CN206975092U - 一种自动测试系统阻抗电压测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动测试系统阻抗电压测试装置，包括电压/电阻信号输入电路、模数转换电路、CPLD和微处理器。电压/电阻信号输入电路将接收到的数据发送到模数转换电路进行模数转换处理，并将处理后的采样数据发送到CPLD；CPLD用于完成与所述自动测试系统的上位控制器及模数转换器的通信，与微处理器通进行数据交换；微处理器对CPLD发送过来的采样数据进行处理和调试。本实用新型可以有效地提高阻抗电压测试装置的采集能力，保证自动测试系统的测试精度和测试效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子测试技术领域，尤其涉及一种自动测试系统阻抗电压测试装置。
背景技术
自动测试系统(automatic test system)是指在人极少参与或不参与的情况下，自动进行测量，处理数据，并以适当方式显示或输出测试结果的系统。与人工测试相比，自动测试省时、省力，能提高劳动生产率和产品质量，它对生产、科研和国防都有重要作用。
自动测试系统(automatic test system)的研制工作始于20世纪50年代。现代测试内容日益复杂,测试工作量激增,而且要求完成测试的时间越来越短，人工测试很难满足这些要求,自动测试技术因而得到迅速发展。
在不同的技术领域里，测试内容、要求、条件和自动测试系统各不相同，但都是利用计算机代替人的测试活动。一般自动测试系统包括控制器、激励源、测量仪表(或传感器)、开关系统、人机接口和被测单元－机器接口等部分，可实现通用功能的测试。对于一些专用功能的测试，往往在自动测试结束的基础上，再进行人工测试。增加了测试的复杂性和人工成本。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种专用的自动测试系统阻抗电压测试装置，有效地提高阻抗电压测试装置的采集能力，保证自动测试系统的测试精度和测试效率。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种自动测试系统阻抗电压测试装置，提供了不同电压、电阻输入范围的自动测量，16路通道的电压、电阻信号测量，提供4路24VDC电源的输出，并在输出端设置电流采样电路，有效地提高阻抗电压测试装置的采集能力，保证自动测试系统的测试精度和测试效率。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种自动测试系统阻抗电压测试装置，所述模拟量输入模块包括电压/电阻信号输入电路、模数转换电路、CPLD(Complexprogrammablelogic devices，复杂可编程逻辑器件)和微处理器，其中，
所述电压/电阻信号输入电路连接16路电阻信号、或16路电压信号、或4路电流信号；并将接收到所述信号发送到所述模数转换电路；
所述模数转换电路位于所述模拟信号输入电路和所述CPLD之间，用于对所述电压/电阻信号输入电路采集到的信号进行模数转换；
所述CPLD用于完成与所述自动测试系统的上位控制器及模数转换器的通信，通过隔离的SPI总线与模数转换器(ADC)通信，得到需要采样的数据，并将所述采样数据通过高速并行总线传输给所述自动测试系统的上位机控制器；所述CPLD与所述微处理器通过外部总线接口连接进行数据交换；
所述微处理器用于对所述CPLD发送过来的采样数据进行处理和调试，并将处理后的采样数据发送给所述CPLD。
在本实用新型的较佳实施方式中，所述电压/电阻信号输入电路包括1……16路通道选择开关和功能选择开关。
在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述电压/电阻信号输入电路每一个通道都采用MOSFET晶体管为开关。
在本实用新型的较佳实施方式中，所述模数转换电路包括信号调理电路、模数转换器和数字隔离电路，其中，所述信号调理电路用于外部模拟量信号的处理，所述模数转换器将外部模拟信号转换为数字信号，所述数字隔离电路用于隔离现场设备对系统内部的干扰。
在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述模数转换器为24位A/D转换芯片ADS1248。
在本实用新型的较佳实施方式中，所述数字隔离电路采用的是高速磁介质隔离芯片ADuM1200和ADuM1201。
在本实用新型的另一较佳实施方式中，所述CPLD为LATTICE公司MachXO2系列中的LCMXO2-2000芯片。
在本实用新型的较佳实施方式中，所述自动测试系统阻抗电压测试装置还包括4路24VDC继电器输出模块，所述4路24VDC继电器输出模块与所述CPLD连接。
本实用新型具有16路两线制电阻/电压接口输入、4路干接点输出、使用带数字隔离PHOTOMOS切换通道、可编程运放实现不同量的输入、24位AD、高性能的FPGA和ARM CPU完成模拟量输入信号的采集、处理并实现与上位机的高速并行通讯的结构设计，有效地提高阻抗电压测试装置的采集能力，保证自动测试系统的测试精度和测试效率。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本实用新型的一个较佳实施例的自动测试系统阻抗电压测试装置的结构框图。
图2是本实用新型的一个较佳实施例的自动测试系统阻抗电压测试装置的电压/电阻信号输入电路的信号切换示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种自动测试系统阻抗电压测试装置，其通过高速并行总线与系统配合连接，实现与系统的控制器的通讯，接收控制器发送过来的指令，并且向控制器发送采集的电压、电阻数据，从而完成电压、电阻的自动测试功能。所述自动测试系统阻抗电压测试装置包括电压/电阻信号输入电路、模数转换电路、CPLD(Complex programmable logicdevices，复杂可编程逻辑器件)和微处理器。
