CN210015193U - 一种用于多台测试仪表间的切换系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于多台测试仪表间的切换系统，包括至少两台测试仪表，每台所述测试仪表均连接至切换系统，切换系统包括MCU、测试信号电路和切换单元，每台测试仪表分别连接一个测试信号电路，所述测试信号电路另一端连接至MCU，所述测试信号电路，用于接收MCU的开始信号，并将开始信号传送至测试仪表，之后接收该测试仪表的结束信号返回至MCU；所述切换单元，用于接收MCU的控制指令，切换不同的测试仪表执行测试操作。本实用新型实现了在测试过程中，对多台测试仪表的切换操作，提高了测试效率。

Description

一种用于多台测试仪表间的切换系统

技术领域

本实用新型涉及测试技术领域，具体涉及一种用于多台测试仪表间的切换系统。

背景技术

在电子器件生产企业中，生产之后要对器件进行出厂前的测试，尤其是对于二极管的测试，二极管的批量生产，数量之多，测试起来耗费的时间较长；在测试仪表有限的情况下，比如采用单台测试仪表对一批二极管测试时，机械设备上两个相邻被测试材料之间有一定的距离；每测试完成一次机械设备就要运动一次，机械运动慢，耗时较长。同时，每个被测试材料的数据处理、及与设备间的通讯都需要时间，所以测试占用时间较长；现在采用两台测试仪表，当第一台测试完成后，要进行数据处理和通讯之时，让第二台仪表进行测试，这样可以省去数据处理和设备的时间，但是目前，大多是多台仪表测试独立进行测试操作，这样的话每台测试仪表都需要进行独立的数据处理与通讯，且会造成被测材料的重复测试，对硬件设备要求较高，且增大了生产成本，因此如何使两台测试仪表或者多台测试仪表之间进行切换及配合测试，且提高测试效率是亟需解决的技术问题。

发明内容

本实用新型为解决现有多台测试仪表之间不能进行切换及相互配合测试的问题，提供一种用于多台测试仪表间的切换系统，实现了在测试过程中，对多台测试仪表的切换操作，提高了测试效率，且避免了重复测试。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种用于多台测试仪表间的切换系统，包括至少两台测试仪表，每台所述测试仪表均连接至切换系统，所述切换系统包括MCU、测试信号电路和切换单元，每台测试仪表分别连接一个测试信号电路，所述测试信号电路另一端连接至MCU，所述MCU的输出端连接切换单元；

所述测试信号电路，用于接收MCU的开始信号，并将开始信号传送至测试仪表，之后接收该测试仪表的结束信号返回至MCU；

所述切换单元，用于接收MCU的控制指令，切换不同的测试仪表执行测试操作。

进一步地，所述MCU连接有测试启动电路，所述测试启动电路包括第一按键，所述第一按键的两端连接第五光电耦合器的输出端，第一按键连接MCU的IO接口，第五光电耦合器的输入端接收最初启动测试信号；所述MCU的IO接口连接第六光电耦合器的输入端，所述第六光电耦合器的输出端发出最终结束测试信号。

进一步地，所述测试信号电路均包括第一信号电路和第二信号电路，所述第一信号电路包括第一光电耦合器，第一光电耦合器的输出端通过串口连接至测试仪表，第一光电耦合器的输入端连接MCU的IO接口；

所述第二信号电路包括8个第二光电耦合器，所述第二光电耦合器的输入端分别通过串口连接至测试仪表，第二光电耦合器的输出端分别连接MCU的IO接口。

进一步地，所述切换单元包括由光电耦合器组和多个继电器组构成的多种组合方式的开关电路；

每个所述继电器组包括8个继电器单元，每个继电器单元包括8个第一继电器；每个所述第一继电器的线圈分别串联有第一二极管的阴极，第一二极管的阳极均连接第一发光二极管的阳极，第一发光二极管的阴极连接24V电压，同时连接有第二继电器的线圈。

进一步地，所述光电耦合器组包括第一光电耦合器组和第二光电耦合器组，所述第一光电耦合器组包括8个第三光电耦合器，所述第三光电耦合器的输入端分别连接MCU的IO接口；所述第三光电耦合器的输出端分别经第一电阻后连接第一继电器的线圈；所述第二光电耦合器组包括8个第四光电耦合器，所述第四光电耦合器的输入端依次经驱动芯片和位移缓存器连接至MCU的IO接口，第四光电耦合器的输出端分别连接第一继电器的常开触点。

