CN211014647U - 矩阵开关线路盒 - Google Patents

Abstract

本申请涉及检测技术领域，公开一种矩阵开关线路盒，包括：盒体，内部限定有容置腔；接口，设置于盒体侧壁，接口的外侧与测试电缆连接，不同接口之间通过内侧的接线端连接；微处理器，设置于盒体内部，与不同接口内侧的接线端之间的连接线路连接。接口适配多种型号的被测产品、信号发生器和测量仪器，与测试电缆的连接更加便捷，可以缩短标检工作中设备连接和调试的时间，微处理器根据实际需求控制与矩阵开关线路盒连接的设备之间的信号传输，可以实现多种类型的信号的输入和输出，包括数字信号、模拟信号和差分信号等，从而使得矩阵开关线路盒可以用于多种型号的被测产品的标检工作，通用性强，自动化程度高，有助于提高标检工作的效率。

Description

矩阵开关线路盒

技术领域

本申请涉及检测技术领域，例如涉及一种矩阵开关线路盒。

背景技术

目前，卫星地面测试设备每年都需要进行标检工作，数量逐年增加，且要兼顾已验收的设备的年检。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

被测设备种类和数量较多，导致标检工作的效率较低，占用大量的人力和时间。

实用新型内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种矩阵开关线路盒，以解决被测设备数量和种类较多时，标检工作效率较低耗时耗力的技术问题。

在一些实施例中，所述矩阵开关线路盒包括：

盒体，内部限定有容置腔；

接口，设置于盒体侧壁，接口的外侧与测试电缆连接，不同接口之间通过内侧的接线端连接；

微处理器，设置于盒体内部，与不同接口内侧的接线端之间的连接线路连接。

本公开实施例提供的矩阵开关线路盒，可以实现以下技术效果：接口适配多种型号的被测产品、信号发生器和测量仪器，与测试电缆的连接更加便捷，可以缩短标检工作中设备连接和调试的时间，微处理器根据实际需求控制与矩阵开关线路盒连接的设备之间的信号传输，可以实现多种类型的信号的输入和输出，包括数字信号、模拟信号和差分信号等，从而使得矩阵开关线路盒可以用于多种型号的被测产品的标检工作，通用性强，自动化程度高，有助于提高标检工作的效率。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的矩阵开关线路盒整体结构示意图；

图2是本公开实施例提供的矩阵开关线路盒端面结构示意图；

图3是本公开实施例提供的矩阵开关线路盒内部连接线路示意图；

图4是本公开实施例提供的标检工作流程示意图；

图5是本公开实施例提供的矩阵开关线路盒中继电器的控制电路图。

附图标记：

10：盒体；20：接口；21：示波器接口；22：万用表接口；23：信号发生器接口；24：被测产品接口；30：网口；40：微处理器；41：FPGA；42：以太网控制单元；43：译码器单元；44：编码器单元；50：继电器。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

如图1所示，本公开实施例提供了一种矩阵开关线路盒，包括：盒体10，内部限定有容置腔；接口20，设置于盒体10侧壁，接口20的外侧与测试电缆连接，不同接口20之间通过内侧的接线端连接；微处理器40，设置于盒体10内部，与不同接口20内侧的接线端之间的连接线路连接。

被测产品和测量仪器通过测试电缆分别与矩阵开关线路盒侧壁上对应的接口20连接，各接口20位于盒体10侧壁内侧的接线端在盒体10内部相互连接，从而实现被测产品与测量仪器之间的快速连接。盒体10内部的微处理器40与上位机连接，被配置为接收上位机的控制指令，控制指令中包括标准测试序列，微处理器40根据标准测试序列控制接线端之间连接或断开，自动完成测量过程。

可选地，标准测试序列是由上位机根据初始的入侵式监测系统(IntrusionDetection Systems，简称IDS)配置表生成的。

可选地，微处理器40采用了高性能现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，简称FPGA)，既提供了丰富的输出/输出资源和存储资源，又实现了数据的高速处理。接口20适配多种型号的被测产品、信号发生器和测量仪器，与测试电缆的连接更加便捷，可以缩短标检工作中设备连接和调试的时间，微处理器40根据实际需求控制与矩阵开关线路盒连接的设备之间的信号传输，可以实现多种类型的信号的输入和输出，包括数字信号、模拟信号和差分信号等，从而使得矩阵开关线路盒可以用于多种型号的被测产品的标检工作，通用性强，自动化程度高，有助于提高标检工作的效率，而集成化的盒体则提供了较高的便携性，方便设备的移动，以及仪器的安装和拆卸。

