CN215734294U - 通信性能检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种通信性能检测装置，包括：第一开关模块；第二开关模块；功能测试模块；对被测设备的通信传输线路进行电信号采样，得到采样信号并发送至控制模块的采样模块；调整第二开关模块的开合状态，以改变采样模块的采样点，以及根据采样信号输出通信检测结果的控制模块。第一开关模块和第二开关模块连接被测设备；控制模块连接第一开关模块、第二开关模块和采样模块；采样模块连接第二开关模块；功能测试模块连接第一开关模块。上述通信性能检测装置，可以获取被测设备的通信传输线路上不同采样点的采样信号，进而对被测设备的通信接口进行通信性能检测，有利于克服通信性能检测装置检测点位置单一的问题。

Description

通信性能检测装置

技术领域

本申请涉及通信性能检测技术领域，特别是涉及一种通信性能检测装置。

背景技术

通信接口是不同设备之间实现通信连接的硬件基础。常用的通信接口，包括串口、GPIB(General-Purpose Interface Bus，通用接口总线)接口、USB(Universal SerialBus，通用串行总线)接口、以太网接口等。其中，串口又包括RS232接口和RS485接口。电网中的集抄设备如智能电表，均需采用通信接口通信与主站通信。集抄设备的通信接口的通信性能，直接影响着集抄设备的性能，基于此，有必要对集抄设备的通信接口的通信性能进行检测。

传统的通信性能检测装置，在需要检测的集抄设备通信接口上挂载多个测试设备，在被测集抄设备通信接口工作时进行在线故障检测，然后通过二分法找到集抄设备通信接口的故障点。因此，传统的通信性能检测装置，主要侧重于测试故障点的输出电压，具有测试点位置单一的缺点。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种通信性能检测装置，解决现有通信性能检测装置功能单一的问题。

一种通信性能检测装置，包括：

第一开关模块；

第二开关模块；

功能测试模块；

对被测设备的通信传输线路进行电信号采样，得到采样信号并发送至控制模块的采样模块；

调整所述第一开关模块的开合状态，以改变所述功能测试模块的接入状态；调整所述第二开关模块的开合状态，以改变所述采样模块的采样点；以及根据所述采样信号输出通信检测结果的所述控制模块；

所述第一开关模块和所述第二开关模块连接所述被测设备；所述控制模块连接所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述采样模块；所述采样模块连接所述第二开关模块；所述功能测试模块连接所述第一开关模块。

在其中一个实施例中，所述功能测试模块包括灵敏度测试模块、信号电平建立能力测试模块、驱动能力测试模块中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述灵敏度测试模块包括芯片U1、运算放大器A1、运算放大器A2、运算放大器A3、运算放大器A4、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、开关管K1、开关管K2、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；

所述芯片U1的供电端连接第一电源输出正极，并通过所述电容C1接地；所述芯片U1的第一输出端连接所述运算放大器A1的同相输入端，并通过所述电阻R1接地；所述芯片U1的第二输出端连接所述运算放大器A2的同相输入端，并通过所述电阻R2连接所述第一电源输出正极；所述芯片U1的第一输出端还通过所述电阻R3连接所述芯片U1的第二输出端；

所述运算放大器A1的反相输入端连接所述运算放大器A1的输出端；所述运算放大器A1的输出端通过所述电阻R4连接所述运算放大器A3的同相输入端；所述运算放大器A3的同相输入端通过所述电阻R5接地；所述运算放大器A3的输出端连接所述开关管K1的控制端，所述开关管K1的第一端连接所述第一电源输出正极，所述开关管K1的第二端连接所述第一开关模块；所述开关管K1的第二端还连接所述运算放大器A3的反相输入端；

所述二极管D1的阳极连接所述开关管K1的第二端，所述二极管D1的阴极连接所述第一电源输出正极；所述二极管D2的阳极连接第一电源输出负极，所述二极管D2的阴极连接所述开关管K1的第二端；

所述运算放大器A2的反相输入端连接所述运算放大器A2的输出端；所述运算放大器A2的输出端通过所述电阻R6连接所述运算放大器A4的同相输入端；所述运算放大器A4的同相输入端通过所述电阻R7接地；所述运算放大器A4的输出端连接所述开关管K2的控制端，所述开关管K2的第一端连接所述第一电源输出正极，所述开关管K2的第二端连接所述第一开关模块；所述开关管K2的第二端还连接所述运算放大器A3的反相输入端；

