CN209102860U - 一种基于互换的多通道电路检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于互换的多通道电路检测设备，包括连接器组、接口板、通断切换板和主控板；接口板包括模拟开关组、接口连接器组、测量电路、识别电路和控制模块；连接器组的信号分为三路，第一路输入接口连接器组，第二路经模拟开关组输入接口连接器组和测量电路，第三路经识别电路输入控制模块；开关控制端与控制模块信号连接；主控板包括主控模块和检测模块，且接口连接器组的信号输出端通过通断切换板与检测模块信号连接，控制模块与主控模块信号连接。本实用新型通过识别电阻的设置，实现了检测箱在设备检测接口的灵活互换，而模拟开关组的设置，实现了接口处信号检测线路的有序切换。

Description

一种基于互换的多通道电路检测设备

技术领域

本实用新型属于电路检测技术领域，尤其是涉及一种基于互换的多通道电路检测设备。

背景技术

航空件设备检测时，需要对应设置8个检测箱，且8个检测箱与设备上的8个检测接口一一对应设置，常规电路检测机构布线较为复杂，而且在测试过程中检测箱与接口对接固定，无法互换，使得技术人员在完成检测过程中需要长时间精力高度集中，容易造成工作人员的疲乏，浪费工作人员精力，且效率较低。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种基于互换的多通道电路检测设备，通过识别电路和检测箱的设计，实现了检测过程检测箱在检测接口处的灵活切换。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于互换的多通道电路检测设备，包括连接器组、接口板、通断切换板和主控板；

所述连接器组包括正常信号连接器、激励信号连接器、特殊信号连接器和识别信号连接器；

所述接口板包括模拟开关组、接口连接器组、测量电路、识别电路和控制模块；

所述模拟开关组包括开关输入端、开关控制端和开关输出端；

正常信号连接器的信号输出端与接口连接器组的信号输入端信号连接；

特殊信号连接器的信号输出端与开关输入端信号连接；

识别信号连接器的信号输出端通过识别电路与控制模块信号连接；

所述开关输出端包括正常测量端、特殊测量端和激励信号输出端；

所述正常测量端与接口连接器组的信号输入端信号连接，特殊测量端与测量电路信号连接，激励信号输出端与激励信号连接器的输入端信号连接；

所述开关控制端与控制模块信号连接；

所述主控板包括主控模块和检测模块，所述主控模块和检测模块信号连接，且接口连接器组的信号输出端通过通断切换板与检测模块信号连接，控制模块与主控模块信号连接。

进一步的，所述基于互换的多通道电路检测设备还包括壳体，所述连接器组固定在壳体上，接口板、通断切换板和主控板固定在壳体内。

进一步的，所述基于互换的多通道电路检测设备包括连接器组、接口板和通断切换板均有两个，主控板有一个，且两个连接器组中一个为圆形连接器，另一个为矩形连接器。

进一步的，所述圆形连接器固定在壳体的前侧板上，矩形连接器固定在壳体的后侧板上。

进一步的，所述控制模块通过调节电路与模拟开关组的开关控制端信号连接。

进一步的，所述调节电路包括调节芯片，该调节芯片型号为ULN2003。

进一步的，所述模拟开关组由多个模拟开关芯片组成，该模拟开关芯片的型号为IM03TS和/或AQW212A和/或LH1502。

进一步的，所述接口连接器组包括多个接口连接器，其型号为PC104。

进一步的，所述测量电路包括真有效值测量电路，所述真有效值测量电路由真有效值转换器及外围电路构成，该真有效值转换器型号为LTC1966。

进一步的，所述识别电路包括对应设置在控制模块四个输入管脚上的四个并列的识别电阻，所述识别信号连接器的四个插孔分别通过一识别电阻接入控制模块的输入管脚。

进一步的，所述连接器组包括多个连接器芯片，其型号为DF13，本实施例中有8个，该8个DF13连接器芯片按其管脚分配，包括正常信号连接器、特殊信号连接器、激励信号连接器和识别信号连接器。

进一步的，所述检测模块包括通断路检测模块和电压检测模块，所述通断路检测模块和电压检测模块的检测信号输入端通过通断切换板与接口连接器组信号连接。

进一步的，所述通断切换板包括多个并列设置的电子开关。

进一步的，所述基于互换的多通道电路检测设备还包括显控终端，该显控终端与主控模块信号连接。

相对于现有技术，本实用新型所述的基于互换的多通道电路检测设备具有以下优势：

(1)本实用新型所述的基于互换的多通道电路检测设备，通过识别电阻的设置，实现了检测箱在设备检测接口的灵活互换，而模拟开关组的设置，实现了接口处信号检测线路的有序切换。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的基于互换的多通道电路检测设备原理示意图；

