CN213149117U - 一种便携式多功能检测电路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及检测电路结构领域，且一种便携式多功能检测电路结构，主要由隔离盒输入输出检测模块、传感器信号输入模块、自适应和云台零位置信号输出模块、控制器驱动输出检测模块组成。所述隔离盒输入输出检测模块，主要由接口插件、限流电阻、拨码开关、发光二极管、MCU芯片组成。通过手动拨动拨码开关模拟传感器信号，模拟机器及其部件的位置状态，使得控制器根据不同指令做出相应的运行动作，通过控制器驱动输出模块上的发光二极管的点亮与熄灭显示，实现了静态模拟机器运行状态。本实用新型可以实现对控制器进行静态功能测试，静态模拟机器运行，完成对控制器动力信号输出是否正常的检测，可以有效避免因电气动作使得机械结构故障扩大化。

Description

一种便携式多功能检测电路结构

技术领域

本实用新型涉及检测电路结构领域，具体为一种便携式多功能检测电路结构。

背景技术

现有吊点吊架产品主要用于天花较高的大型酒店的宴会大厅，舞台灯光场景等，以解决投影机，电动幕布，以及灯光垳架等设备的升降需求，通过嵌入式安装方式隐藏于大厅的屋顶与装饰天花板之间，当用户需要使用投影仪等设备时，只需发送下降指令，机器会携带投影仪或者摄像机缓慢从天花板开孔处下降，直到客户指定位置停止，当使用完毕后，用户只需要发送上升指令，设备和投影机一起上升到天花板上方。

为了使得空间变得美观，设备整个控制和驱动方式是逐级传递，传感器信号通过光电隔离盒隔离转换后传递至智能控制器，控制器根据传感器信号状态和接收到的指令进行逻辑判断后，发出对应的运行指令来驱动继电器使得电机得电运行，最终带动机械本体实现相应的动作。

传统检测方式必须是动态检测，控制器连接隔离盒，驱动接口板，动力电机和传感器，了解控制器输出状态需观察电机或者机械本体运行，且必须将这几个组件同时连接才可测试，如果有一个环节或者多个环节出现故障，判断故障变得复杂且低效。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种便携式多功能检测电路结构，实现对控制器进行静态功能测试，静态模拟机器运行，通过机械结构动作，完成对控制器动力信号输出是否正常的检测，可以有效避免因电气动作使得机械结构故障扩大化。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种便携式多功能检测电路结构，主要由隔离盒输入输出检测模块、传感器信号输入模块、自适应和云台零位置信号输出模块、控制器驱动输出检测模块组成。

所述隔离盒输入输出检测模块，用于模拟隔离盒信号和测试隔离盒是否正常，主要由接口插件、限流电阻、拨码开关、发光二极管、MCU芯片组成。所述接口插件、拨码开关和限流电阻均位于印制板铜箔上，并通过线束与MCU芯片采集电路连接，然后通过线束和传感器连接。

通过手动拨动拨码开关模拟传感器信号，模拟机器及其部件的位置状态，使得控制器根据不同指令做出相应的运行动作，通过控制器驱动输出模块上的发光二极管的点亮与熄灭显示，实现了静态模拟机器运行状态，可有效避免机械故障的扩大化，并快速判断控制器的功能是否良好。

所述隔离盒输入输出检测模块，用于模拟隔离盒信号和测试隔离盒是否正常，主要由接口插件、限流电阻、拨码开关、发光二极管、MCU芯片组成。所述接口插件、拨码开关和限流电阻均位于印制板铜箔上，并通过线束与MCU芯片采集电路连接，然后通过线束和传感器连接。

所述传感器信号输入模块用于微动开关和光电开关通道信号检测，由接口插件，发光二极管，限流电阻、传感器组成。所述接口插件、限流电阻和发光二极管通过印制板铜箔进行信号传输连接，并通过电路和传感器连接。

所述自适应和云台零位置信号输出模块，用来模拟收线器的线束张紧力状态和旋转云台的零位置状态，由接口插件，拨码开关，限流电阻组成。所述接口插件、拨码开关和限流电阻均位于印制板铜箔上，并且通过线束进行连接。

所述控制器驱动输出检测模块用来检测控制器输出的电机驱动信号，由接口插件、整流二极管、限流电阻、发光二极管组成。所述接口插件、整流二极管、限流电阻、发光二极管均印制板铜箔上，并通过驱动继电器进行连接。