所述二极管D3的阳极连接所述开关管K2的第二端，所述二极管D3的阴极连接所述第一电源输出正极；所述二极管D4的阳极连接所述第一电源输出负极，所述二极管D4的阴极连接所述开关管K2的第二端。

在其中一个实施例中，所述功能测试模块还包括输入阻抗测试模块，所述输入阻抗测试模块连接所述第一开关模块和所述第二开关模块。

在其中一个实施例中，所述输入阻抗测试模块包括第一电源单元、第二电源单元和取样放大单元，所述第一电源单元和所述第二电源单元均连接所述第一开关模块，所述取样放大单元连接所述第一开关模块和所述第二开关模块。

在其中一个实施例中，所述第一电源单元包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R1电阻R12、二极管D5、二极管D6、二极管D7、运算放大器A5和开关管K3；

所述电阻R8、所述电阻R9和所述电阻R10依次串联，所述电阻R8的另一端连接第一电源输出正极，所述电阻R10的另一端连接所述运算放大器A5的同相输入端；所述电阻R8和所述电阻R9的公共端连接所述二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极接地；所述电阻R9和所述电阻R10的公共端通过所述电阻R11接地；

所述运算放大器A5的正电源端连接所述第一电源输出正极，所述运算放大器A5的负电源端连接第一电源输出负极，所述运算放大器A5的输出端连接所述开关管K3的控制端；所述开关管K3的第一端通过所述电阻R12连接所述第一电源输出正极；所述开关管K3的第二端连接所述第一开关模块；所述开关管K3的第二端还连接所述运算放大器A5的反相输入端；

所述二极管D6的阳极连接所述开关管K3的第二端，所述二极管D6的阴极连接所述第一电源输出正极；所述二极管D7的阳极连接所述第一电源输出负极，所述二极管D7的阴极连接所述开关管K3的第二端。

在其中一个实施例中，所述取样放大单元包括电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R2电阻R22、运算放大器A6、运算放大器A7、运算放大器A8、运算放大器A9和二极管D8；

所述电阻R13的第一端和第二端均连接所述第一开关模块；所述电阻R13的第一端通过所述电阻R14连接所述运算放大器A6的同相输入端；所述运算放大器A6的反相输入端连接所述运算放大器A6的输出端；所述运算放大器A6的输出端通过所述电阻R15连接所述运算放大器A8的同相输入端，所述运算放大器A8的同相输入端还通过所述电阻R16接地；

所述电阻R13的第二端通过所述电阻R17连接所述运算放大器A7的同相输入端；所述运算放大器A7的反相输入端连接所述运算放大器A7的输出端；所述运算放大器A7的输出端通过所述电阻R18连接所述运算放大器A8的反相输入端；所述运算放大器A8的反相输入端通过所述电阻R19连接所述运算放大器A8的输出端；

所述运算放大器A8的输出端还通过所述电阻R20连接所述运算放大器A9的反相输入端；所述运算放大器A9的同相输入端通过所述电阻R21连接第一电源输出正极；所述运算放大器A9的反相输入端通过所述电阻R22连接所述运算放大器A9的输出端；所述运算放大器A9的输出端连接所述第二开关模块；

所述二极管D8的阴极连接所述运算放大器A9的同相输入端，所述二极管D8的阳极接地。

在其中一个实施例中，所述控制模块包括控制单元和多路串口单元；所述控制单元连接所述多路串口单元和所述采样模块，所述多路串口单元连接所述第一开关模块和所述第二开关模块。

在其中一个实施例中，所述通信性能检测装置还包括连接所述控制模块的显示模块、通信模块、存储模块中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述采样模块包括稳压芯片U2、芯片U3、二极管D9、二极管D10、二极管D1二极管D12、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电容C2和电容C3；

所述稳压芯片U2的输入端连接第二电源，并通过所述电容C2接地；所述稳压芯片U2的输出端连接所述芯片U3的供电端，并通过所述电容C2接地；

所述电阻R23的第一端连接所述第二开关模块，所述电阻R23的第二端连接所述芯片U3的第一输入端；所述二极管D9的阳极连接所述电阻R23的第一端，所述二极管D9的阴极连接第一电源输出正极；所述二极管D10的阴极连接所述电阻R23的第一端，所述二极管D10的阳极接地；

