CN211979062U - 一种电子电气测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例公开一种电子电气测试系统，涉及模拟测试技术领域，能够提高所述电子电气测试系统输出的电压的准确度。所述电子电气测试系统包括：波形编辑模块，用于编辑波形数据，并将编辑好的波形数据发送给信号发生模块；信号发生模块，用于将接收到的波形数据转化为模拟电压信号，并将所述模拟电压信号发送给功率放大模块；功率放大模块，用于将接收到的模拟电压信号放大为预设的电压信号，并将所述预设的电压信号输出给负载；其中，所述功率放大模块包括：运算放大器opa549，用于将所述模拟电压信号放大为预设的电压信号。本实用新型适用于对汽车电子产品的测试。

Description

一种电子电气测试系统

技术领域

本实用新型涉及模拟测试技术领域，尤其涉及一种电子电气测试系统。

背景技术

在汽车电子产品的测试过程中，通常会模拟汽车在实际使用过程中各种电压的变化，例如：汽车在启动时，电池电压将被启动器拉低，且可能随着发动机的运转产生周期性抖动，当汽车中断开或接入某些负载时，电池电压也有可能发生骤升或骤降的情况。

目前的一些电子电气测试系统，采用可以由用户自定义电压波形的信号发生器，并采用功率放大器放大信号发生器输出的模拟电压信号，从而输出用户自定义的模拟电压信号；但是，目前的电子电气测试系统中采用的功率放大器的采集频率较低，在接收信号发生器发送的模拟电压信号时，常常采集不到一些模拟电压信号中的电压骤升或骤降的情况，这就造成了电子电气测试系统输出的电压不准确的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种电子电气测试系统，能够提高所述电子电气测试系统输出的电压的准确度。

本实用新型实施例提供一种电子电气测试系统，包括：波形编辑模块，与信号发生模块相连，用于编辑波形数据，并将编辑好的波形数据发送给信号发生模块；信号发生模块，一端与波形编辑模块相连，另一端与功率放大模块相连，用于将接收到的波形数据转化为模拟电压信号，并将所述模拟电压信号发送给功率放大模块；功率放大模块，用于将接收到的模拟电压信号放大为预设的电压信号，并将所述预设的电压信号输出给负载；其中，所述功率放大模块包括：第一电压跟随器，与所述信号发生模块相连，用于减小或消除前级电路的内阻；运算放大器opa549，一端与第一电压跟随器相连，另一端用于与负载相连，用于将所述模拟电压信号放大为预设的电压信号。

可选的，所述运算放大器opa549上设置有：第一同相输入管脚，与所述第一电压跟随器相连，用于接收所述第一电压跟随器输出的模拟电压信号；第一反相输入管脚，所述第一反相输入管脚连接有第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一反相输入管脚相连，另一端与第一输出管脚相连；所述第一反相输入管脚还连接有第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一反相输入管脚相连，另一端接地；第一输出管脚，用于与负载相连；第一V+管脚，连接有第一电源，所述第一电源用于给所述运算放大器opa549供电；第一V-管脚，接地；Ref管脚，接地；ILIM管脚，连接有限流单元，所述限流单元用于限制所述运算放大器opa549输出的最大电流。

可选的，所述限流单元包括第一分流电阻和第二分流电阻；其中，所述第一分流电阻的一端与所述ILIM管脚相连，另一端连接有第二电源，所述第二电源用于给所述限流单元供电；所述第二分流电阻的一端与所述ILIM管脚相连，另一端接地。

可选的，所述第一分流电阻与所述第二电源之间串联有第二电压跟随器。

可选的，所述第二电压跟随器与第二电源之间连接有分压变阻器。

可选的，所述运算放大器opa549的输出管脚连接有瞬态稳压二极管，所述瞬态稳压二极管的正极接地，负极与所述运算放大器opa549的输出管脚连接。

可选的，所述第一电压跟随器包括第一运算放大单元，所述第一运算放大单元设置有第二同相输入管脚、第二反相输入管脚、第二V+管脚、第二V-管脚和第二输出管脚；所述第二同相输入管脚与所述信号发生模块相连；所述第二反相输入管脚与所述第二输出管脚相连；所述第二V+管脚连接有第三电源，所述第三电源用于给所述第一运算放大单元供电；所述第二V-管脚接地；所述第二输出管脚还与所述第一同相输入管脚相连。

