CN214954951U - 一种检测用通用虚拟模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种检测用通用虚拟模块，包括前端接口单元、电源采样单元、程控负载单元和核心处理单元；所述前端接口单元将待测电源分别接入程控负载单元和电源采样单元，所述前端接口单元将USB信道接入核心处理单元；所述电源采样单元采集的电压、纹波数据输入到核心处理单元；所述程控负载单元为接入的待测电源提供动态模拟负荷。具备外置模块功能虚拟、电源质量特性检测、模块类型动态虚拟、交互报文无损中转等功能。能够显著减少虚拟模块种类与数量、减少测试过程的人工干预、实现测试过程自动化提高测试效率，在用电信息采集设备检测及相关领域有着广泛的需求。
Description
技术领域
本实用新型属于电信息采集设备测试领域，尤其涉及一种检测用通用虚拟模块。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
用电信息采集领域使用的能源控制器采用了同以往终端设备不同的结构型式，将载波通信单元、远程通信单元、遥信遥控单元、M-BUS单元、RS485单元等功能单元模块化处理，为了实现各种模块的任意槽位接入，采用了统一的外形结构和电气连接。极大的提升能源控制器根据现场需求，灵活配置的能力。为了检测能源控制器本体同各个外置模块的配合情况，是否能够完成特定的外置模块功能，需要对外置模块同能源控制器本体间的交互过程、能源控制外置模块接口的电气性能等方面开展测试。而为了实现述测试，需要采用相应的虚拟模块配合测试，传统的方式需要根据不同的外置模块功能，采用不同类型的虚拟模块配合测试，在考察不同槽位的适应性时，还需要人为更换不同的虚拟模块，存在诸多问题，如整个测试过非常繁琐，容易出错；需要人工干预更换不同类型的虚拟模块，难以实现自动化测试，因此亟需一种检测用通用虚拟模块。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种检测用通用虚拟模块，其能够用于能源控制器及其配套外置功能模块的适配性测试，更加贴合能源控制器测试的实际需求，更好的服务用电信息采集领域测试工作。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种检测用通用虚拟模块，包括：
前端接口单元、电源采样单元、程控负载单元和核心处理单元；所述前端接口单元将待测电源分别接入程控负载单元和电源采样单元，所述前端接口单元将USB信道接入核心处理单元；所述电源采样单元采集的电压、纹波数据输入到核心处理单元。
进一步地，所述程控负载单元为接入的待测电源提供动态模拟负荷，负载的接入与否由核心处理单元控制。
进一步地，所述核心处理单元根据虚拟模块类型同待测终端建立通信通道，并建立前端接口单元和后端接口单元间的数据通道。
进一步地，所述后端接口单元连接外部测控单元，用于提供数据通道和虚拟模块供电电源。
进一步地，还包括电源处理单元，并接入后端接口单元，用于将电源转换后提供给虚拟模块的工作电源。
进一步地，所述前端接口单元的接口型式采用和能源控制器终端外置模块接口相同的2x3排针连接器。
进一步地，所述电源采样单元采用MAX144双通道AD分别进行电压数据和纹波数据的采样。
进一步地，所述程控负载单元还用于根据不同带载需求动态调节负载特性，测试在不同负载条件下的电源指标。
进一步地，所述电源处理单元采用低压差的线性稳压电压转换电路，将电源转换为3.3V、2.5V、1.2V电源供虚拟模块工作。
进一步地，所述核心处理单元采用STM32F103系列ARM处理器，工作频率40MHz，内置有USB单元用于设备控制和外界进行数据交互。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型的一种检测用通用虚拟模块，具备外置模块功能虚拟、电源质量特性检测、模块类型动态虚拟、交互报文无损中转等功能。能够显著减少虚拟模块种类与数量、减少测试过程的人工干预、实现测试过程自动化提高测试效率，在用电信息采集设备检测及相关领域有着广泛的需求。
附图说明
构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1是本实用新型实施例提供的一种检测用通用虚拟模块结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的一种检测用通用虚拟模块的核心处理单元流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，本实施例的一种检测用通用虚拟模块，包括：