图2为本实用新型实施例所述的基于互换的多通道电路检测设备中通断切换板原理示意图；

图3为本实用新型实施例所述的基于互换的多通道电路检测设备中接口板、通断切换板和主控板的插接示意图；

图4为本实用新型实施例所述的接口板中控制模块芯片管脚示意图；

图5(1)为本实用新型实施例所述的接口板中模拟开关组芯片分布关系示意图；

图5(2)为本实用新型实施例所述的接口板中模拟开关组三个模式的模拟开关管脚图；

图6为本实用新型实施例所述的接口板中8个DF13连接器芯片管脚图；

图7(1)、图7(2)、图7(3)、图7(4)为本实用新型实施例所述的接口板中接口连接器组的4组接口芯片管脚图；

图8为本实用新型实施例所述的接口板中真有效值测量电路图；

图9为本实用新型实施例所述的接口板中调节芯片管脚图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至9所示，本实用新型提供一种基于互换的多通道电路检测设备，包括连接器组、接口板、通断切换板和主控板；

所述连接器组包括正常信号连接器、激励信号连接器、特殊信号连接器和识别信号连接器；

所述接口板包括模拟开关组、接口连接器组、测量电路、识别电路和控制模块；

所述模拟开关组包括开关输入端、开关控制端和开关输出端；

正常信号连接器的信号输出端与接口连接器组的信号输入端信号连接；

特殊信号连接器的信号输出端与开关输入端信号连接；

识别信号连接器的信号输出端通过识别电路与控制模块信号连接；

所述开关输出端包括正常测量端、特殊测量端和激励信号输出端；

所述正常测量端与接口连接器组的信号输入端信号连接，特殊测量端与测量电路信号连接，激励信号输出端与激励信号连接器的输入端信号连接；

所述开关控制端与控制模块信号连接；

所述主控板包括主控模块和检测模块，所述主控模块和检测模块信号连接，且接口连接器组的信号输出端通过通断切换板与检测模块信号连接，控制模块与主控模块信号连接。

进一步的，所述基于互换的多通道电路检测设备还包括壳体，所述连接器组固定在壳体上，接口板、通断切换板和主控板固定在壳体内。

进一步的，所述基于互换的多通道电路检测设备包括两个连接器组、两个接口板、两个通断切换板、一个主控板，且两个连接器组中一个为圆形连接器，另一个为矩形连接器。

进一步的，所述圆形连接器固定在壳体的前侧板上，矩形连接器固定在壳体的后侧板上。

进一步的，所述控制模块通过调节电路与模拟开关组的开关控制端信号连接。

进一步的，所述调节电路包括调节芯片，该调节芯片型号为ULN2003。

进一步的，所述模拟开关组由多个模拟开关芯片组成，该模拟开关芯片的型号为IM03TS和/或AQW212A和/或LH1502。

图5(1)展示了模拟开关组中模拟开关管脚及分布关系，模拟开关组分为三种模式，第一种为常规开关模式，如图5(2a)，第二种为设有分压电阻的调压式模拟开关组，如图5(2b)，第三种为施加激励的开关模式，如图5(2c)。

进一步的，所述接口连接器组包括多个接口连接器，其型号为PC104。

接口连接器组由4组PC104连接器构成，且每组包括A、B、C、D四个 PC104连接器，用以实现正常检测信号与主控板的信号连接。

进一步的，所述测量电路包括真有效值测量电路，所述真有效值测量电路由真有效值转换器及外围电路构成，该真有效值转换器型号为LTC1966。

进一步的，所述识别电路包括对应设置在控制模块四个输入管脚上的四个并列的识别电阻，所述识别信号连接器的四个插孔分别通过一识别电阻接入控制模块的输入管脚。

进一步的，所述连接器组包括多个连接器芯片，其型号为DF13，本实施例中有8个，该8个DF13连接器芯片按其管脚分配，包括正常信号连接器、特殊信号连接器、激励信号连接器和识别信号连接器。