所述电阻R24和所述电阻R25串联，所述电阻R24的另一端连接所述芯片U3的第二输入端，所述电阻R25的另一端接地；所述电阻R24和所述电阻R25的公共端连接所述二极管D11的阳极，所述二极管D11的阴极连接所述第一电源输出正极；所述二极管D12的阴极连接所述二极管D11的阳极，所述二极管D12的阳极接地；

所述芯片U3的输出端连接所述控制模块。

上述通信性能检测装置，配置第二开关模块改变采样模块的采样点，可以获取被测设备的通信传输线路上不同采样点的采样信号，进而对被测设备的通信接口进行通信性能检测，有利于克服通信性能检测装置检测点位置单一的问题，提高使用便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，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他的附图。

图1为一实施例中通信性能检测装置的组成框图；

图2为一实施例中采样模块的结构示意图；

图3为另一实施例中通信性能检测装置的组成框图；

图4为一实施例中灵敏度测试模块的结构示意图；

图5为一实施例中信号电平建立你能力测试原理图；

图6为一实施例中第一电源单元的结构示意图；

图7为一实施例中取样放大单元的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一开关模块称为第二开关模块，且类似地，可将第二开关模块称为第一开关模块。第一开关模块和第二开关模块两者都是开关模块，但其不是同一开关模块。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

本申请提供了一种通信性能检测装置，可以用于对被测设备的通信接口进行通信性能检测。具体的，该通信接口可以是RS232接口、RS485接口、GPIB接口、USB接口或以太网接口等。为便于理解，下面均以RS485接口为例进行说明。具体的，通信性能检测装置通过RS-485总线连接被测设备的485通信接口。当被测设备为被动启动485通信类设备，如电表时，还需配置辅助测试装置通过RS-485总线向被测设备发送测试报文，以便进行后续的通信性能检测。进一步的，上述辅助测试装置可以为通信性能检测装置中的控制模块。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种通信性能检测装置，包括第一开关模块100、功能测试模块200、采样模块300、控制模块400和第二开关模块500。第一开关模块100、第二开关模块500连接被测设备；控制模块400连接第一开关模块100、第二开关模块500和采样模块300；采样模块300连接第二开关模块500；功能测试模块200连接第一开关模块100。控制模块400调整第一开关模块100的开合状态，以改变功能测试模块200的接入状态，以及调整第二开关模块500的开合状态，以改变采样模块300的采样点。采样模块300对被测设备的通信传输线路进行电信号采样，得到采样信号并发送至控制模块400。控制模块400根据采样信号，输出通信检测结果。

其中，第一开关模块100和第二开关模块500是多个档位的开关器件，也可以是包含多个开关元件的电路模块。功能测试模块120是具备信号注入功能，可以向外输出测试信号的电路模块，该测试信号，可以是电压信号或电流信号。采样模块300可以是基于分流或分压原理进行电信号采样的电路模块。控制模块400可以是包含各类控制器或控制芯片，能进行逻辑运算的电路模块。

具体的，第一开关模块100和第二开关模块500均通过RS-485总线连接被测设备的485通信接口。采样模块300具体通过采集RS-485总线上的电信号，实现对被测设备485通信接口的采样。采样模块300的采样点，具体可以是RS-485总线上靠近被测设备的一侧或靠近辅助测试设备的一侧，由控制模块400根据实际测试项目的需求确定。控制模块400还通过改变第一开关模块100的开合状态，改变功能测试模块200的接入状态。控制模块400可以根据采集得到的采样信号，与预设标准值进行对比，并输出通信检测结果。该预设标准值，可以是一个数值点或者是数值范围。控制模块400可以根据采样信号与预设标准值的对比情况，输出通过或不通过的通信检测结果，或输出不同等级的通信检测结果，如优秀、良好、合格或不合格等。

进一步的，在一个实施例中，如图2所示，控制模块400包括控制单元410和多路串口单元420，控制单元410连接多路串口单元420和采样模块300，多路串口单元420连接第一开关模块110和第二开关模块500。即，由控制单元410通过多路串口单元420连接第一开关模块100和第二开关模块500，控制第一开关模块100和第二开关模块500的开合状态。