优选的，所述控制器驱动输出检测模块可以实现对控制器的输出信号进行检测功能：包含上行、下行、左开门、右开门、左关门、右关门信号检测。

优选的，所述隔离盒输入输出检测模块可以实现对所述隔离盒的信号通道进行检测功能：包含右关门、右开门、左关门、左开门、上限位、下限位的常开和常闭通道检测。

优选的，所述隔离盒输入输出检测模块可以实现对隔离盒信号的模拟输出功能：包括左右开门到位，左右关门到位，上限位，下限位的信号输出。

优选的，所述传感器信号输入模块可以实现对所述微动开关和光电开关是否正常进行检测功能：包括微动开关的常开点和常闭点信号是否正常，光电开关的输入端发光二极管和输出端受光模块信号是否正常。

优选的，所述自适应和云台零位置信号输出模块可以实现对所述收线器的自适应信号和吊点或收线器的信号模拟输出功能：通过拨动开关来实现信号的切换和信号的输出。

优选的，所述自适应和云台零位置信号输出模块可以实现对所述云台零度位置信号模拟输出功能：通过3.3V电压信号，模拟云台处于零位置。

本实用新型具备以下有益效果：

本实用新型控制器直接连接检测装置，通过状态指示灯即可判断控制器，隔离盒和传感器功能是否正常，最大特点是实现了一对一的测试模式，对控制器，隔离盒，传感器进行单独测试，可快速判断出故障出现在那个环节。

附图说明

图1为本实用新型电路整体连接框图。

图2为本实用新型隔离盒输入输出检测模块图。

图3为本实用新型隔离盒内部电路图。

图4为本实用新型控制器隔离模块内部电路图。

图5为本实用新型传感器信号输入模块图。

图6为本实用新型自适应和云台零位置信号输出模块图。

图7为本实用新型上限位电路图。

图8为本实用新型控制器驱动输出检测模块。

图9为本实用新型传感器电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，光电开关连接光电隔离盒的下降保护接口和测试电路的光电开关接口。微动开关分别连接光电隔离盒的上升限位，左开门限位，左关门限位，右开门限位，右关门限位接口和测试电路的微动开关接口。隔离盒和测试电路装置信号通道连接，测试电路和控制器驱动信号连接。

如图2所示，由于CN7的第9针脚到27针脚通路的控制原理相同，为避免重复叙述，此处仅以第9针脚举例。

当外部微动开关常闭点有效时，3.3V信号流经LED1和R14汇入电源地，回路驱动电流I=（3.3V-2V）/180Ω=6.6Ma，当外部传感器常闭触点正常时，发光二极管LED1点亮，当常闭触点不正常时，发光二极管LED1不能点亮。

当外部光电开关输入端正常时，3.3V信号流经光电开关输入端的正极，从负极流入发光二极管LED9和电阻R20汇入电源地，回路驱动电流I=（3.3V-2V-1.1V）/180Ω=1.1mA,当光电开关输入端正常时，3.3V-0.3V=3V信号（光电开关导通有0.3V压降）进入发光二极管LED6和R18电阻，回路电流I=（3V-2V）/180Ω=5.5mA,发光二极管LED6点亮，当遮挡光电开关时，发光二极管LED6不能点亮；

拨动开关SW2~SW5，SW7常开常闭触点会接通和断开3.3V电源信号，

SW2-3常开点接通牛角的第15和23针脚，SW2-1常闭点接通牛角的第13和21针脚（SW2电源由SW7控制）；

SW3-3常开点接通牛角的第11和19针脚，SW3-1常闭点接通牛角的第9和17针脚（SW3电源由SW7控制）；

SW4-3常开点接通牛角的第27针脚，SW4-1常闭点接通牛角的第25针脚；

SW5-1常闭点接通牛角的第29针脚；

电源信号3.3V直接接通牛角的第31针脚。

如图2所示，由于CN1~CN4，CN6插件通路的控制原理相同，为避免重复叙述，此处仅以CN1和CN5插件举例。

CN1：当微动开关处于常态时，12V电压信号流经R38电阻进入光耦U2的发光二极管的正极，从发光二极管的负极流出LED灯2的正极，LED灯2的负极流出到电源地，当常闭信号正常时，LED灯开启电压2V，流入光耦输入端驱动电流I=(12V-2V-2V)/4.7K=1.7mA，使得光耦后端接通，后端开启压降0.3V，常开触点正常时，会有3.3-0.3=3V电压信号送入35号牛角的9针脚；