可选地，接口20包括：信号发生器接口23，外侧通过测试电缆与信号发生器连接；测量仪器接口，外侧通过测试电缆与测量仪器连接；和被测产品接口24，外侧通过测试电缆与被测产品连接；其中，被测产品接口24内侧的接线端与信号发生器接口23内侧的接线端连接，被配置为将信号发生器产生的激励信号传递至被测产品；被测产品接口24内侧的接线端与测量仪器接口内侧的接线端连接。

被测产品的测试过程为：信号发生器将产生的激励信号传递至被测产品，被测产品接收到激励信号之后产生响应信号，并将响应信号传递至测量仪器，再由测量仪器将响应信号转化为测试结果。相关技术中将大量的人力和时间耗费在各设备的连接和调试阶段，有时需要多人合作才能完成标检工作。

可选地，信号发生器可以产生多种类型的信号，包括数字信号、模拟信号和差分信号，可以应对多种测试需求。相应地，测量仪器可以检测的响应信号也包括数字信号、模拟信号和差分信号。

信号发生器接口23、测量仪器接口在矩阵开关线路盒内部与被测产品接口24连接，因此信号发生器、测量仪器和被测产品只需分别通过测试电缆与盒体10侧壁上的接口连接，即可实现三者之间的信号传输，大大缩短了测试过程中连接设备耗费的时间，简化了操作步骤，从而实现了单人完成设备的测试工作，且完成测试设备单个接插件全部信号的所需时间缩减至5分钟以内。

可选地，测量仪器接口包括：万用表接口22，被配置为通过测试电缆与万用表连接；和示波器接口21，被配置为通过测试电缆与示波器连接。提高了矩阵开关线路盒的通用性，可以根据实际需要选择适配的测量仪器对被测产品的响应信号进行测量。

可选地，被测产品接口24为航空插头，与被测产品接口24连接的测试电缆为航空直连电缆。航空插头和航空直连电缆具有操作简单、信号传输性能稳定、使用寿命高等诸多优点，可以提高矩阵开关线路盒的便捷性和可靠性。

可选地，航空插头为J14A标准航空插头，兼容74芯和51芯，可以适配多种被测设备，提高矩阵开关线路盒的使用范围和灵活性。

在一些实施例中，矩阵开关线路盒还包括网口30，被配置为通过网线与上位机连接；微处理器40还包括以太网控制单元42，与网口30连接，被配置接收上位机的控制指令，以及将被测产品输出的测量结果发送至上位机。

上位机通过网口30与微处理器40连接，实现二者的之间的通信，一方面将上位机生成的标准测试序列传递至微处理器40，由微处理器40根据标准测试序列控制各个接线端之间连接线路的通断，自动完成测试工作之后，再将测量结果传递至上位机。借助网口30和微处理器40中的以太网控制单元42，矩阵开关线路盒、测量仪器和上位机之间可以组建局域网，实现三者之间的数据交互，从而实现标检工作的自动化，降低标检过程中人工操作失误导致的误差，提高了测试的准确度。

可选地，网口30电路核心器件选用以太网控制器，型号为W5300，具有高性能、低成本、稳定可靠等优点。

在一些实施例中，矩阵开关线路盒还包括继电器50，不同接口内侧的接线端通过继电器50连接；微处理器40包括继电器50控制电路，与继电器50的控制端连接，被配置为通过继电器50控制电路控制继电器50的断开或闭合。

通过继电器50实现硬件切换，保证了矩阵开关线路盒与被测设备的电气隔离，一方面便于微处理器40自动控制各个接口20之间的连接状态，另一方面提高了测试过程的安全性和可靠性。

如图3所示，可选地，被测产品接口24的每一个接线端与三个继电器50连接，继电器50控制电路通过控制三个继电器50的断开或闭合，控制接线端处于输入、输出和接地三种状态之一。在测试过程中，不同的被测产品的接线端需要接入不同状态的信号，需要根据实际情况进行控制，因此每个接线端与三个继电器50连接，分别对应三种信号状态，微处理器40中的继电器50控制电路可以根据接收到的标准测试序列控制继电器50的通断，以此实现对被测产品接线端输入信号的自动控制，可以大大缩减操作人员的工作量，有助于提升标检工作的效率。

在一些实施例中，继电器50还包括状态信号输出端，与继电器50控制电路连接，被配置为将继电器50的通断状态发送至微处理器40。为了确保微处理器40控制各个接口20连接状态的可靠性，引入了继电器50状态反馈机制，通过监控继电器50状态，避免各个接线端之间的短接或任意一个接线端同时接入两种不同的测试信号。

