CN205563264U

CN205563264U - 一种模拟量输入自动测试电路

Info

Publication number: CN205563264U
Application number: CN201620316983.4U
Authority: CN
Inventors: 罗灿
Original assignee: Shenzhen Huili Automation Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Huili Automation Technology Co Ltd
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2026-04-15

Abstract

本实用新型提供一种模拟量输入自动测试电路，涉及自动测试技术领域。该自动测试电路包括：PLC、控制模块、信号源模块、信号切换模块；PLC接收外部的被测模块输送的测量数据，并且根据测量数据发送相应的命令给控制模块；控制模块根据命令控制所述信号源模块产生相应大小的模拟信号；控制模块同时根据命令控制所述信号切换模块切换输出相应的模拟信号给外部的被测模块；信号源模块用于产生模拟信号，并且输出所产生的模拟信号到信号切换模块。本自动测试电路的有益效果在于：测试简便，速度快，效率高；不需大量人员操作，人力成本低；测量误差小；不需采用符合精度与量程要求的信号源万用表就可以实现测试，经济成本低。

Description

一种模拟量输入自动测试电路

技术领域

本实用新型涉及自动测试技术领域，尤其涉及一种能够实现自动化测试的模拟量输入自动测试电路。

背景技术

工业控制中，常常需要对各种设备的模拟电压、模拟电流、模拟电阻进行测试。目前，现有模拟量输入测试技术普遍上是使用手动测试，即人工手动将信号源万用表连接到被测模块的相应模拟量输入端口进行测试。在整个测试过程中需要利用信号源万用表产生模拟电压信号、模拟电流信号、模拟电阻信号，还需要人工实时关注。

现有模拟量输入测试技术优点在于，能够实现对被测模块的模拟电压、模拟电流、模拟电阻的测试，但是也有不足之处，主要表现在：

1：测试速度慢，效率低；

2：需要大量人员操作，人力成本高；

3：测量误差大；

4：采用符合精度与量程要求的信号源万用表价格昂贵，经济成本高。

发明内容

为解决现有技术的不足，本实用新型提供一种能够实现自动化测试的模拟量输入自动测试电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，一种模拟量输入自动测试电路，包括：

PLC、控制模块、信号源模块、信号切换模块；PLC接收外部的被测模块输送的测量数据，并且根据测量数据发送相应的命令给控制模块；控制模块根据命令控制所述信号源模块产生相应大小的模拟信号；控制模块同时根据命令控制所述信号切换模块切换输出相应的模拟信号给外部的被测模块；信号源模块用于产生模拟信号，并且输出所产生的模拟信号到信号切换模块。

进一步的，所述控制模块通过SPI协议与信号源模块通讯；所述PLC与被测模块通过同步串行通讯；所述PLC与控制模块通过RS-485串行通讯；所述模拟信号包括模拟电压信号、模拟电流信号、模拟电阻信号。

进一步的，所述控制模块包括单片机U3、电容C7、电容C8、电容C9、电阻R7、晶振X1；所述单片机U3采用AT89C51；单片机U3的P10管脚、P11管脚、P12管脚、P13管脚、P14管脚及P15管脚用于控制所述信号源模块输出不同大小的模拟电压信号、模拟电流信号、模拟电阻信号；单片机U3的P00管脚、P01管脚、P02管脚及P03管脚用于控制所述信号切换模块切换输出模拟电压信号或模拟电流信号或模拟电阻信号给被测模块；所述电容C7、电容C8与晶振X1构成振荡电路，该振荡电路用于给单片机U3提供工作时钟；所述电阻R7与电容C9构成第一复位电路，该第一复位电路用于给单片机U3上电复位。

进一步的，所述信号源模块包括驱动器U1、数模转换器U2、电阻R3、电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3、滤波电容C5、滤波电容C6、继电器K1、继电器K2；所述数模转换器U2采用AD5064，用于把控制模块通过串行接口发过来的不同值，转换成0~2.5V的模拟电压信号；所述驱动器U1采用AD5750-2，用于根据控制模块的命令把数模转换器U2生成的模拟电压信号转换成不同大小的模拟电压信号、模拟电流信号；所述电阻R3和电容C1构成第二复位电路，该第二复位电路用于给驱动器U1上电复位；所述滤波电容C2、滤波电容C3、滤波电容C5、滤波电容C6用于滤波；单片机U3通过控制继电器K1、继电器K2的吸合与断开，实现控制接入模拟电阻信号的大小。

进一步的，所述信号切换模块包括继电器K3、继电器K4、继电器K5、继电器K6；控制模块通过控制继电器K3、继电器K4、继电器K5及继电器K6的断开与导通实现模拟信号的切换。

