CN211527816U - 一种多通道多功能可集成的电磁阀自动测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多通道多功能可集成的电磁阀自动测试设备，包括测试柜；测试柜包含控制机箱，机箱内设置有驱动板卡，驱动板卡设置在控制机箱背板上，控制机箱背板上设置有电磁阀接口、电源接口，控制机箱前板上设置有信号显示接口、通信接口，控制机箱背板分别通过通信接口、程控电源和电源模块与上位机通信连接，控制机箱设置有1‑3组，驱动板卡通过端子插拔与控制机箱背板连接，驱动板卡设置有1‑4组，且每组的驱动板卡设置有4个通道或8个通道；本实用新型具有集成简便，操作简洁，功能齐全便于用户使用的优点。

Description

一种多通道多功能可集成的电磁阀自动测试设备

技术领域

本实用新型属于电磁阀技术领域，涉及一种电磁阀自动测试设备，具体为一种多通道多功能可集成的电磁阀自动测试设备。

背景技术

目前行业内主要电磁阀测试设备有恒压测试和恒流测试两类。恒压测试主要指给定占空比之后，给定阀电源，以实现阀两端电压均值为定值的测试方法。恒流测试：主要指将给定恒流测试，通过调整电流满足流过电磁阀电流为恒定值，不受温度影响。

目前国内的电磁阀控制技术主要集中在恒流电路控制方面，通常单板为1通道和2通道，通道数较少，控制方式通常为占空比可调和频率可调。用户使用时，自行调整占空比和频率，用户需要根据需要编写控制指令和软件。

电磁阀测试设备通常用于产线电磁阀批量测试或者实验室内电磁阀批量测试，其往往需要多通道，诸如24通道甚至更多通道集成，测试设备给电磁阀供电往往采用单一固定电源。

现有技术主要存在以下不足：集成度不够高，一般不超过8通道；测试软件不够人性化、一般只是开放频率和占空比给用户设置，实现控制，较为复杂的设置需要二次开发；电磁阀控制电源单一，不能任意改变电压；一般采用恒流加颤振配置，没有恒压驱动方式，且颤振频率一般为定值；通信方式多为RS232，不支持多种通信接口的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决集成度不够高，一般不超过8通道；测试软件不够人性化、一般只是开放频率和占空比给用户设置，实现控制，较为复杂的设置需要二次开发；电磁阀控制电源单一，不能任意改变电压；一般采用恒流加颤振配置，没有恒压驱动方式，且颤振频率一般为定值；通信方式多为RS232，不支持多种通信接口的问题，而提出一种多通道多功能可集成的电磁阀自动测试设备。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种多通道多功能可集成的电磁阀自动测试设备，包括测试柜；测试柜包含控制机箱，机箱内设置有驱动板卡，驱动板卡设置在控制机箱背板上，控制机箱背板上设置有电磁阀接口、电源接口，控制机箱前板上设置有信号显示接口、通信接口，控制机箱背板分别通过通信接口、程控电源和电源模块与上位机通信连接，

控制机箱设置有1-3组，驱动板卡通过端子插拔与控制机箱背板连接，驱动板卡设置有1-4组，且每组的驱动板卡设置有4个通道或8个通道。

优选的，驱动板卡包括基准电源、MCU周边、恒流和恒压切换、通信接口、多路电磁阀驱动、电磁阀电流采样、电磁阀电流接口、电磁阀指示和电磁阀电源接口，基准电源通过MCU周边分别与5V和3V3电源、通信接口、恒流和恒压切换、电磁阀指示信号连接，恒流和恒压切换与多路电磁阀驱动通信连接，多路电磁阀驱动的输出端分别与电磁阀电源接口、电磁阀电流采样处理连接，电磁阀电流采样处理与电磁阀电流接口连接。

优选的，多路电磁阀驱动通过PWM方式输出到MOS关控制端，通过MOS的S接地，另一端接电磁阀电源负极，电磁阀线圈并联二极管到电源正极。

优选的，电磁阀的线圈串联采样电阻，采样电阻将采样的电压一路采集到监控芯片两端，计算得到电压值并连接到AD端口进行转换，另一路接到外部接口，用户通过示波器查看波形和幅值。

