用表可检测V1（V1+、V1-）的电压有效值，闭合开关K10时通过示波器可检测V1（V1+、V1-）的电压波形，闭合开关K11时通过示波器可检测V1（V1+、V1-）的电压纹波及噪声峰-峰值；同理，分别仅闭合开关K2、K3、K4、K5、K6、K7和K8时，继电器RY2、RY3、RY4、RY5、RY6、RY7和RY8其中仅有一个会吸合， V2+和V2-、V3+和V3-、V4+和V4-、V5+和V5-、V6+和V6-、V7+和V7-和V8+和V8-电压信号仅有一组被选择，闭合开关K9时通过万用表可依次检测V2、V3、V4、V5、V6、V7和V8的电压有效值，闭合开关K10时通过示波器可依次检测V2、V3、V4、V5、V6、V7和V8的电压波形，闭合开关K11时通过示波器可依次检测V2、V3、V4、V5、V6、V7和V8的电压纹波及噪声峰-峰值。如同时闭合两个以上开关时，只会将上级开关对应的电压信号输出检测。如同时闭合K1和K2，RY1和RY2都吸合，RY1的③脚和⑤脚连通、④脚和⑥脚连通，⑤脚和⑥脚送出V1+、V1-电压；RY1的①脚和⑤脚分离，②脚和⑥脚分离，V2+、V2-电压无法上传，两电压不会短路。

图3示出的较佳实施例中，电源模块采用交流变直流模块，可将电源模块直接接在市电上。在图4示出的实施例中，电源模块采用直流变直流模块，电源模块接在直流电源上。

本实用新型通过支路选择模块对各支路电压信号择一接入进行电压参数测试，并能通过开关转接模块将待检电压接入电压有效值检测模块、电压波形检测模块、电压纹波及噪声峰-峰值检测模块中进行测试，因此，一方面不会因测试台上测试设备多而显得紊乱，使测试人员看得目不暇接的问题，也不用出现不小心碰撞测试设备会引起测试设备倾倒而损坏测试设备或砸伤测试人员的现象；另一方面避免了手动来回频繁使用电压表表头或示波器探头而引起测试人员手忙脚乱，顾此失彼，容易造成因相临支路短接而损坏电源的问题，同时也不用考虑当用示波器探头测试支路高电压纹波及噪音峰-峰值后迅速测试支路低电压纹波及噪音峰-峰值时由于标准测试电解电容和陶瓷电容上的电荷未及时放完而测试低电压支路时会引起电源损坏的现象。本电路很大程度上减少了测试设备，降低了测试成本，也不用再考虑测试人员引起的损坏电源问题，使得测试操作更加便捷，极大的提高了测试效率，避免了人力资源浪费，同时也赢得了宝贵时间。

8个双刀双掷的船型开关设置于电路的外壳上，操作方便。极大的节约了测试时间，同时也减小了电压信号取样线长带来的测试误差。

该电路可广泛用于开关电源、线性稳压电源、新能源光伏逆变器或类似产品的多支路电压系统测试电路，实用性强、性能优良、操作简单、安全系数高、成本低、对电源本身无破坏性。

上述具体实施方式说明但并不限制本发明，本领域的技术人员能在权利要求的范围内设计出多个可代替实例。所属领域的技术人员应该意识到，对在没有违反如所附权利要求书所定义的本发明的范围之内，可对具体实现方案做出适当的调整、修改等。因此，凡依据本发明的精神和原则，所做的任意修改和变化，均在所附权利要求书所定义的本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于测量多支路电压参数的检测电路，其特征在于包括：

信号采集接口，连接外部的多条支路，用于采集各支路上的电压；

支路选择模块，连接信号采集接口，用于选择连通多条支路中的一路，输出待检电压；

信号检测模块，连接支路选择模块的输出端，对待检电压进行参数检测；

电源模块，连接支路选择模块，用于向其提供操作电源。

2.如权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述信号检测模块包括：并联的电压有效值检测模块、电压波形检测模块、电压纹波及噪声峰-峰值检测模块。

3.如权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述支路选择模块输出端连接一开关转接模块，用以选择连通电压有效值检测模块、电压波形检测模块、电压纹波及噪声峰-峰值检测模块。

4.如权利要求3所述的检测电路，其特征在于，所述开关转接模块包括串接在支路选择模块输出端与电压有效值检测模块之间的第九开关（K9）、串接在支路选择模块输出端与电压波形检测模块之间的第十开关（K10）、串接在支路选择模块输出端与电压纹波及噪声峰-峰值检测模块之间的十一开关（K11）。

5.如权利要求4所述的检测电路，其特征在于，还包括放电模块，所述电压纹波及噪声峰-峰值检测模块通过第十一开关（K11）择一连接支路选择模块输出端或放电模块。

6.如权利要求5所述的检测电路，其特征在于，所述信号采集接口包括多组接线端口，每组接线端口具有两个接线端子，一组接线端口连接一条支路；所述支路选择模块包括多个选择单元，每个选择单元皆包括一个开关和一个继电器，所述开关串接在电源模块输出端与继电器线圈之间，所述继电器至少包括两个触点组，每个触点组包括转换触点、动合触点和动断触点；一组接线端口和一个选择单元形成一级，级的数量与支路的条数相同；其中第一级继电器的两个动合触点对应连接第一级接线端口的两个接线端子，第一级继电器的两个转换触点输出所述待检电压，第一级继电器的两个动断触点对应连接下一级继电器的转换触点；

本级继电器的两个动合触点对应连接本级接线端口的两个接线端子，本级继电器的两个动断触点对应连接下一级继电器的转换触点；

最后一级继电器的两个动合触点对应连接最后一级接线端口的两个接线端子，最后一级继电器的两个动断触点悬空。

7.如权利要求6所述的检测电路，其特征在于，所述选择单元中的开关和所述第九开关（K9）、第十开关（K10）和第十一开关（K11）选用双刀双掷的船型开关。

8.如权利要求7所述的检测电路，其特征在于，所述第十一开关（K11）包括两组触点组，每个触点组包括动触头、第一静触点和第二静触点，两个触点组的第一静触点之间联动，同步闭合或断开；两个触点组的第二静触点之间联动，同步闭合或断开；两个触点组的动触头之间连接电压纹波及噪声峰-峰值检测模块的输入端、并且连接了并联的陶瓷电容（C1）和电解电容（C2）；两个触点组的第二静触点分别连接所述第一级继电器的两个转换触点；两个触点组的第一静触点之间连接所述放电模块。

9.如权利要求8所述的检测电路，其特征在于，所述放电模块采用放电电阻（R1）。

10.如权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述电源模块采用交流变直流模块，或直流变直流模块。

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