可选的，所述第一V+管脚与所述第一电源之间还设有第一滤波电路。

可选的，所述第一滤波电路包括相互并联的第一电容和第二电容；所述第一电容和第二电容相互并联的其中一端与所述V+管脚相连，另一端接地。

可选的，所述第一电压跟随器与所述信号发生器之间连接有第二滤波电路。

本实用新型实施例提供一种电子电气测试系统，通过所述波形编辑模块编辑用户自定义的电压波形，再将编辑得到的所述波形数据发送给信号发生模块，以使信号发生模块将所述波形数据转化为模拟电压信号，最后功率放大模块将所述模拟信号放大为预设的电压信号，从而模拟出了用户自定义的电压波形；本实施例，由于所述功率放大模块中的运算放大器采用了opa549芯片，因此所述功率放大模块相比于传统的功率放大器，采集频率较高，可以检测到1ms的电压骤变，故本实施例中的功率放大模块能够更好的采集到所述模拟电压信号中存在的电压骤变的情况，进而能够更加精准的输出用户自定义的电压，提高了所述电子电气测试系统输出的电压的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例的电子电气测试系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的运算放大器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的运算放大模块一可选实施方式的电路图；

图4为本实用新型实施例的限流单元一可选实施方式的电路图；

图5为本实用新型实施例的运算放大器和限流单元的连接关系示意图；

图6为本实用新型实施例的限流单元另一可选实施方式的电路图；

图7为本实用新型实施例的限流单元又一可选实施方式的电路图；

图8为本实用新型实施例的第一滤波电路一可选实施方式的电路图；

图9为本实用新型实施例的第一电压跟随器一可选实施方式的电路图；

图10为本实用新型实施例的第一电压跟随器和第二滤波电路的连接关系示意图；

图11为本实用新型实施例的电源电路一可选实施方式的示意图；

图12为本实用新型实施例的第一指示灯的示意图；

图13为本实用新型实施例的第二指示灯的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，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。

本实用新型提供一种电子电气测试系统，能够提高所述电子电气测试系统输出的电压的准确度。

图1为本实用新型实施例提供的电子电气测试系统的结构示意图，如图1所示，本实施例的电子电气测试系统包括：波形编辑模块1，与信号发生模块2相连，用于编辑波形数据，并将编辑好的波形数据发送给信号发生模块2；信号发生模块2，一端与波形编辑模块1相连，另一端与功率放大模块3相连，用于将接收到的波形数据转化为模拟电压信号，并将所述模拟电压信号发送给功率放大模块3；功率放大模块3，用于将接收到的模拟电压信号放大为预设的电压信号，并将所述预设的电压信号输出给负载；其中，所述功率放大模块3包括：第一电压跟随器31，与所述信号发生模块2相连，用于减小或消除前级电路的内阻；运算放大器opa549(32)，一端与第一电压跟随器31相连，另一端用于与负载相连，用于将所述模拟电压信号放大为预设的电压信号。

本实施例，通过所述波形编辑模块编辑用户自定义的电压波形，再将编辑得到的所述波形数据发送给信号发生模块，以使信号发生模块将所述波形数据转化为模拟电压信号，最后功率放大模块将所述模拟信号放大为预设的电压信号，从而模拟出了用户自定义的电压波形；本实施例，由于所述功率放大模块中的运算放大器采用了opa549芯片，因此所述功率放大模块相比于传统的功率放大器，采集频率较高，可以检测到1ms的电压骤变，故本实施例中的功率放大模块能够更好的采集到所述模拟电压信号中存在的电压骤变的情况，进而能够更加精准的输出用户自定义的电压，提高了所述电子电气测试系统输出的电压的准确度。