进一步地，所述MCU采用的是M0516型单片机。

进一步地，所述切换系统还包括电源管理模块，所述电源管理模块包括稳压器，所述稳压器的输入端连接24V电压，稳压器的FB端口连接第一电阻和第二电阻，稳压器的输出端连接第一电感，第一电感的另一端输出电压VCC；电源管理模块用于为切换系统提供电源。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的切换系统适用于至少两台测试仪表，当一台测试仪表完成测试后，进行数据处理和通讯时，通过切换系统使另二台测试仪表进行测试，能够省去了两个相邻测试材料之间的数据处理和设备运动的时间。

本实用新型设置的切换系统，使待测试材料采用的机械设备发生一次机械运动能够测试多个待测试材料，且每次的测试数量可以设定；测试仪表测试完成后，在进行数据处理和通讯的时候，通过MCU向切换单元发出控制指令使下一个测试仪表进行测试，减少由于缓慢的机械运动浪费的时间；同时切换单元通过光电耦合器与继电器形成多种组合方式进行测试仪表之间的切换，由于光电耦合器的性能，使得切换单元的操作更加精准和灵敏。

附图说明

图1是本实用新型一种用于多台测试仪表间的切换系统的结构示意图。

图2是本实用新型一种用于多台测试仪表间的切换系统的MCU的电路原理图。

图3是本实用新型一种用于多台测试仪表间的切换系统的测试启动电路的原理图。

图4是本实用新型一种用于多台测试仪表间的切换系统的测试信号电路的原理图之一。

图5是本实用新型一种用于多台测试仪表间的切换系统的测试信号电路的原理图之二。

图6是本实用新型一种用于多台测试仪表间的切换系统的一个继电器组的电路原理图。

图7是本实用新型一种用于多台测试仪表间的切换系统的第一光电耦合器组的电路原理图。

图8是本实用新型一种用于多台测试仪表间的切换系统的第二光电耦合器组的电路原理图之一。

图9是本实用新型一种用于多台测试仪表间的切换系统的第二光电耦合器组的电路原理图之二。

图10是本实用新型一种用于多台测试仪表间的切换系统的光电耦合器组与继电器组连接的电路原理图。

图11是本实用新型一种用于多台测试仪表间的切换系统的电源管理模块的电路原理图。

附图中标号为：100为测试信号电路，200为MCU，300为切换单元，400为电源管理模块，500为测试启动电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

如图1~图11所示，一种用于多台测试仪表间的切换系统，包括至少两台测试仪表，每台所述测试仪表均连接至切换系统，所述切换系统包括MCU2、测试信号电路1和切换单元300，每台测试仪表分别连接一个测试信号电路1，所述测试信号电路1另一端连接至MCU2，所述MCU2的输出端连接切换单元300；

所述测试信号电路1，用于接收MCU2的开始信号，并将开始信号传送至测试仪表，之后接收该测试仪表的结束信号返回至MCU2；

所述切换单元300，用于接收MCU2的控制指令，切换不同的测试仪表执行测试操作。

作为一种优选地实施方式，所述MCU2采用的是M0516型单片机，具体的，如图2所示，单片机的型号为M0516LDE，单片机连接有晶振电路，晶振电路采用频率为12MHz的晶振X1。

本实施例中的测试仪表设置为两个，分别命名为测试仪表A和测试仪表B，测试仪表均为用于对二极管的极性或耐压等参数进行测试的仪表。

作为一种优选地实施方式，如图3所示，所述MCU2连接有测试启动电路500，所述测试启动电路500包括第一按键，所述第一按键的两端连接第五光电耦合器的输出端，第一按键连接MCU2的IO接口，第五光电耦合器的输入端接收最初启动测试信号；所述MCU2的IO接口连接第六光电耦合器的输入端，所述第六光电耦合器的输出端发出最终结束测试信号；应当说明的是，最初启动测试信号由用来传送被测试材料的机械设备传送至MCU2，最终结束测试信号由MCU2发送至机械设备。

具体的，所述第一按键为按键S1，第五光电耦合器为U21，第一按键连接MCU2的P4.2接口；按键S1的两端并联有电容C18，C18的容量为0.1μF；第五光电耦合器的输出端分别连接有电阻R49和电阻R50，其阻值分别为4.7KΩ、和1.5 KΩ；第六光电耦合器为U22，第六光电耦合器的输入端连接MCU2的P4.0接口；第六光电耦合器的输入端还连接有电阻R51，其阻值为330Ω，电阻R51连接电源VCC。