可选地，选用OMRON公司的表面安装继电器，型号为G6K-2G-Y，为双刀双掷类型继电器，带有状态信号输出引脚，同时满足对继电器50尺寸小、寿命长和响应时间短的需求，图5示出了继电器的控制电路。

可选地，微处理器40包括引脚扩展电路，引脚扩展电路包括继电器控制信号扩展电路和继电器状态信号扩展电路。由于需要的继电器50数量较多(本实施例中为224个)，每个继电器50需要2个微处理器40的输入输出引脚，1个用于控制继电器50开合动作，1个用于监控继电器50的状态，而选用的FPGA41的输入输出引脚只有327个，仅靠这部分引脚无法满足需求，因此可以通过引脚扩展电路来实现对继电器50的控制。

可选地，继电器控制电路包括：译码器单元43，与继电器50控制端连接，被配置为根据控制指令控制继电器50的断开/闭合；编码器单元44，与继电器50的状态信号输出端连接，被配置为接收继电器50的通断状态信号。上位机传送至微处理器40的标准测试序列中关于继电器50的控制指令由译码器单元43翻译程控制指令并据此控制继电器50的通断，而编码器单元44则负责对接收到的继电器50状态信号编码，并将编码后的数据传递至微处理器40，以实现对继电器50状态的监控。

如图4所示，标检工作的操作流程包括如下步骤：

S10：开始标检；

S20：连接设备，将被测产品、信号发生器、测量仪器、上位机与矩阵开关线路盒连接；

S30：运行软件，上位机运行检测软件；

S40：生成测试序列，上位机根据测试任务生成标准测试序列，并将包含了标准测试序列的控制指令传递至矩阵开关线路盒的微处理器；

S50：矩阵开关切换，矩阵开关线路盒根据接收到的控制指令控制继电器的通断状态；

S60：读取测量仪器的数据，并由微处理器将数据传递至上位机；

S70：上位机通过检测软件显示测量结果；

S80：上位机对测量结果与检测标准对比，判断被测产品的检测结果是否合格；

S90：当检测结果判定为正确时，由上位机生成测试报告；

S100：完成标检；

S110：当检测结果判定为错误时，由上位机生成超差报告

S120：当检测结果判定为错误时，查找原因。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开实施例的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。

本文所披露的实施例中，所揭露的产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外，在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (10)

1.一种矩阵开关线路盒，其特征在于，包括：

盒体，内部限定有容置腔；

接口，设置于所述盒体侧壁，所述接口的外侧与测试电缆连接，不同所述接口之间通过内侧的接线端连接；

微处理器，设置于所述盒体内部，与所述不同接口内侧的接线端之间的连接线路连接。

2.根据权利要求1所述的矩阵开关线路盒，其特征在于，所述接口包括：

信号发生器接口，外侧通过所述测试电缆与信号发生器连接；

测量仪器接口，外侧通过所述测试电缆与测量仪器连接；和

被测产品接口，外侧通过所述测试电缆与被测产品连接；

其中，所述被测产品接口内侧的接线端与所述信号发生器接口内侧的接线端连接；

所述被测产品接口内侧的接线端与所述测量仪器接口内侧的接线端连接。

3.根据权利要求2所述的矩阵开关线路盒，其特征在于，所述测量仪器接口包括：

万用表接口，通过所述测试电缆与万用表连接；和

示波器接口，通过所述测试电缆与示波器连接。

4.根据权利要求2所述的矩阵开关线路盒，其特征在于，所述被测产品接口为航空插头，与所述被测产品接口连接的所述测试电缆为航空直连电缆。

5.根据权利要求4所述的矩阵开关线路盒，其特征在于，所述航空插头为J14A标准航空插头。

6.根据权利要求1所述的矩阵开关线路盒，其特征在于，

还包括网口，通过网线与上位机连接；

所述微处理器还包括以太网控制单元，与所述网口连接。

7.根据权利要求2至5任一项所述的矩阵开关线路盒，其特征在于，

还包括继电器，不同所述接口内侧的接线端通过所述继电器连接；

所述微处理器包括继电器控制电路，与所述继电器的控制端连接。

8.根据权利要求7所述的矩阵开关线路盒，其特征在于，

所述被测产品接口的每一个接线端与三个所述继电器连接，三个所述继电器的控制端与所述继电器控制电路连接。

9.根据权利要求8所述的矩阵开关线路盒，其特征在于，

所述继电器还包括状态信号输出端，与所述继电器控制电路连接。

10.根据权利要求9所述的矩阵开关线路盒，其特征在于，所述继电器控制电路包括：

译码器单元，与所述继电器控制端连接；

编码器单元，与所述继电器的状态信号输出端连接。

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