优选的，驱动板卡上的通道的颤振电流支持频率和幅值独立设置，驱动板卡上的通道兼容恒流控制和恒压控制，多路电磁阀驱动通过开关切换器件进行切换。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：解决电磁阀测试设备的集成度低、测试电源单一固定、测试模式单一、集成难度大而进行研发。主要是从两方面解决了上述问题：方便集成和便于测试，硬件集成：硬件能够便于集成，便于单个机箱集成16通道、24通道、32通道集成；单个通道能够兼容恒压和恒流两种功能；电磁阀供电电源采用程控电源；支持USB、RS232、RS485、CAN总线等通信接口，测试界面：提供多种测试模式，包括基础模式、连续模式、阶跃模式、循环模式、顺序模式等。用户只需要在上位机上完成相应的设置就可以实现相应的功能测试。支持用户按照自己的配置保存，下次测试打开本次的设置即可；上位机可以显示电磁阀电压、电流波形，电压值和电流值；用户可以保存测试数据以便后续查看；故障显示：显示相应的故障码；

本系统板卡可以满足各种电磁阀的测试需要，其集成简便，操作简洁，功能齐全便于用户使用。其PWM频率可以实现0-4KHz范围内任意调节，占空比可以实现0-100％任意调节，电流范围0-3A范围内恒流控制，颤振频率0-1kHz任意调整。电流控制精度1％，电压控制精度1％。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型中驱动板卡的结构框图；

图2为本实用新型中96通道测试仪框图；

图3为本实用新型中控制机箱的结构框图。

图中：1、控制机箱；2、驱动板卡。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3所示，一种多通道多功能可集成的电磁阀自动测试设备，包括测试柜；测试柜包含控制机箱1，机箱内设置有驱动板卡2，驱动板卡2设置在控制机箱1背板上，控制机箱1背板上设置有电磁阀接口、电源接口，控制机箱1前板上设置有信号显示接口、通信接口，控制机箱1背板分别通过通信接口、程控电源和电源模块与上位机通信连接，

控制机箱1设置有1-3组，驱动板卡2通过端子插拔与控制机箱1背板连接，驱动板卡2设置有1-4组，且每组的驱动板卡2设置有4个通道或8个通道，每块板卡4路、8路，每路兼容恒流控制和恒压控制，通过继电器切换；板卡与背板之间通过端子插拔方便集成，每个背板可以插4块板卡，这样每个机箱可以实现8/12/16/20/24/28/32通道集成；每个测试柜包含1-3个机箱，可以实现8-96个通道的电磁阀集成，单个柜子高度不超过1.6米；电磁阀供电由程控电源提供，可以实现电源电压调整，满足多种测试要求。

驱动板卡2包括基准电源、MCU周边、恒流和恒压切换、通信接口、多路电磁阀驱动、电磁阀电流采样、电磁阀电流接口、电磁阀指示和电磁阀电源接口，基准电源通过MCU周边分别与5V和3V3电源、通信接口、恒流和恒压切换、电磁阀指示信号连接，恒流和恒压切换与多路电磁阀驱动通信连接，多路电磁阀驱动的输出端分别与电磁阀电源接口、电磁阀电流采样处理连接，电磁阀电流采样处理与电磁阀电流接口连接，基准电源用于模拟量采集接口参考电源供电，MCU采用NXP或英飞凌单片机，周围电路包含看门狗、BDM、晶振、实时时钟、电源处理，通信接口电路包含RS232/RS485、CAN总线、USB和以太网接口。

多路电磁阀驱动通过PWM方式输出到MOS关控制端，通过MOS的S接地，另一端接电磁阀电源负极，电磁阀线圈并联二极管到电源正极，电磁阀驱动主要依靠PWM调节控制MOS管通断来控制电磁阀，有反向二极管和阻容吸收电路来保护MOS管，避免断开的瞬间被电磁阀线圈中电流击穿，PWM频率可以实现0-4KHz范围内任意调节，占空比可以实现0-100％任意调节，电流范围0-3A范围内恒流控制，颤振频率0-1kHz任意调整。电流控制精度1％，电压控制精度1％。