作为一种优选地实施方式，所述测试信号电路1均包括第一信号电路和第二信号电路，如图4所示，所述第一信号电路包括第一光电耦合器，第一光电耦合器的输出端通过串口连接至测试仪表，第一光电耦合器的输入端连接MCU2的IO接口；具体的，所述第一光电耦合器为U10，U10的输入端的一端连接有电阻R19，R19的阻值为330Ω，U10的输入端连接MCU2的P4.3接口；

所述第二信号电路包括8个第二光电耦合器，所述第二光电耦合器的输入端分别通过串口连接至测试仪表，第二光电耦合器的输出端分别连接MCU2的IO接口，具体的，第二光电耦合器分别为U1~U9；串口为J5；第二光电耦合器的输入端的另一端分别连接电阻R41~R48，电阻R41~R48的阻值为10 KΩ；U1~U9的输出端连接至MCU2的P1.0~P1.7接口；

应当说明的是，本实施例中采用了两个测试仪表，与测试仪表对应设置了两个测试信号电路1，图4是与测试仪表A连接的测试信号电路1，图5是与测试仪表B连接的测试信号电路1，图5中的第一光电耦合器为U55，U55的输入端连接MCU2的P0.0接口，输出端通过串口连接测试仪表B；第二光电耦合器分别为U47~U54，U47~U54的输出端分别连接MCU2的P3.2~P3.7及P0.1~P0.2接口；U47~U54的输入端通过串口连接测试仪表A。

具体的，所述切换单元300包括由光电耦合器组和多个继电器组构成的多种组合方式的开关电路；

如图6所示为其中任意一个继电器单元的示意图，每个所述继电器组包括8个继电器单元，每个继电器单元包括8个第一继电器；每个所述第一继电器的线圈分别串联有第一二极管的阴极，第一二极管的阳极均连接第一发光二极管的阳极，第一发光二极管的阴极连接24V电压，同时连接有第二继电器的线圈；具体的，所述第一继电器分别为RL1~RL8，所述第二继电器为RL9；第一二极管分别为D1~D8，分别与对应的第一继电器连接，第一发光二极管为LED1；第一继电器用于切断或导通测试仪表A或测试仪表B的测试工作。

具体的，如图7~10所示，所述光电耦合器组包括第一光电耦合器组和第二光电耦合器组，所述第一光电耦合器组包括8个第三光电耦合器，所述第三光电耦合器的输入端分别连接MCU2的IO接口；所述第三光电耦合器的输出端分别经第一电阻后连接第一继电器的线圈；具体的，所述第三光电耦合器分别为U12~U14、U16~U20；第三光电耦合器U12~U14、U16~U20的输入端分别经330Ω的电阻连接MCU2的P2.0~P2.7接口，输入端分别经10KΩ的电阻连接第一继电器RL1~RL8的线圈。

所述第二光电耦合器组包括8个第四光电耦合器，所述第四光电耦合器的输入端依次经驱动芯片和位移缓存器连接至MCU2的IO接口，第四光电耦合器的输出端分别连接第一继电器的常开触点，由于MCU2的IO接口有限，为了扩展IO接口，此处加入了驱动芯片和位移缓存器，驱动芯片为ULN2803，位移缓存器为74HC595；位移缓存器的SER、SRCLK和RCLK端口分别连接MCU2的P0.5、P0.4和P0.7接口；第四光电耦合器分别为U26、U28、U30、U32、U34、U36、U38和U40。

如图11所示，所述切换系统还包括电源管理模块400，所述电源管理模块400包括稳压器，所述稳压器的输入端连接24V电压，稳压器的FB端口连接第一电阻和第二电阻，稳压器的输出端连接第一电感，第一电感的另一端输出电压VCC；电源管理模块400用于为切换系统提供电源；具体的，所述稳压器为TD-1501-5；第一电阻和第二电阻分别为R37和R38，阻值均为100Ω；第一电感为L1，稳压器的两端分别连接有电容C3和C1，C3的容量为0.12μF，C1的容量为100μF；稳压器输出的电压VCC为5V，输入电压为24V，同时24V电压为继电器组供电。

基于一种用于多台测试仪表间的切换系统的切换方法，包括以下步骤：

步骤S201：将各测试仪表均通过测试信号电路1连接至MCU2；具体的，本实施例中测试仪表为测试仪表A和测试仪表B；

步骤S202：MCU2接收最初启动测试信号，切换系统开始启动；即MCU2接收传送被测材料的发送的最初启动测试信号；

步骤S203：MCU2通过第一信号电路向其中一个测试仪表发送开始测试信号；同时，切换单元300中对应的光电耦合器和继电器动作，使该测试仪表执行测试操作；即测试仪表A开始进行测试工作；