可选的，所述信号发生模块可以采用RIGOL DG822信号发生器，所述波形编辑模块可以采用与RIGOL DG822信号发生器配套使用的上位机，所述编辑波形数据具体可以为：在所述上位机软件的交互界面上设置电压信号的频率、幅度、偏移、相位等参数，生成预先计算好的电压波形；所述预先计算好的电压波形可以为用户自定义的电压波形、也可以为实车测试得到的电压波形等。在上位机上编辑波形数据为现有技术，在此不再赘述。

可选的，可以通过USB接口或者移动硬盘将所述波形编辑模块编辑好的波形数据导入信号发生模块。

如图2和图3所示，作为本实用新型实施例的一可选实施方式，所述运算放大器opa549上设置有：第一同相输入管脚，与所述第一电压跟随器相连，用于接收所述第一电压跟随器输出的模拟电压信号；第一反相输入管脚，所述第一反相输入管脚连接有第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一反相输入管脚相连，另一端与第一输出管脚相连；所述第一反相输入管脚还连接有第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一反相输入管脚相连，另一端接地；第一输出管脚，用于与负载相连；第一V+管脚，连接有第一电源，所述第一电源用于给所述运算放大器opa549供电；第一V-管脚，接地；Ref管脚，接地；ILIM管脚，连接有限流单元，所述限流单元用于控制所述运算放大器opa549输出的最大电流。

本实施例，所述运算放大器opa549的放大倍数Z等于第一电阻的阻值R1和第二电阻的阻值R2之和与第一电阻的阻值R1的比值，即：

因此，可以根据实际需要，改变所述第一电阻和/或第二电阻的阻值，从而来调节所述运算放大器opa549的放大倍数，使所述运算放大器opa549输出的电压符合实际需要。

本实施例，所述第一电源提供给所述运算放大器opa549的电压，可以根据负载所需的最大电压来设定，例如，可以将所述第一电源的电压设定为负载所需的最大电压的1.2-1.4倍。

本实施例，所述第一输出管脚输出的电流值的大小始终小于或等于输入所述ILIM管脚的电流，因此，可以控制输入ILIM管脚的电流，从而来控制所述第一输出管脚输出的最大电流；由于所述第一输出管脚用于连接负载，因此，可以通过限流单元控制所述第一管脚输出给负载的最大电流。

如图4和图5所示，可选的，所述限流单元包括第一分流电阻和第二分流电阻；其中，所述第一分流电阻的一端与所述ILIM管脚相连，另一端连接有第二电源，所述第二电源用于给所述限流单元供电；所述第二分流电阻的一端与所述ILIM管脚相连，另一端接地。

本实施例，所述第二电源的电压值为U、所述第一分流电阻的阻值为R3、所述第一分流电阻的阻值为R4、所述运算放大器opa549的内阻为R5，则所述限流单元输入ILIM管脚的电流：

因此，可以根据实际需要，改变所述第一分流电阻和/或第二分流电阻的阻值大小，从而来调节所述限流单元输入所述ILIM管脚的电流。

如图6所示，作为本实用新型的一可选实施方式，所述第一分流电阻与所述第二电源之间串联有第二电压跟随器。

本实施例，所述第二电压跟随器可以减小或消除第二电源电路的内阻。可选的，如图6所示，所述第二电压跟随器包括第二运算放大单元，所述第二运算放大单元设置有第三同相输入管脚、第三反相输入管脚、第三V+管脚、第三V-管脚和第三输出管脚；所述第三同相输入管脚与所述第二电源相连；所述第三反相输入管脚与所述第三输出管脚相连；所述第三V+管脚连接有第四电源，所述第四电源用于给所述第二运算放大单元供电；所述第三V-管脚接地；所述第三输出管脚与所述第一分流电阻相连。本实施例，从所述第二输出管脚输出的电压与从所述第二同相输入管脚输入的电压相等。

如图7所示，可选的，所述第二电压跟随器与第二电源之间连接有分压变阻器。

本实施例，所述第二电压跟随器能够减小或消除前级电路的内阻(即所述第二电源和分压变阻器的内阻)。所述分压变阻器能够起到分压作用，能够灵活的调节输入所述第二电压跟随器的电压，从而调节所述限流单元提供给所述ILIM管脚的电流，这种调节方式相比于通过改变第一分流电阻和/或第二分流电阻的阻值来调节所述限流单元提供给所述ILIM管脚的电流的方法，更加简单易操作。

