CN215678565U - 多路小电阻测试电路和系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多路小电阻测试电路和系统，涉及小电阻测试的技术领域，包括多路切换开关、电压测试电路和恒流源电路，电压测试电路与待测小电阻相并联，待测小电阻和恒流源电路相串联，多路切换开关包括X端和Y端；待测小电阻从X端接入，电压测试电路和恒流源电路分别从Y端接入；恒流源电路用于为待测小电阻提供电流，电压测试电路用于测量待测小电阻两端的电压，并基于欧姆定律得到待测小电阻的阻值，能够在较低的测试成本的基础上，实现对多路小电阻的快速测试。

Description

多路小电阻测试电路和系统

技术领域

本实用新型涉及小电阻测试技术领域，尤其是涉及一种多路小电阻测试电路和系统。

背景技术

目前的小电阻测试系统，对于单路测试，可以使用万用表或者电阻表来完成测试，但是这种测试方式，测试速度慢，能完成的测试路数也少。

对于多路小电阻测试，目前市面上存在针对多路的小电阻测试系统，但是该种测试设备的成本比较高，不利于广泛应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多路小电阻测试电路和系统，能够在较低的测试成本的基础上，实现对多路小电阻的快速测试。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种多路小电阻测试电路，包括：多路切换开关、电压测试电路和恒流源电路，所述电压测试电路与待测小电阻相并联，所述待测小电阻和所述恒流源电路相串联，所述多路切换开关包括X端和Y端；

所述待测小电阻从所述X端接入，所述电压测试电路和所述恒流源电路分别从所述Y端接入；

所述恒流源电路用于为所述待测小电阻提供电流，所述电压测试电路用于测量所述待测小电阻两端的电压，并基于欧姆定律得到所述待测小电阻的阻值。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述X端包括16个X点位，所述Y端包括16个Y点位，每个所述待测小电阻通过相邻的两个X点位接入，所述电压测试电路通过Y2点位和Y3点位接入，所述恒流源电路通过Y4点位和Y5点位接入。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述X点位包括第一X点位和第二X点位，每个所述待测小电阻通过所述第一X点位和所述第二X点位接入，所述第一X点位分别与所述Y2点位和所述Y4点位相连接，所述第二X点位分别与所述Y3点位和所述Y5点位相连接，其中，所述第一X点位和所述第二X点位相邻。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述电压测试电路包括用于量程选择的开关K8和开关K9；在所述待测小电阻需要调大测试量程的情况下，所述开关K8闭合；在所述待测小电阻需要调小测试量程的情况下，所述开关K9闭合。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述电压测试电路还包括分别与所述开关K8或所述开关K9对应的电阻，在所述开关K8或所述开关K9闭合的情况下，与所述开关K8或所述开关K9对应的电阻接入，所述电压测试电路对所述待测小电阻进行相应量程范围的测试。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括毫欧电阻测试模块，与所述电压测试电路相连接，用于对所述待测小电阻进行高精度测试。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述多路切换开关的数量可基于所述待测小电阻对应的测试点位进行扩展。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述多路切换开关为矩阵开关。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述待测小电阻的阻值范围为0-20Ω。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种多路小电阻测试系统，包括如上所述的多路小电阻测试电路，还包括与所述多路小电阻测试电路相连接的上位机。

本实用新型实施例带来了一种多路小电阻测试电路和系统，根据欧姆定律，相串联的恒流源电路为待测小电阻提供电流，电压测试电路对待测小电阻两端的电压进行检测，进而得到该待测小电阻的电阻值，其中，多路切换开关的测试路数较多，能够根据相应点位，灵活地实现多路小电阻阻值测试，在成本较低的情况下，实现电阻阻值的快速测试。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种多路小电阻测试电路中恒流源电路图；

图2为本实用新型实施例提供的一种多路小电阻测试电路中电压测试电路图；

图3为本实用新型实施例提供的一种多路小电阻测试电路中多路切换开关电路图；

图4为本实用新型实施例提供的一种多路小电阻测试系统的结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图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。

目前的小电阻测试系统要么是成本高昂的测试系统，要么是功能单一，不能完成多路同时测试。

基于此，本实用新型实施例提供的一种多路小电阻测试电路和系统，能够在较低的测试成本的基础上，实现对多路小电阻的快速测试。

下面通过实施例进行详细描述。

本实用新型实施例提供了一种多路小电阻测试电路，包括：如图3所示的多路切换开关、如图2所示的电压测试电路和如图1所示的恒流源电路，所述电压测试电路与待测小电阻相并联，所述待测小电阻和所述恒流源电路相串联，所述多路切换开关包括X端和Y端；其中，图1、图2和图3分别示例出一种电路结构，以便本领域技术人员能够实现；