进一步的，所述检测模块包括通断路检测模块和电压检测模块，所述通断路检测模块和电压检测模块的检测信号输入端通过通断切换板与接口连接器组信号连接。

进一步的，所述通断切换板包括多个并列设置的电子开关。

进一步的，所述基于互换的多通道电路检测设备还包括显控终端，该显控终端与主控模块信号连接。

本实用新型实现了将待检测设备的检测接口处256路测试节点分两路接入经两个连接器组接入检测箱，并由两个接口板对具有特殊信号的通路实现信号隔离和信号检测。

航空设备原本需要8个检测箱与该航空设备的8个检测接口一一对应对接，现将该航空设备的8个检测接口分为4组，每组一个检测箱，且该检测箱的前后面板上分别设有一个连接器组，前面板上为圆形连接器，后面板上为矩形连接器；

为了完成圆形连接器或矩形连接器到板间PC104+插座之间的互联，同时对有源信号通道实现调理，前面板上的圆形连接器的正常信号端以及特殊信号端后方模拟开关组的正常测量端与4个PC104+插座互联，后面板上的矩形连接器的正常信号端以及特殊信号端后方模拟开关组的正常测量端与4个 PC104+插座互联。

该接口检测单元内还设有电压转换模块，该电压转换模块输入端与检测箱壳体的电源接口连接，输出端为模拟开关组、连接器组、接口连接器组和控制模块供电，该电压转换模块将28V电源电压转换呈5V电源电压，提供 5V/5A电源。

根据该航空设备与检测箱连接接口可知，后面板矩形连接器上的有源信号总数为16个，前面板圆形连接器上的有源信号总数为22个。

矩形连接器、圆形连接器后端的模拟开关组为24路切换通道，该模拟开关组使用单刀双掷开关。

前面板上圆形连接器连接关系列表如下：

后面板上矩形连接器连接关系如下：

上述表格中，圆形航插焊盘上圆形连接器的1～231脚以及矩形航插焊盘上矩形连接器的1～231脚为正常信号连接器，与模拟开关组连接的管脚为特殊信号连接器，圆形连接器上与控制盒连接的管脚为识别信号连接器。

由于待检测设备结构上一共有8个插件槽位，均有用于安装定位的导向销，按照槽位设计4个独立的检测箱，在检测箱上设计定位插孔，用于完成检测箱的定位，由于槽位上为矩形连接，故检测箱后面板上设置与矩形连接相适配的矩形连接器。

为减小线缆连接，提高测量速度，电传设备检测仪采用分布式测量设计，每个检测箱都有独立的测量控制单元，可完成开关切换、通断路测量和电压测试等功能，对设备内部线路的测试采用分组测试加组间测试相结合形式，完成电传设备的功能性能测试。

为满足电传设备内部线路测量要求，采用四线制测量来完成导通电阻测试，四线制和常用的两线制相比，较好的避免接触电阻和导线电阻影响，使得测试精度提高，采用分压比例阀来完成短路电阻的测试，自动或手动完成所有连接点的测试。

通断切换板用以完成各测量回路的程控切换，由于该测试设备需要频繁进行切换通道，完成一次通断串路测试，通过使用电子开关代替机械式继电器，使得测试设备寿命不受开关次数影响，模拟电子切换时间仅为33ns(机械式继电器为10ms左右)，测试速度加快。

本实用新型还设有显控终端，显控终端采用手持式便携计算机，负责完成测试的逻辑控制与测试结果的显示，检测箱为测试终端，负责执行具体的通断测试和电传设备内部电路板良好性测试等操作，显控终端与检测箱通过 RS485总线进行通信。

检测箱用于测试设备内部线路的通路、断路和串路情况，检查电传设备内部电路板、变压器和转换装置的良好性。

一个设备上的四个检测箱的通断测试通过显控终端发出指令，协调各个检测箱完成测试。

采用通用化设计思路，设计电路实现256个点，在完成通断测试的前提下，留有预留测试升级能力，采用模块化设计思路，将电路板按照模块划分，其内部功能电路可以进行模块化设计，检测箱内电路分为四块，连接器、接口板、通断切换板和主控板。

通断切换板，主要用来对被测设备电缆通道进行切换，由于通断切换板需要完成2组256选1功能，一块板卡实现面积太大，而且对连接器点数要求太高，故将通断切换板拆分为2块完全相同的256选1功能切换板，即检测箱内设有两个连接器，对应两个接口板，对应两个通断切换板。

主控板，主要用来测试被选通电缆通道的通路、断路阻抗、测试点电压，同时通过RS485总线与显控终端进行通信。

本实用新型的具体工作过程为：

检测箱的后端矩形连接器和前端圆形连接器分别接收待检测设备的输出信号，该信号在矩形连接器或圆形连接器上都分为三路，第一路由正常信号连接器输入接口板的接口连接器组，第二路由特殊信号连接器输入接口板的模拟开关的开关输入端，第三路由识别信号连接器经识别电路输入控制模块；