电磁阀的线圈串联采样电阻，采样电阻将采样的电压一路采集到监控芯片两端，计算得到电压值并连接到AD端口进行转换，另一路接到外部接口，用户通过示波器查看波形和幅值。

驱动板卡2上的通道的颤振电流支持频率和幅值独立设置，驱动板卡2上的通道兼容恒流控制和恒压控制，多路电磁阀驱动通过开关切换器件进行切换，电磁阀电压和电流驱动通过硬件切换和软件切换。硬件切换主要是类似继电器之类的开关切换器件实现将两种PWM信号进行切换。软件切换是指通过软件实现两种PWM输出，实现驱动控制信号切换。

本实用新型的工作原理：解决电磁阀测试设备的集成度低、测试电源单一固定、测试模式单一、集成难度大而进行研发。主要是从两方面解决了上述问题：方便集成和便于测试，硬件集成：硬件能够便于集成，便于单个机箱集成16通道、24通道、32通道集成；单个通道能够兼容恒压和恒流两种功能；电磁阀供电电源采用程控电源；支持USB、RS232、RS485、CAN总线等通信接口，测试界面：提供多种测试模式，包括基础模式、连续模式、阶跃模式、循环模式、顺序模式等。用户只需要在上位机上完成相应的设置就可以实现相应的功能测试。支持用户按照自己的配置保存，下次测试打开本次的设置即可；上位机可以显示电磁阀电压、电流波形，电压值和电流值；用户可以保存测试数据以便后续查看；故障显示：显示相应的故障码；

本系统板卡可以满足各种电磁阀的测试需要，其集成简便，操作简洁，功能齐全便于用户使用。其PWM频率可以实现0-4KHz范围内任意调节，占空比可以实现0-100％任意调节，电流范围0-3A范围内恒流控制，颤振频率0-1kHz任意调整。电流控制精度1％，电压控制精度1％。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种多通道多功能可集成的电磁阀自动测试设备，其特征在于：包括测试柜；测试柜包含控制机箱(1)，机箱内设置有驱动板卡(2)，驱动板卡(2)设置在控制机箱(1)背板上，控制机箱(1)背板上设置有电磁阀接口、电源接口，控制机箱(1)前板上设置有信号显示接口、通信接口，控制机箱(1)背板分别通过通信接口、程控电源和电源模块与上位机通信连接，

控制机箱(1)设置有1-3组，驱动板卡(2)通过端子插拔与控制机箱(1)背板连接，驱动板卡(2)设置有1-4组，且每组的驱动板卡(2)设置有4个通道或8个通道。

2.根据权利要求1所述的一种多通道多功能可集成的电磁阀自动测试设备，其特征在于，驱动板卡(2)包括基准电源、MCU周边、恒流和恒压切换、通信接口、多路电磁阀驱动、电磁阀电流采样、电磁阀电流接口、电磁阀指示和电磁阀电源接口，基准电源通过MCU周边分别与5V和3V3电源、通信接口、恒流和恒压切换、电磁阀指示信号连接，恒流和恒压切换与多路电磁阀驱动通信连接，多路电磁阀驱动的输出端分别与电磁阀电源接口、电磁阀电流采样处理连接，电磁阀电流采样处理与电磁阀电流接口连接。

3.根据权利要求2所述的一种多通道多功能可集成的电磁阀自动测试设备，其特征在于，多路电磁阀驱动通过PWM方式输出到MOS关控制端，通过MOS的S接地，另一端接电磁阀电源负极，电磁阀线圈并联二极管到电源正极。

4.根据权利要求3所述的一种多通道多功能可集成的电磁阀自动测试设备，其特征在于，电磁阀的线圈串联采样电阻，采样电阻将采样的电压一路采集到监控芯片两端，计算得到电压值并连接到AD端口进行转换，另一路接到外部接口，用户通过示波器查看波形和幅值。

5.根据权利要求2所述的一种多通道多功能可集成的电磁阀自动测试设备，其特征在于，驱动板卡(2)上的通道的颤振电流支持频率和幅值独立设置，驱动板卡(2)上的通道兼容恒流控制和恒压控制，多路电磁阀驱动通过开关切换器件进行切换。

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