所述待测小电阻从所述X端接入，所述电压测试电路和所述恒流源电路分别从所述Y端接入；

所述恒流源电路用于为所述待测小电阻提供20mA的恒流源，所述电压测试电路用于测量所述待测小电阻两端的电压，并基于欧姆定律得到所述待测小电阻的阻值。

在实际应用的优选实施例中，根据欧姆定律，相串联的恒流源电路为待测小电阻提供电流，电压测试电路对待测小电阻两端的电压进行检测，进而得到该待测小电阻的电阻值，其中，多路切换开关的测试路数较多，能够根据相应点位，灵活地实现多路小电阻阻值测试，在成本较低的情况下，实现电阻阻值的快速测试。

需要说明的是，恒流源的电流值可以实现程控，也就是在图1中所示的电阻RB5上端(电阻RB5的下端为地GND)外接一个程控的直流电压源来实现恒流源输出电流的变化(1mA-20mA区间变化)，从而可以更精确的测试待测小电阻的电阻值。

其中，上述多路切换开关为矩阵开关，如图3所示。本实用新型实施例中的待测小电阻的阻值范围为0-20Ω。

示例性地，如图3所示，本实用新型实施例中应用的电路板卡中可以实现256根信号线的接入，由于该多路切换开关是矩阵开关，可以实现输入信号线1到输入信号线256的(X端)任意16根以下的(Y端)信号线进行连接导通，比传统的只能由点位1切换到点位2的开关相比，更加灵活。由于本申请要求的是小电阻测试，也就是说只需要输入信号线1到输入信号线256的任意4根(X端)信号线接入就可以完成该电阻的测试了，即被测试的小电阻可以通过连接输入信号线1到输入信号线256的任意4根信号线来完成小电阻测试，经过实际测试一个小电阻的测试时间在30ms左右，测试速度可以满足自动化测试要求的多点位多电阻接入的快速测试要求。

本申请可以直接完成多路小电阻的自动化测试要求，直接判断测试的多路小电阻值是OK/NG，本申请不需要额外设置IO读写模块，绝缘电阻测试模块，计算机模块等，测试成本较低。

在一些实施例中，参照图2和图3，所述X端包括16个X点位X0-X15，所述Y端包括16个Y点位Y0-Y15，每个所述待测小电阻通过相邻的两个X点位接入，所述电压测试电路的接口4WH和4WL从Y2点位和Y3点位接入，所述恒流源电路通过接口IOUT经Y4点位和Y5点位接入。

作为一种可选的实施例，待测小电阻可包括多个，所述X点位包括第一X点位和第二X点位，每个所述待测小电阻通过所述第一X点位和所述第二X点位接入，所述第一X点位分别与所述Y2点位和所述Y4点位相连接，所述第二X点位分别与所述Y3点位和所述Y5点位相连接，其中，所述第一X点位和所述第二X点位相邻。这里第一X点位可为X端中任意一个点位，第二X点位可为除了X端中第一X点位以外的其他点位，能够满足不同点位小电阻的测试需求。

示例性地，若该第一X点位为X0，第二X点位为X1，该待测小电阻从点位X0，点位X1接入，根据欧姆定律，在待测小电阻的点位X0和点位X1接入20mA的恒流源的同时，通过点位Y2和点位Y3来测试待测小电阻的电压值，由R＝U/I，可以计算得到待测小电阻R的电阻值，从而完成一个电阻的测试，同理在点位X2-点位X15的待测小电阻也可以通过类似点位X0和点位X1接入待测小电阻的测试方法得到对应的电阻值。可以理解的是，同一时刻仅能对一个待测小电阻进行测试。

如图2所示，其中，所述电压测试电路包括用于量程选择的开关K8和开关K9；在所述待测小电阻需要调大测试量程的情况下，所述开关K8闭合；在所述待测小电阻需要调小测试量程的情况下，所述开关K9闭合。所述电压测试电路还包括分别与所述开关K8或所述开关K9对应的电阻，在所述开关K8或所述开关K9闭合的情况下，与所述开关K8或所述开关K9对应的电阻接入，所述电压测试电路对所述待测小电阻进行相应量程范围的测试。

示例性地，若开关K9闭合，则电阻RA7和开关K9接入电路。

在实际应用的过程中，短路电阻的测试精度不高，本实用新型实施例还包括毫欧电阻测试模块，与所述开关电路的Y端的Y2，Y3，Y4，Y5相连接，用于对所述待测小电阻进行高精度测试。本申请通过外接一个毫欧电阻的测试模块来提高短路电阻的测试精度，精度可以提高到1mΩ。