前端接口单元、电源采样单元、程控负载单元和核心处理单元；所述前端接口单元将待测电源分别接入程控负载单元和电源采样单元，所述前端接口单元将USB信道接入核心处理单元；所述电源采样单元采集的电压、纹波数据输入到核心处理单元。所述程控负载单元为接入的待测电源提供动态模拟负荷。所述核心处理单元根据虚拟模块类型同待测终端建立通信通道，并建立前端接口单元和后端接口单元间的数据通道。所述后端接口单元连接外部测控单元，用于提供数据通道和虚拟模块供电电源。还包括电源处理单元，并接入后端接口单元，用于将电源转换后提供给虚拟模块的工作电源。所述前端接口单元的接口型式采用和能源控制器终端外置模块接口相同的2x3排针连接器。所述电源采样单元采用MAX144双通道AD分别进行电压数据和纹波数据的采样。所述程控负载单元还用于根据不同带载需求动态调节负载特性，测试在不同负载条件下的电源指标。所述电源处理单元采用低压差的线性稳压电压转换电路，将电源转换为3.3V、2.5V、1.2V电源供虚拟模块工作。所述核心处理单元采用STM32F103系列ARM处理器，工作频率40MHz，内置有USB单元用于设备控制和外界进行数据交互。
作为一种实施方式，
如图1所示，本实用新型由前端接口单元、电源采样单元、程控负载单元、后端接口单元、电源处理单元、核心处理单元构成。
其特征是所述的设计电路功能模块包括前端接口单元(1)、电源采样单元(3)、程控负载单元(2)、后端接口单元(5)、电源处理单元(4)、核心处理单元(6)。信号的流向主要由前端接口单元(1)连接待测终端，接入待测电源、USB信道，将待测电源接入程控负载单元(2)和电源采样单元(3)，USB信道接入核心处理单元(6)，程控负载单元(2)为接入的待测电源提供动态模拟负荷，负载的接入与否由核心处理单元(6)控制，电源采样单元(3)采集的电压、纹波数据输入到核心处理单元(6)，核心处理单元(6)根据虚拟模块类型同待测终端建立通信通道，建立前端接口单元(1)和后端接口单元间的数据通道，后端接口单元(5)连接外部测控单元，提供数据通道和虚拟模块供电电源，电源处理单元(4)接入后端接口单元，电源转换后提供虚拟模块的工作电源。
前端接口单元(1)是连接待测终端的唯一接口，其接口型式采用和能源控制器终端外置模块接口相同的2*3排针连接器，间距2.54mm，提供USB信号中的D+，D-信号、5V电源、地线等连接。其中的5V电源信号送入程控负载单元(2)和电源采样单元(3)分别开展电源带载能力检测和电源质量检测。USB信号送入核心处理单元(6)做后续处理。
电源采样单元(3)用于待测能源控制器模块接口电源质量检测，主要开展电压和纹波参数的测量，数据送入核心处理单元(6)继而判断其电压、纹波指标是否满足指标要求。其特征为：电压检测采用精密分压电阻分压后，送入AD端口采样，纹波信号采用隔直取样电容提取交流分量，进行信号调理后送入AD端口采样。可以采用MAX144双通道AD分别进行电压数据和纹波数据的采样。采样数据送入核心处理单元(6)开展后续处理。
程控负载单元(2)用于根据不同带载需求动态调节负载特性，测试在不同负载条件下的电源指标(通过电源采样单元进行检测)是否满足规范要求。其特征为：程控负载采用恒流负载实施，负载特性主要含电流大小、保持时间、负载切入沿时间、负载切出沿时间等参数，由核心处理单元(6)下发。
后端接口单元(5)提供虚拟模块同测试系统的连接通道，主要有虚拟模组供电电源，数据通道。其特征为：采用USB3.0接口规范，提供虚拟模块供电，发送虚拟模块状态控制指令，以及上传虚拟模块测试的纹波、电压数据、待测能源控制器同虚拟模组交互数据等。
电源处理单元(4)为虚拟模块提供独立电源。其特征为：为避免虚拟模块自身功耗、EMI信号导致待测能源控制器外置模块接口电源指标的劣化，虚拟模块采用外部供电的独立电源。为避免开关噪声外部输入，电源采用低压差的线性稳压电压转换电路转换为3.3V、2.5V、1.2V等电源供虚拟模块工作。
作为一种实施方式，