当按下微动开关时，光耦U2失去激励电压而关断，此时35号牛角的9针脚3V电压消失，与此同时12V电压信号流经R37电阻进入光耦U1的发光二极管的正极，从发光二极管的负极流出LED灯2的正极，LED灯2的负极流出到电源地，当常闭信号正常时，LED灯开启电压2V流入光耦输入端驱动电流I=(12V-2V-2V)/4.7K=1.7mA，使得光耦后端接通，后端开启压降0.3V，常开点正常时，会有3.3-0.3=3V电压信号送入35号牛角的第11针脚；

CN5：当光电开关处于通光状态时，12V电压信号流入光电开关发光二极管的正极，从发光二极管的负极流出进入R45电阻，R45电阻分别流入R47和35号牛角的第31针脚，R47流经LED灯10后汇入电源地，当光电开关的发光二极管正常时，LED灯开启电压2V,流入回路电流I=(12V-2V-2V)/3K=2.6mA，输入35号牛角第31针脚的电压V=2v+2.6mA*1K=4.6V，同时12v-0.3v=11.7V电压信号（光电导通输出压降0.3V）流经R46电阻，进入光耦U10输入的正极，从负极出来到LED灯11到电源地。LED灯开启电压2V,流入回路电流I=(11.7V-2V-2V)/2K=3.8mA，35号牛角第29针脚电压为3.3V-0.3V=3V,当遮挡光电开关时，R46电阻和光耦U10失去激励电压，35号牛角第29针脚电压失去3V电压。

如图4所示，由于第9针脚到第31针脚控制原理相同，为避免重复叙述，此处仅以第9针脚举例

当第9针脚送入3.3V信号时，经过R2电阻限流和C1滤波输入芯片MCU.RC-C脚，芯片会根据高低电平信号判断外部传感器触发状态。

如图5所示，当外部微动开关常闭点有效时，3.3V信号流经R9电阻，LED10汇入电源地，回路驱动电流I=（3.3V-2V）/180Ω=6.6Ma,当外部传感器常闭触点正常时，发光二极管LED10点亮，当常闭触点不正常时，发光二极管LED10不能点亮.当按下微动开关时，3.3V信号流经R9电阻，LED20汇入电源地，回路驱动电流I=（3.3V-2V）/180Ω=6.6Ma,当外部传感器常开触点正常时，发光二极管LED20点亮，当常开触点不正常时，发光二极管LED20不能点亮；

当外部光电开关输入端正常时，3.3V信号流经光电开关输入端的正极，从负极流入R10电阻汇入电源地，回路驱动电流I=（3.3V-2V）/180Ω=6.6mA,当光电开关输入端正常时，3.3V-0.3V=3V信号（光电开关导通有0.3V压降）进入R11电阻，流入LED21发光二极管，回路电流I=（3V-2V）/180Ω=5.5mA,发光二极管LED21点亮，当遮挡光电开关时，发光二极管LED21不能点亮。

如图6所示，D3信号（3.3V）经过R34限流电阻经CN1插件的第1号针脚输出，驱动云台零位置检测信号；拨动开关常闭点1号针脚，常开点3号针脚，公共端2号针脚分别接接CN1插件的2号/4号/3号针脚。

如图7所示，此处上/下限位原理相同，仅以上限位举例

当上限位处于闭合状态时，COM3和NC4连通，12V电源经过电阻R56,两个二极管（0.7V+0.7V）,流过R26电阻限流后接入三极管Q1的基极，三极管导通时B-E压降0.7V,基极电流I=(12V-0.7V-0.7V-0.7V)/5090Ω=1.9mA，Q1导通时C-E压降0.3V，MCU.TOP_reach信号为0.3V低电平信号，发光二极管点亮，驱动电流I=(3.3V-0.3V-2V)/4.99K=0.2mA。

云台零位置信号：3.3V电压信号流经R34进入RJ2的3/4脚，进入三极管Q5的基极，三极管导通时B-E压降0.7V,基极电流I=(3.3V-0.7V)1.2KΩ=2.1mA

Q5导通时C-E压降0.3V，Rotation Zero_A信号为0.3V低电平信号，当没有3.3V电压信号时，Rotation Zero_A信号为3.3V高电平信号，芯片会根据高低电平判断云台是否处于零位置状态。