在一些实施例中，所述多路切换开关的数量可基于所述待测小电阻对应的测试点位进行扩展。

示例性地，本申请所设计的256个点位的开路和短路测试系统，测试速度快，测试成本低，测试的输入的点位数还可以扩展，就是对于输入点位大于256个点位的测试需求也可以满足，只是需要增加对应的点位扩展子板卡，本实用新型实施例的点位扩展子板卡的点位数是64点，也就是说对于256个点位的测试要求，依据本实用新型实施例需要一块控制主板卡和3块点位扩展子板卡(控制主板卡包含一个64点位输入模块)，对于点位大于256个点位的测试要求的，只需要相应的增加点位扩展子板卡就可以实现这种点位扩展要求。用于点位切换的开关是一种通过地址来选通点位输入的模拟开关。该开关可以在输入的16路和输出的16路之间任意选择导通。本申请通过将Y0-X0到Y15-X15之间的点位任意导通，来实现多路小电阻测试功能，一个切换开关可以实现16路信号线的输入，可以通过增加切换开关的数量来增加输入信号的路数。

进一步地，本实用新型实施例通过X端口和Y端口的点位控制和小电阻测试电路的集成，可以完成常规的小电阻测试测量和多点位输入输出自动切换，测试速度快，目前一路小电阻的测试时间在30ms，基本满足了测试速度的要求，同时也降低了测试的成本。

在一些实施例中，本实用新型实施例还提供一种多路小电阻测试系统，包括如上所述的多路小电阻测试电路，还包括与所述多路小电阻测试电路相连接的上位机。

如图4所示，多路小电阻测试系统还包括MCU控制模块、电源管理模块、串口通信模块，可以通过串口通信模块提供的串口或者网口把多路小电阻测试的结果上传给上位机程序，完成自动测试的要求。

示例性地，首先MCU控制模块会收到被测试小电阻所在的X端的具体端口号，例如X0，X1接入被测试电阻，然后开始小电阻测试，控制模块会完成控制模拟开关的X端和Y端的互相连接的端口号X0-Y4，X1-Y5，X0-Y2，X1-Y3端口连接，通过欧姆定律即可计算出小电阻的被测试电阻值，测试完成之后，控制模块会断开所有的X端和Y端的连接，等待下一个小电阻的接入并完成测试。

本实用新型实施例提供的多路小电阻测试系统，与上述实施例提供的多路小电阻测试电路具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。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，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，又例如，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。另一点，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通信接口，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方案的目的。

另外，在本实用新型各个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。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多路小电阻测试电路，其特征在于，包括：多路切换开关、电压测试电路和恒流源电路，所述电压测试电路与待测小电阻相并联，所述待测小电阻和所述恒流源电路相串联，所述多路切换开关包括X端和Y端；

所述待测小电阻从所述X端接入，所述电压测试电路和所述恒流源电路分别从所述Y端接入；

所述恒流源电路用于为所述待测小电阻提供电流，所述电压测试电路用于测量所述待测小电阻两端的电压，并基于欧姆定律得到所述待测小电阻的阻值。

2.根据权利要求1所述的多路小电阻测试电路，其特征在于，所述X端包括16个X点位，所述Y端包括16个Y点位，每个所述待测小电阻通过相邻的两个X点位接入，所述电压测试电路通过Y2点位和Y3点位接入，所述恒流源电路通过Y4点位和Y5点位接入。

3.根据权利要求2所述的多路小电阻测试电路，其特征在于，所述X点位包括第一X点位和第二X点位，每个所述待测小电阻通过所述第一X点位和所述第二X点位接入，所述第一X点位分别与所述Y2点位和所述Y4点位相连接，所述第二X点位分别与所述Y3点位和所述Y5点位相连接，其中，所述第一X点位和所述第二X点位相邻。

4.根据权利要求1所述的多路小电阻测试电路，其特征在于，所述电压测试电路包括用于量程选择的开关K8和开关K9；在所述待测小电阻需要调大测试量程的情况下，所述开关K8闭合；在所述待测小电阻需要调小测试量程的情况下，所述开关K9闭合。

5.根据权利要求4所述的多路小电阻测试电路，其特征在于，所述电压测试电路还包括分别与所述开关K8或所述开关K9对应的电阻，在所述开关K8或所述开关K9闭合的情况下，与所述开关K8或所述开关K9对应的电阻接入，所述电压测试电路对所述待测小电阻进行相应量程范围的测试。

6.根据权利要求1所述的多路小电阻测试电路，其特征在于，还包括毫欧电阻测试模块，与所述电压测试电路相连接，用于对所述待测小电阻进行高精度测试。

7.根据权利要求2所述的多路小电阻测试电路，其特征在于，所述多路切换开关的数量可基于所述待测小电阻对应的测试点位进行扩展。

8.根据权利要求1所述的多路小电阻测试电路，其特征在于，所述多路切换开关为矩阵开关。

9.根据权利要求1所述的多路小电阻测试电路，其特征在于，所述待测小电阻的阻值范围为0-20Ω。

10.一种多路小电阻测试系统，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的多路小电阻测试电路，还包括与所述多路小电阻测试电路相连接的上位机。

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