如图2所示，核心处理单元(6)是通用虚拟模块的核心单元，用于虚拟模块的工作模式设定、测试时序调度以及测试数据上传等工作。其特征为：由虚拟通道模拟、交互数据应答、测试数据上传、工作状态设定等部分构成。核心处理单元(6)首先接受外部测控系统通过后端接口通道下达的虚拟模块设置指令，根据不同的虚拟模块类型，完成USB设备注册，虚拟通道建立等工作，构建不同数量的CDC-ACM、CDC-ECM等不同类型的虚拟通道。完成USB设备注册和虚拟通道构建后，接受测控系统下发的数据，根据指令将数据通过指定的虚拟通道下发，同时将虚拟通道接受到的数据通过后端接口单元(5)上传至外部测控系统。工作状态设置根据不同虚拟模块类型设定程控负载单元(2)电流数值、持续时间等工作状态，设定完成后启动电源采样单元(3)，读取电压、纹波数据，启动测试数据上传，上传电压、纹波数据。交互数据应答，根据测控系统依据不同虚拟模块类型配置的参数，如虚拟表地址、脉冲参数、温控数据、卫星定位数据等不同参数，在待测能源控制器通过虚拟通道发起通信，应答上述数据。测试过程核心处理单元根据外部测控系统下发的指定，随时改变虚拟模拟种类，同时重复上述处理工程。可以采用STM32F103系列ARM处理器，工作频率40MHz，其内置USB单元用于设备控制和外界进行数据交互。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种检测用通用虚拟模块，其特征在于，包括：
前端接口单元、电源采样单元、程控负载单元和核心处理单元；所述前端接口单元将待测电源分别接入程控负载单元和电源采样单元，所述前端接口单元将USB信道接入核心处理单元；所述电源采样单元采集的电压、纹波数据输入到核心处理单元。
2.如权利要求1所述的一种检测用通用虚拟模块，其特征在于，所述程控负载单元为接入的待测电源提供动态模拟负荷。
3.如权利要求2所述的一种检测用通用虚拟模块，其特征在于，所述核心处理单元根据虚拟模块类型同待测终端建立通信通道，并建立前端接口单元和后端接口单元间的数据通道。
4.如权利要求3所述的一种检测用通用虚拟模块，其特征在于，所述后端接口单元连接外部测控单元，用于提供数据通道和虚拟模块供电电源。
5.如权利要求4所述的一种检测用通用虚拟模块，其特征在于，还包括电源处理单元，并接入后端接口单元，用于将电源转换后提供给虚拟模块的工作电源。
6.如权利要求5所述的一种检测用通用虚拟模块，其特征在于，所述前端接口单元的接口型式采用和能源控制器终端外置模块接口相同的2x3排针连接器。
7.如权利要求6所述的一种检测用通用虚拟模块，其特征在于，所述电源采样单元采用MAX144双通道AD分别进行电压数据和纹波数据的采样。
8.如权利要求7所述的一种检测用通用虚拟模块，其特征在于，所述程控负载单元还用于根据不同带载需求动态调节负载特性，测试在不同负载条件下的电源指标。
9.如权利要求8所述的一种检测用通用虚拟模块，其特征在于，所述电源处理单元采用低压差的线性稳压电压转换电路，将电源转换为3.3V、2.5V、1.2V电源供虚拟模块工作。
10.如权利要求9所述的一种检测用通用虚拟模块，其特征在于，所述核心处理单元采用STM32F103系列ARM处理器，工作频率40MHz，内置有USB单元用于设备控制和外界进行数据交互。
Priority Applications (1)
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| CN202121434297.4U CN214954951U (zh) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | 一种检测用通用虚拟模块 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN214954951U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114489000A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-13 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种应用于能源控制器的自动检测系统 |
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2021
- 2021-06-25 CN CN202121434297.4U patent/CN214954951U/zh active Active
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| CN114489000A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-13 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种应用于能源控制器的自动检测系统 |
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