此外，由于测试过程中，包含功能测试模块200接入或不接入的两种工作状态，对应的，采样信号包括功能测试模块200不接入时的开路电压信号，以及功能测试模块200接入时的反馈信号。下面对功能测试模块200不同接入状态时，通信性能检测装置的工作过程进行简要说明。

当功能测试模块200未接入时，由采样模块300对被测设备的通信传输线路进行电信号采样，获取开路电压信号。采样模块300具体通过采集被测设备的485通信接口连接的RS-485总线上的电压信号，并具体根据第一总线485A和第二总线485B上的电压信号，得到开路共模电压信号和开路差模电压信号。再由控制模块400根据开路共模电压信号和开路差模电压信号，判断上述两种开路电压信号的数值是否满足开路电压预设条件，输出对应的开路电压测试结果。例如，控制模块400可以在开路共模电压的绝对值大于等于1.5V，且小于等于5.5V，开路差模电压的绝对值小于等于6V时，输出开路电压测试合格的通信检测结果。

功能测试模块200接入时，由功能测试模块200通过RS-485总线向被测设备注入功能测试信号，使RS-485总线的负载发生变化。再由采样模块300获取被测设备的反馈信号，最后再由控制模块400根据反馈信号，与反馈信号的预设标准值进行对比，输出对应功能测试的通信检测结果。

上述通信性能检测装置，配置第二开关模块500改变采样模块300的采样点，可以获取被测设备的通信传输线路上不同采样点的采样信号，进而对被测设备的通信接口进行通信性能检测，有利于克服通信性能检测装置检测点位置单一的问题，提高使用便利性。配置第一开关模块100改变功能测试模块200的接入状态，可以得到未注入测试信号时的开路电压信号，和注入测试信号时的反馈信号，分别对被测设备的通信接口进行开路电压测试和对应的功能测试，有利于扩展通信性能检测装置的功能。

在一个实施例中，如图2所示，采样模块300包括稳压芯片U2、芯片U3、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电容C2和电容C3。稳压芯片U2的输入端连接第二电源，并通过电容C2接地；稳压芯片U2的输出端连接芯片U3的供电端，并通过电容C2接地。电阻R23的第一端连接第二开关模块500，电阻R23的第二端连接芯片U3的第一输入端；二极管D9的阳极连接电阻R23的第一端，二极管D9的阴极连接第一电源输出正极；二极管D10的阴极连接电阻R23的第一端，二极管D10的阳极接地。电阻R24和电阻R25串联，电阻R24的另一端连接芯片U3的第二输入端，电阻R25的另一端接地。电阻R24和电阻R25的公共端连接二极管D11的阳极，二极管D11的阴极连接第一电源输出正极；二极管D12的阴极连接二极管D11的阳极，二极管D12的阳极接地。芯片U3的输出端连接控制模块400。

具体的，稳压芯片U2向芯片U3提供稳定的工作电压，芯片U3对采样点进行电信号采样，通过第一输入端和第二输入端获取差分信号，得到采样信号并发送至控制模块400。

上述实施例中，即是提供了采样模块300的具体电路构成，电路简单，有利于降低通信性能检测装置的器件成本。

在一个实施例中，如图3所示，功能测试模块200包括灵敏度测试模块210、信号电平建立能力测试模块220、驱动能力测试模块230中的至少一种。

其中，灵敏度测试模块210可以是包含信号注入功能的电路模块。具体的，灵敏度测试模块210通过RS-485总线向被测设备注入灵敏度测试信号，使RS-485总线的A、B线间差模电压为一恒定值，如200mV或-200V。再由采样模块300进行电信号采样，获取被测设备的反馈电压信号，最后再由控制模块400根据反馈电压信号，将反馈电压信号的偏差与预设偏差阈值进行对比，输出接收灵敏度的通信检测结果。例如，控制模块400可以在反馈电压信号的偏差小于预设偏差阈值时，输出接收灵敏度测试合格的通信检测结果。该预设偏差阈值的数值并不唯一，例如可以是5％。

在一个实施例中，如图4所示，灵敏度测试模块120包括芯片U1、运算放大器A1、运算放大器A2、运算放大器A3、运算放大器A4、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、开关管K1、开关管K2、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4。芯片U1的供电端连接第一电源输出正极，并通过电容C1接地；芯片U1的第一输出端连接运算放大器A1的同相输入端，并通过电阻R1接地；芯片U1的第二输出端连接运算放大器A2的同相输入端，并通过电阻R2连接第一电源输出正极；芯片U1的第一输出端还通过电阻R3连接芯片U1的第二输出端。