控制模块根据识别电路的输入信号判断该电缆连接的是设备的哪一通道，并将判断结果输入主控板的主控模块；

主控板的主控模块向控制模块输出控制指令，使得控制模块控制模拟开关组的开启和关闭；

此时模拟开关组在控制模块的控制下经激励信号连接器对设备输入115V 400Hz交流电激励，对设备输出36V 400Hz、12V 400Hz交流和6V 400Hz 交流电压调理；

以及经接口连接器组输入主控板内检测，

连接器组中特殊信号连接器接收的特殊信号(即设备在控制模块通过调节电路和模拟开关组向其输出激励后反馈信号)经模拟开关组的切换，将开关输出端的正常测量信号，连同连接器组中正常信号连接器接收的正常检测信号一起经接口连接器组和通断切换板输入主控板的检测模块，主控板中的主控模块控制通断切换板的通道切换，完成正常信号的检测；

开关输出端的特殊测量信号直接输入到测量电路中，由测量电路检测并反馈至控制模块，再由控制模块反馈给主控板的主控模块；

主控模块将该检测箱的所有检测结果输送至显控终端内，完成航天设备检测，操作简单编便捷，检测快速，节省了人力。

而且本实用新型中识别电路的设置，根据线缆中这四路信号线在不同通道上输出不同的信号，实现了控制模块根据识别电路识别出待检测设备的输出信号属于待检测设备的哪一通道，并反馈给主控板，方便了接口检测单元的模拟开关组在主控制器控制下的精确启闭，同时也实现了检测箱在设备接口检测安装时的灵活互换。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于互换的多通道电路检测设备，其特征在于：包括连接器组、接口板、通断切换板和主控板；

所述连接器组包括正常信号连接器、激励信号连接器、特殊信号连接器和识别信号连接器；

所述接口板包括模拟开关组、接口连接器组、测量电路、识别电路和控制模块；

所述模拟开关组包括开关输入端、开关控制端和开关输出端；

正常信号连接器的信号输出端与接口连接器组的信号输入端信号连接；

特殊信号连接器的信号输出端与开关输入端信号连接；

识别信号连接器的信号输出端通过识别电路与控制模块信号连接；

所述开关输出端包括正常测量端、特殊测量端和激励信号输出端；

所述正常测量端与接口连接器组的信号输入端信号连接，特殊测量端与测量电路信号连接，激励信号输出端与激励信号连接器的输入端信号连接；

所述开关控制端与控制模块信号连接；

所述主控板包括主控模块和检测模块，所述主控模块和检测模块信号连接，且接口连接器组的信号输出端通过通断切换板与检测模块信号连接，控制模块与主控模块信号连接。

2.根据权利要求1所述的基于互换的多通道电路检测设备，其特征在于：还包括壳体，所述连接器组固定在壳体上，接口板、通断切换板和主控板固定在壳体内。

3.根据权利要求2所述的基于互换的多通道电路检测设备，其特征在于：连接器组、接口板和通断切换板均有两个，主控板有一个，且两个连接器组中一个为圆形连接器，另一个为矩形连接器。

4.根据权利要求1所述的基于互换的多通道电路检测设备，其特征在于：所述控制模块通过调节电路与模拟开关组的开关控制端信号连接。

5.根据权利要求1所述的基于互换的多通道电路检测设备，其特征在于：所述模拟开关组由多个并列设置的模拟开关芯片组成。

6.根据权利要求1所述的基于互换的多通道电路检测设备，其特征在于：述测量电路包括真有效值测量电路，所述真有效值测量电路由真有效值转换器及外围电路构成。

7.根据权利要求1所述的基于互换的多通道电路检测设备，其特征在于：所述识别电路包括对应设置在控制模块四个输入管脚上的四个并列的识别电阻，所述识别信号连接器的四个插孔分别通过一识别电阻接入控制模块的输入管脚。

8.根据权利要求1所述的基于互换的多通道电路检测设备，其特征在于：所述检测模块包括通断路检测模块和电压检测模块，所述通断路检测模块和电压检测模块的检测信号输入端通过通断切换板与接口连接器组信号连接。

9.根据权利要求1所述的基于互换的多通道电路检测设备，其特征在于：所述通断切换板包括多个并列设置的电子开关。

10.根据权利要求1所述的基于互换的多通道电路检测设备，其特征在于：还包括显控终端，该显控终端与主控模块信号连接。