本模拟量输入自动测试电路的有益效果在于：

1：测试简便，速度快，效率高；

2：不需大量人员操作，人力成本低；

3：测量误差小；

4：不需采用符合精度与量程要求的信号源万用表就可以实现测试，经济成本低。

附图说明

图1为本实用新型模拟量输入自动测试电路的框图；

图2为本实用新型控制模块的电路原理图；

图3为本实用新型信号源模块的电路原理图；

图4为本实用新型信号切换模块的电路原理图；

图5为本实用新型控制模块的检测流程图；

图中：1为PLC、2为控制模块、3为信号源模块、4为信号切换模块、5为被测模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

本模拟量输入自动测试电路，用于检测被测模块5的模拟电压信号、模拟电流信号、模拟电阻信号。

如图1所示，本实用新型模拟量输入自动测试电路，包括：PLC1、控制模块2、信号源模块3、信号切换模块4。所述控制模块2通过SPI协议与信号源模块3通讯。所述PLC1与被测模块5通过同步串行通讯；所述PLC1与控制模块2通过RS-485串行通讯。PLC1接收外部的被测模块5输送的测量数据，并且根据测量数据发送相应的命令给控制模块2，具体是：PLC1接收到被测模块5输出的测量数据后，首先要对测量数据进行计算，然后将计算结果与预设标准数据进行比较判断，最后根据比较判断结果向控制模块2发送相应的命令。控制模块2解析接收到的命令，并且根据命令控制所述信号源模块3产生相应大小的模拟信号，所述模拟信号包括模拟电压信号、模拟电流信号、模拟电阻信号。控制模块2同时根据命令控制所述信号切换模块4切换输出相应的模拟信号给外部的被测模块5，具体是：控制模块2同时根据命令控制所述信号切换模块4切换输出相应的模拟电压信号或模拟电流信号或模拟电阻信号给外部的被测模块5。信号源模块3用于产生模拟信号，并且输出所产生的模拟信号到信号切换模块4，具体是：信号源模块3首先产生模拟电压信号或产生相应大小的模拟电阻信号，然后将所述模拟电压信号转换成相应大小的模拟电压信号、模拟电流信号，最后将产生相应大小的模拟电压信号、模拟电流信号、模拟电阻信号输出到信号切换模块4。

如图2所示，所述控制模块2包括单片机U3、电容C7、电容C8、电容C9、电阻R7、晶振X1。所述单片机U3采用AT89C51。单片机U3的P10管脚、P11管脚、P12管脚、P13管脚、P14管脚及P15管脚用于控制所述信号源模块3输出不同大小的模拟电压信号、模拟电流信号、模拟电阻信号。单片机U3的P00管脚、P01管脚、P02管脚及P03管脚用于控制所述信号切换模块4切换输出模拟电压信号或模拟电流信号或模拟电阻信号给被测模块5。所述电容C7、电容C8与晶振X1构成振荡电路，该振荡电路用于给单片机U3提供工作时钟。所述电阻R7与电容C9构成第一复位电路，该第一复位电路用于给单片机U3上电复位。

如图3所示，所述信号源模块3可以产生模拟电压信号：±10V、±5V、±500mV、 ±50mV，模拟电流信号：±20mA、±10mA和模拟电阻信号：1.5K、8K。信号源模块3包括驱动器U1、数模转换器U2、电阻R3、电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3、滤波电容C5、滤波电容C6、继电器K1、继电器K2。所述数模转换器U2采用AD5064，用于把控制模块2通过串行接口发过来的不同值，转换成0~2.5V的模拟电压信号。所述驱动器U1采用AD5750-2，用于根据控制模块2的命令把数模转换器U2生成的模拟电压信号转换成不同大小的模拟电压信号、模拟电流信号，具体为模拟电压信号：±10V、±5V、±500mV、 ±50mV，模拟电流信号：±20mA、±10mA。所述电阻R3和电容C1构成第二复位电路，该第二复位电路用于给驱动器U1上电复位。所述滤波电容C2、滤波电容C3、滤波电容C5、滤波电容C6用于滤波。单片机U3通过控制继电器K1、继电器K2的吸合与断开，实现控制接入模拟电阻信号的大小，模拟电阻信号的大小具体为：1.5K、8K。图中电阻R1、电阻R2为精度万分之一的精密电阻器，Q1、Q2为NPN类型的三极管。

如图4所示，所述信号切换模块4包括继电器K3、继电器K4、继电器K5、继电器K6。图中E3端口、E4端口、E5端口、E6端口为信号切换模块4控制端口，控制模块2通过输出关断信号到E3端口、E4端口、E5端口、E6端口上，控制继电器K3、继电器K4、继电器K5及继电器K6的断开与导通实现模拟信号的切换。具体为：当需要模拟电压信号或模拟电流信号时，则控制模块2控制继电器K3与继电器K4断开，并且控制继电器K5与继电器K6导通，即选择了U+/I+与U-/I-端口上的模拟电压信号或模拟电流信号；当需要模拟电阻信号时，则控制模块2控制继电器K3与继电器K4导通，并且控制继电器K5与继电器K6断开，即选择了ROUT1与ROUT2端口上的模拟电阻信号。