如图7所示，可选的，所述分压变阻器的滑动片接线端与电阻丝的接地端之间串联有第三电容，所述第三电容能够起到稳压作用。

如图2所示，可选的，所述运算放大器opa549的输出管脚连接有瞬态稳压二极管，所述瞬态稳压二极管的正极接地，负极与所述运算放大器opa549的输出管脚连接。

本实施例，在启动所述电子电气测试系统时，运算放大器opa549输出的电压可能会发生大幅度的跳变，当所述运算放大器opa549输出的电压发生大幅度的跳变时，所述瞬态稳压二极管能够吸收所述跳变电压，从而起到保护负载的作用。

如图2和图8所示，作为本实用新型实施例的一可选实施方式，所述第一V+管脚与所述第一电源之间还设有第一滤波电路。本实施例，所述第一滤波电路能够起到稳压作用，使输入所述第一V+管脚的电压较为稳定。

如图2和图8所示，可选的，所述第一滤波电路包括相互并联的第一电容和第二电容；所述第一电容和第二电容相互并联的其中一端与所述第一V+管脚相连，另一端接地。本实施例，采用两个并联的电容作为所述第一滤波电路，使所述第一滤波电路简单可靠。

如图3和图9所示，作为本实用新型的一可选实施方式，所述第一电压跟随器包括第一运算放大单元，所述第一运算放大单元设置有第二同相输入管脚、第二反相输入管脚、第二V+管脚、第二V-管脚和第二输出管脚；所述第二同相输入管脚与所述信号发生模块相连；所述第二反相输入管脚与所述第二输出管脚相连；所述第二V+管脚连接有第三电源，所述第三电源用于给所述第一运算放大单元供电；所述第二V-管脚接地；所述第二输出管脚还与所述第一同相输入管脚相连。

本实施例，从所述第二输出管脚输出的电压与从所述第二同相输入管脚输入的电压相等。

如图10所示，可选的，所述第一电压跟随器与所述信号发生器之间连接有第二滤波电路。本实施例，所述第二滤波电路能够降低输入所述第二V+管脚的电压的电压纹波系数，使输入所述第二V+管脚的电压的波形变得平滑。

作为本实用新型实施例的一可选实施方式，所述功率放大模块还包括电源电路，所述第一电源、第二电源、第三电源、第四电源由所述电源电路提供。可选的，如图11所示，所述电源电路包括总电源、与所述总电源串联的保险丝和瞬态稳压二极管、分别与所述瞬态稳压二极管并联的第四电容和第五电容；所述瞬态稳压二极管还并联有降压电路，所述降压电路的输入端与所述瞬态稳压二极管的负极相连，接地端与所述瞬态稳压二极管的正极相连；所述降压电路的输出端连接有相互并联的第六电容和第七电容，所述第六电容相互并联的其中一端与所述降压电路的输出端相连，另一端与所述瞬态稳压二极管的正极相连；所述第一V+管脚与所述保险丝的输出端相连；所述分压变阻器的输入端、第二V+管脚、第三V+管脚与所述降压电路的输出端相连。

本实施例，所述保险丝能够限制所述电源电路的最大电流，起到保护电路的作用；所述瞬态稳压二极管能够吸收大幅度的跳变电压，从而也能够起到保护电路的作用。相互并联的第四电容和第五电容，能够对电路起到滤波作用。同理，相互并联的第六电容和第七电容，也能够对降压电路输出的电压起到滤波作用。所述降压电路为本领域技术人员所熟知的一种电路，在此不再赘述，所述降压电路输出的电压低于输入的电压，因此，所述电源电路能够提供不同的电压。

可选的，所述降压电路输出的电压为5V，附图中标识有5V电压的电路均可以与所述降压电路的输出端相连。可以理解的是，附图中标识的5V仅是本实用新型一可选实施例中的示例电压，实际使用时可以根据需要设定。