应当说明的是，本实施例中的继电器组一共设置有8个，将所有的继电器通过编号，与光电耦合器配合，通过矩阵式的配合，一共构成640种切换方式，因此两个测试仪表最多进行测试的测试材料的数量为0~640；

步骤S204：待上述测试仪表测试结束后，第一信号电路向MCU2发送结束测试信号；

步骤S205：MCU2向另一个测试仪表发送开始测试信号，与其对应的切换单元300中的光电耦合器和继电器动作，使该测试仪表执行测试操作，即测试仪表A开始进行测试工作；如此循环往复，形成测试仪表A与测试仪表B之间测试工作的切换；

步骤S206：所有的测试操作执行完毕后，MCU2发出最终结束测试信号，使所有测试仪表均停止测试操作。

以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (7)

1.一种用于多台测试仪表间的切换系统，包括至少两台测试仪表，每台所述测试仪表均连接至切换系统，其特征在于，所述切换系统包括MCU（2）、测试信号电路（1）和切换单元（300），每台测试仪表分别连接一个测试信号电路（1），所述测试信号电路（1）另一端连接至MCU（2），所述MCU（2）的输出端连接切换单元（300）；

所述测试信号电路（1），用于接收MCU（2）的开始信号，并将开始信号传送至测试仪表，之后接收该测试仪表的结束信号返回至MCU（2）；

所述切换单元（300），用于接收MCU（2）的控制指令，切换不同的测试仪表执行测试操作。

2.根据权利要求1所述的一种用于多台测试仪表间的切换系统，其特征在于，所述MCU（2）连接有测试启动电路（500），所述测试启动电路（500）包括第一按键，所述第一按键的两端连接第五光电耦合器的输出端，第一按键连接MCU（2）的IO接口，第五光电耦合器的输入端接收最初启动测试信号；所述MCU（2）的IO接口连接第六光电耦合器的输入端，所述第六光电耦合器的输出端发出最终结束测试信号。

3.根据权利要求1所述的一种用于多台测试仪表间的切换系统，其特征在于，所述测试信号电路（1）均包括第一信号电路和第二信号电路，所述第一信号电路包括第一光电耦合器，第一光电耦合器的输出端通过串口连接至测试仪表，第一光电耦合器的输入端连接MCU（2）的IO接口；

所述第二信号电路包括8个第二光电耦合器，所述第二光电耦合器的输入端分别通过串口连接至测试仪表，第二光电耦合器的输出端分别连接MCU（2）的IO接口。

4.根据权利要求1所述的一种用于多台测试仪表间的切换系统，其特征在于，所述切换单元（300）包括由光电耦合器组和多个继电器组构成的多种组合方式的开关电路；

每个所述继电器组包括8个继电器单元，每个继电器单元包括8个第一继电器；每个所述第一继电器的线圈分别串联有第一二极管的阴极，第一二极管的阳极均连接第一发光二极管的阳极，第一发光二极管的阴极连接24V电压，同时连接有第二继电器的线圈。

5.根据权利要求4所述的一种用于多台测试仪表间的切换系统，其特征在于，所述光电耦合器组包括第一光电耦合器组和第二光电耦合器组，所述第一光电耦合器组包括8个第三光电耦合器，所述第三光电耦合器的输入端分别连接MCU（2）的IO接口；所述第三光电耦合器的输出端分别经第一电阻后连接第一继电器的线圈；所述第二光电耦合器组包括8个第四光电耦合器，所述第四光电耦合器的输入端依次经驱动芯片和位移缓存器连接至MCU（2）的IO接口，第四光电耦合器的输出端分别连接第一继电器的常开触点。

6.根据权利要求1~5任一项所述的一种用于多台测试仪表间的切换系统，其特征在于，所述MCU（2）采用的是M0516型单片机。

7.根据权利要求1所述的一种用于多台测试仪表间的切换系统，其特征在于，所述切换系统还包括电源管理模块（400），所述电源管理模块（400）包括稳压器，所述稳压器的输入端连接24V电压，稳压器的FB端口连接第一电阻和第二电阻，稳压器的输出端连接第一电感，第一电感的另一端输出电压VCC；电源管理模块（400）用于为切换系统提供电源。

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