自适应传感器：通过SW6拨动开关接通和断开RJ1网口的第3/4针脚和5/6针脚，使得U12和U13光耦接通和断开。输入端驱动电流I=(12V-2V)/4.99K=2mA，使得Adapt A和Adapt B信号获得0.3V低电平信号和3.3V高电平信号，芯片根据高低电平判断收线器的线束张紧力状态。

如图8所示，由于这6条通道控制原理相同，为避免重复叙述，此处仅以第一条通道举例，当第15针脚和第2针脚有交流电信号流通时，D9二极管半波整流后得到99V脉动直流电（220V*0.45=99V），经过三个8.2K 0.25W贴片电阻限流后，流经发光二极管形成电流回路，单个电阻分压=（99-2）/3=32.3V,回路电流I=32.3V/8.2K=3.9mA，单个电阻消耗功率P=32.3*32.3V²/8.2k=0.127W，电流和功率均满足要求。

如图9所示，CN9-4P插件的第4引脚为12V电源针脚,连接光电开关输入端发光二极管的正极和输出端的集电极，第1引脚接光电开关输入端发光二极管的负极，第2引脚接光电开关输出端的发射极，当光电开关通光时，4P插件第4脚电源信号会经过光电开关的集电极进入第2针脚；当光电开关遮挡时，4P插件的第2针脚失去电压信号。

CN8-4P插件的第4引脚为12V电源针脚,连接微动开关公共触点，第1引脚接微动开关常闭触点，第2引脚接微动开关常开触点，当微动开关处于常态时，4P插件第4脚电源信号会经过微动开关常闭触点进入第1针脚；当微动开关处于触发状态时，4P插件第4脚电源信号会经过微动开关常开触点进入第2针脚。

需要说明的是，在本文中，诸如术语“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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种便携式多功能检测电路结构，主要由隔离盒输入输出检测模块、传感器信号输入模块、自适应和云台零位置信号输出模块、控制器驱动输出检测模块组成，其特征是：所述隔离盒输入输出检测模块，用于模拟隔离盒信号和测试隔离盒是否正常，主要由接口插件、限流电阻、拨码开关、发光二极管、MCU芯片组成；所述接口插件、拨码开关和限流电阻均位于印制板铜箔上，并通过线束与MCU芯片采集电路连接，然后通过线束和传感器连接；通过手动拨动拨码开关模拟传感器信号，模拟机器及其部件的位置状态，使得控制器根据不同指令做出相应的运行动作，通过控制器驱动输出模块上的发光二极管的点亮与熄灭显示，实现了静态模拟机器运行状态，可有效避免机械故障的扩大化，并快速判断控制器的功能是否良好。

2.根据权利要求1所述的一种便携式多功能检测电路结构，其特征是：所述传感器信号输入模块用于微动开关和光电开关通道信号检测，由接口插件，发光二极管，限流电阻、传感器组成；所述接口插件、限流电阻和发光二极管通过印制板铜箔进行信号传输连接，并通过电路和传感器连接。

3.根据权利要求1所述的一种便携式多功能检测电路结构，其特征是：所述自适应和云台零位置信号输出模块，用来模拟收线器的线束张紧力状态和旋转云台的零位置状态，由接口插件，拨码开关，限流电阻组成；所述接口插件、拨码开关和限流电阻均位于印制板铜箔上，并且通过线束进行连接。

4.根据权利要求1所述的一种便携式多功能检测电路结构，其特征是：所述控制器驱动输出检测模块用来检测控制器输出的电机驱动信号，由接口插件、整流二极管、限流电阻、发光二极管组成；所述接口插件、整流二极管、限流电阻、发光二极管均印制板铜箔上，并通过驱动继电器进行连接。

5.根据权利要求1或4所述的一种便携式多功能检测电路结构，其特征是：所述控制器驱动输出检测模块可以实现对控制器的输出信号进行检测功能：包含上行、下行、左开门、右开门、左关门、右关门信号检测。

6.根据权利要求1所述的一种便携式多功能检测电路结构，其特征是：所述隔离盒输入输出检测模块可以实现对所述隔离盒的信号通道进行检测功能：包含右关门、右开门、左关门、左开门、上限位、下限位的常开和常闭通道检测。

7.根据权利要求1所述的一种便携式多功能检测电路结构，其特征是：所述隔离盒输入输出检测模块可以实现对隔离盒信号的模拟输出功能：包括左右开门到位，左右关门到位，上限位，下限位的信号输出。

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