如图12和图13所示，可选的，所述电源电路还包括：第一指示灯，所述第一指示灯的正极通过第一分压电阻与所述保险丝的输出端相连，负极接地；第二指示灯，所述第二指示灯的正极通过第二分压电阻与所述分压电路的输出端相连，负极接地。

本实施例，所述第一指示灯能够指示所述保险丝的输出端是否有电压存在，若有电压存在，则第一指示灯亮；所述第二指示灯能够指示所述降压电路的输出端是否有电压存在，若有电压存在，则第二指示灯亮。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电子电气测试系统，其特征在于，包括：

波形编辑模块，与信号发生模块相连，用于编辑波形数据，并将编辑好的波形数据发送给信号发生模块；

信号发生模块，一端与波形编辑模块相连，另一端与功率放大模块相连，用于将接收到的波形数据转化为模拟电压信号，并将所述模拟电压信号发送给功率放大模块；

功率放大模块，用于将接收到的模拟电压信号放大为预设的电压信号，并将所述预设的电压信号输出给负载；其中，

所述功率放大模块包括：

第一电压跟随器，与所述信号发生模块相连，用于减小或消除前级电路的内阻；

运算放大器opa549，一端与第一电压跟随器相连，另一端用于与负载相连，用于将所述模拟电压信号放大为预设的电压信号。

2.根据权利要求1所述的电子电气测试系统，其特征在于，所述运算放大器opa549上设置有：

第一同相输入管脚，与所述第一电压跟随器相连，用于接收所述第一电压跟随器输出的模拟电压信号；

第一反相输入管脚，所述第一反相输入管脚连接有第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一反相输入管脚相连，另一端与第一输出管脚相连；

所述第一反相输入管脚还连接有第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一反相输入管脚相连，另一端接地；

第一输出管脚，用于与负载相连；

第一V+管脚，连接有第一电源，所述第一电源用于给所述运算放大器opa549供电；

第一V-管脚，接地；

Ref管脚，接地；

ILIM管脚，连接有限流单元，所述限流单元用于限制所述运算放大器opa549输出的最大电流。

3.根据权利要求2所述的电子电气测试系统，其特征在于，所述限流单元包括第一分流电阻和第二分流电阻；其中，

所述第一分流电阻的一端与所述ILIM管脚相连，另一端连接有第二电源，所述第二电源用于给所述限流单元供电；

所述第二分流电阻的一端与所述ILIM管脚相连，另一端接地。

4.根据权利要求3所述的电子电气测试系统，其特征在于，所述第一分流电阻与所述第二电源之间串联有第二电压跟随器。

5.根据权利要求4所述的电子电气测试系统，其特征在于，所述第二电压跟随器与第二电源之间连接有分压变阻器。

6.根据权利要求2所述的电子电气测试系统，其特征在于，所述运算放大器opa549的输出管脚连接有瞬态稳压二极管，所述瞬态稳压二极管的正极接地，负极与所述运算放大器opa549的输出管脚连接。

7.根据权利要求1所述的电子电气测试系统，其特征在于，所述第一电压跟随器包括第一运算放大单元，所述第一运算放大单元设置有第二同相输入管脚、第二反相输入管脚、第二V+管脚、第二V-管脚和第二输出管脚；

所述第二同相输入管脚与所述信号发生模块相连；

所述第二反相输入管脚与所述第二输出管脚相连；

所述第二V+管脚连接有第三电源，所述第三电源用于给所述第一运算放大单元供电；

所述第二V-管脚接地；

所述第二输出管脚还与所述第一同相输入管脚相连。

8.根据权利要求2所述的电子电气测试系统，其特征在于，所述第一V+管脚与所述第一电源之间还设有第一滤波电路。

9.根据权利要求8所述的电子电气测试系统，其特征在于，所述第一滤波电路包括相互并联的第一电容和第二电容；

所述第一电容和第二电容相互并联的其中一端与所述V+管脚相连，另一端接地。

10.根据权利要求1所述的电子电气测试系统，其特征在于，所述第一电压跟随器与所述信号发生模块之间连接有第二滤波电路。

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