如图5所示，控制模块2的检测流程如下：

步骤S101，开始。

系统启动后，控制模块2进入待机模式。

步骤S102，接收PLC发送的命令。

步骤S103，命令是否正确。

接收PLC1发送的命令后，便对命令进行解析。解析后判断命令是否正确，如果正确，则执行步骤S104，控制信号源模块及信号切换模块；如果错误，则跳转到步骤S107，结束本次测试。

步骤S104，控制信号源模块及信号切换模块。

控制信号源模块具体为：控制所述信号源模块3产生相应的模拟电压信号并且将所述模拟电压信号转换成相应大小的模拟电压信号、模拟电流信号，以及控制所述信号源模块3的继电器K1、继电器K2的吸合与断开，实现控制接入模拟电阻信号的大小，模拟电阻信号的大小具体为：1.5K、8K。

控制信号切换模块具体为：通过输出关断信号到信号切换模块4的E3端口、E4端口、E5端口、E6端口上，控制继电器K3、继电器K4、继电器K5及继电器K6的断开与导通，实现信号切换模块4切换输出模拟电压信号或模拟电流信号或模拟电阻信号给被测模块5。

步骤S105，测试是否结束。

判断在预设的时间内是否接收到PLC1发送的新命令，如果接收到，则返回执行步骤S104，控制信号源模块及信号切换模块；如果没有接收到，则执行步骤S106，结束本次测试。

步骤S106，结束。

本模拟量输入自动测试电路的有益效果在于：测试简便，速度快，效率高；不需大量人员操作，人力成本低；测量误差小；不需采用符合精度与量程要求的信号源万用表就可以实现测试，经济成本低。

Claims

1.一种模拟量输入自动测试电路，其特征在于，包括：

PLC(1)、控制模块(2)、信号源模块(3)、信号切换模块(4)；

PLC(1)接收外部的被测模块(5)输送的测量数据，并且根据测量数据发送相应的命令给控制模块(2)；

控制模块(2)根据命令控制所述信号源模块(3)产生相应大小的模拟信号；

控制模块(2)同时根据命令控制所述信号切换模块(4)切换输出相应的模拟信号给外部的被测模块(5)；

信号源模块(3)用于产生模拟信号，并且输出所产生的模拟信号到信号切换模块(4)。

2.根据权利要求1所述的模拟量输入自动测试电路，其特征在于，所述控制模块(2)通过SPI协议与信号源模块(3)通讯；所述PLC(1)与被测模块(5)通过同步串行通讯；所述PLC(1)与控制模块(2)通过RS-485串行通讯；所述模拟信号包括模拟电压信号、模拟电流信号、模拟电阻信号。

3.根据权利要求1所述的模拟量输入自动测试电路，其特征在于，所述控制模块(2)包括单片机U3、电容C7、电容C8、电容C9、电阻R7、晶振X1；所述单片机U3采用AT89C51；单片机U3的P10管脚、P11管脚、P12管脚、P13管脚、P14管脚及P15管脚用于控制所述信号源模块(3)输出不同大小的模拟电压信号、模拟电流信号、模拟电阻信号；单片机U3的P00管脚、P01管脚、P02管脚及P03管脚用于控制所述信号切换模块(4)切换输出模拟电压信号或模拟电流信号或模拟电阻信号给被测模块(5)；所述电容C7、电容C8与晶振X1构成振荡电路，该振荡电路用于给单片机U3提供工作时钟；所述电阻R7与电容C9构成第一复位电路，该第一复位电路用于给单片机U3上电复位。

4.根据权利要求1所述的模拟量输入自动测试电路，其特征在于，所述信号源模块(3)包括驱动器U1、数模转换器U2、电阻R3、电容C1、滤波电容C2、滤波电容C3、滤波电容C5、滤波电容C6、继电器K1、继电器K2；所述数模转换器U2采用AD5064，用于把控制模块(2)通过串行接口发过来的不同值，转换成0~2.5V的模拟电压信号；所述驱动器U1采用AD5750-2，用于根据控制模块(2)的命令把数模转换器U2生成的模拟电压信号转换成不同大小的模拟电压信号、模拟电流信号；所述电阻R3和电容C1构成第二复位电路，该第二复位电路用于给驱动器U1上电复位；所述滤波电容C2、滤波电容C3、滤波电容C5、滤波电容C6用于滤波；单片机U3通过控制继电器K1、继电器K2的吸合与断开，实现控制接入模拟电阻信号的大小。

5.根据权利要求1所述的模拟量输入自动测试电路，其特征在于，所述信号切换模块(4)包括继电器K3、继电器K4、继电器K5、继电器K6；控制模块(2)通过控制继电器K3、继电器K4、继电器K5及继电器K6的断开与导通实现模拟信号的切换。