所述电压/电阻信号输入电路连接16路电阻信号、或16路电压信号、或4路电流信号，每路电压与电阻信号共用信号端子，16路信号通过不同MOSFET晶体管接入所述模数转换电路。实现了多通道不同参量信号的测量；如图2所示，所述电压/电阻信号输入电路包括1……16路通道选择开关和功能选择开关，所述CPLD控制所述1……16路通道开关和所述功能选择开关的切换。所述1……16路通道选择开关每一个通道都采用MOSFET晶体管为开关，从而所述自动测试系统的上位机指令可通过所述CPLD单独控制各个通道的输入，使整个模拟量输入模块的输入控制更加灵活。
所述模数转换电路位于所述模拟信号输入电路和所述CPLD之间，用于对所述电压/电阻信号输入电路采集到的信号进行模数转换。模数转换电路包括信号调理电路、模数转换器和数字隔离电路，信号调理电路用于外部模拟量信号的处理，保证了系统的可靠性和采样精度；模数转换器将外部模拟信号转换为数字信号，模数转换器采用的是模数转换器为24位A/D转换芯片ADS1248，该模数转换器内部集成了低噪声可编程增益放大器、可编程电流源，具有4组差动/7组单端输入，用于不同功能、不同量程的电压、电阻信号测量；数字隔离电路用于隔离现场设备对系统内部的干扰，CPLD与模数转换器的SPI接口数字隔离电路采用的是高速磁介质隔离芯片ADuM1200和ADuM1201，可隔离现场设备对系统内部的干扰，保证其正常工作。
所述微处理器用于对所述CPLD发送过来的采样数据进行处理和调试，并将处理后的采样数据发送给所述CPLD。本实施例中采用的是32位的ARM Cortex-M0芯片，用C语言编程，并通过外部总线接口(EBI)与CPLD相连，完与CPLD的通信。
所述CPLD用于完成与所述自动测试系统的上位控制器及模数转换器(ADC)的通信，通过隔离的SPI总线与模数转换器(ADC)通信，得到需要采样的数据，并将所述采样数据通过高速并行总线传输给所述自动测试系统的上位机控制器；所述CPLD与所述微处理器通过外部总线接口连接进行数据交换；本实施例中的CPLD采用的是LATTICE公司MachXO2系列中的LCMXO2-2000芯片，并使用Verilog语言编程。
所述装置还包括4路24VDC继电器输出模块，所述4路24VDC继电器输出模块与所述CPLD连接，所述4路24VDC继电器输出模块在输出端设置电流采样电路，用于给被测卡件供电，并测量被测卡件工作电流(0～1A)，灵活应用各种被测对象。满足了不同被测对象对功耗的不同要求。
本实施例公开的自动测试系统阻抗电压测试装置是自动测试系统的模块之一，其通过高速并行总线与系统配合连接，实现与系统的上位机控制器的通讯，接收上位机控制器发送过来的指令，并且向上位机控制器发送采集的电压、电阻数据，从而完成电压、电阻的自动测试功能。
本实施例提供了不同电压、电阻输入范围的自动测量。装置可实现0～60V(5V/20V/60V自动档位)电压和0～1MΩ电阻(1K/100K/1M自动档位)量程的自动切换，而无需人为干预。还提供了16路通道的电压、电阻信号测量。每路电压与电阻信号共用信号端子，16路信号通过不同MOSFET晶体管接入模数转换电路。实现了多通道不同参量信号的测量。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种自动测试系统阻抗电压测试装置，其特征在于，包括电压/电阻信号输入电路、模数转换电路、CPLD和微处理器，其中，
所述电压/电阻信号输入电路连接16路电阻信号、或16路电压信号、或4路电流信号；并将接收到所述信号发送到所述模数转换电路；
所述模数转换电路位于所述电压/电阻信号输入电路和所述CPLD之间，用于对所述电压/电阻信号输入电路采集到的信号进行模数转换；
所述CPLD用于完成与所述自动测试系统的上位控制器及模数转换器的通信，通过隔离的SPI总线与模数转换器(ADC)通信，得到需要采样的数据，形成采样数据，并将所述采样数据通过高速并行总线传输给所述自动测试系统的上位机控制器；所述CPLD与所述微处理器通过外部总线接口连接进行数据交换；
所述微处理器用于对所述CPLD发送过来的采样数据进行处理和调试，并将处理后的采样数据发送给所述CPLD。
2.如权利要求1所述的自动测试系统阻抗电压测试装置，其特征在于，所述电压/电阻信号输入电路包括1……16路通道选择开关和功能选择开关。
3.如权利要求2所述的自动测试系统阻抗电压测试装置，其特征在于，所述电压/电阻信号输入电路每一个通道都采用MOSFET晶体管为开关。
4.如权利要求1所述的自动测试系统阻抗电压测试装置，其特征在于，所述模数转换电路包括信号调理电路、模数转换器和数字隔离电路，其中，所述信号调理电路用于外部模拟量信号的处理，所述模数转换器将外部模拟信号转换为数字信号，所述数字隔离电路用于隔离现场设备对系统内部的干扰。
5.如权利要求4所述的自动测试系统阻抗电压测试装置，其特征在于，所述模数转换器为24位A/D转换芯片ADS1248。
6.如权利要求4所述的自动测试系统阻抗电压测试装置，其特征在于，所述数字隔离电路采用的是高速磁介质隔离芯片ADuM1200和ADuM1201。
7.如权利要求1所述的自动测试系统阻抗电压测试装置，其特征在于，所述CPLD为LATTICE公司MachXO2系列中的LCMXO2-2000芯片。
8.如权利要求1所述的自动测试系统阻抗电压测试装置，其特征在于，所述自动测试系统阻抗电压测试装置还包括4路24VDC继电器输出模块，所述4路24VDC继电器输出模块与所述CPLD连接。
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