运算放大器A1的反相输入端连接运算放大器A1的输出端；运算放大器A1的输出端通过电阻R4连接运算放大器A3的同相输入端；运算放大器A3的同相输入端通过电阻R5接地；运算放大器A3的输出端连接开关管K1的控制端，开关管K1的第一端连接第一电源输出正极，开关管K1的第二端连接第一开关模块100；开关管K1的第二端还连接运算放大器A3的反相输入端。二极管D1的阳极连接开关管K1的第二端，二极管D1的阴极连接第一电源输出正极；二极管D2的阳极连接第一电源输出负极，二极管D2的阴极连接开关管K1的第二端。

运算放大器A2的反相输入端连接运算放大器A2的输出端；运算放大器A2的输出端通过电阻R6连接运算放大器A4的同相输入端；运算放大器A4的同相输入端通过电阻R7接地；运算放大器A4的输出端连接开关管K2的控制端，开关管K2的第一端连接第一电源输出正极，开关管K2的第二端连接第一开关模块100；开关管K2的第二端还连接运算放大器A3的反相输入端。二极管D3的阳极连接开关管K2的第二端，二极管D3的阴极连接第一电源输出正极；二极管D4的阳极连接第一电源输出负极，二极管D4的阴极连接开关管K2的第二端。

其中，芯片U1的使能端可以连接控制模块400，具体可以连接控制模块400中的多路串口单元。由控制模块400向芯片U1发送触发信号，以使灵敏度测试模块210开始工作。芯片U1也可以一直处于触发状态，即灵敏度测试模块210始终处于工作状态，持续产生灵敏度测试信号，由第一开关模块100的开合状态决定该灵敏度测试信号是否通过RS-485总线注入被测设备。电阻R5和电阻R7可以为可变电阻，通过调整可变电阻的阻值，可以改变灵敏度测试信号的大小。开关管K1的第二端和开关管K2的第二端分别通过第一开关模块100连接第一总线485A和第二总线485B。具体的，芯片U1产生的标准信号通过各运算放大器进行处理后，得到灵敏度测试信号，通过RS-485总线注入被测设备。可以理解，当被测设备的通信接口为其他类型的通信接口，且对应的通信传输线路为一条时，可以将开关管K1的第二端或开关管K2的第二端空置，仅通过未空置的端口向通信传输线路输出灵敏度测试信号，进行对应通信接口的灵敏度测试。

进一步的，信号电平建立能力测试模块220可以是包含电阻和电容，可以改变RS-485总线上负载状况的电路模块。具体的，信号电平建立能力测试模块220通过第一开关模块100接入RS-485总线。在一个实施例中，当信号电平建立能力测试模块220接入时，在被测设备和辅助测试设备之间，形成如图5所示的测试环境。当辅助测试设备处于发送状态时，由控制模块400改变第二开关模块500的开合状态，使采样模块300采集得到II端的差模电压及信号跳变时间；当辅助设备抄收当前正向有功数据时，由控制模块400改变第二开关模块500的开合状态，使采样模块300采集得到I端的差模电压及跳变时间。最后再由控制模块400根据上述采样信号，与预设标准值进行对比，判断被测设备的信号电平建立能力，并输出相应的通信检测结果。例如，控制模块400可以在差模电压大于或等于200mV，跳变时间不超过门限值时，输出信号电平建立能力测试合格的通信检测结果。

此外，驱动能力测试模块230可以是由电阻负载构成的电路模块，用于测试负载状态下被测设备的驱动能力。具体的，控制模块400改变第一开关模块100的开合状态，使驱动能力测试模块230接入RS-485总线，再由采样模块300采集被测设备的485通信接口输出的差模电压，最后再由控制模块400根据差模电压，判断被测设备的485通信接口的驱动能力，并输出相应的通信检测结果。例如，控制模块400可以在电阻负载的阻抗为375Ω，差模电压大于或等于1.5V时，输出驱动能力测试合格的通信检测结果。

进一步的，在一个实施例中，该通信性能检测装置还包括扩展模块，扩展模块连接第一开关模块100，用于根据测试需要进行功能扩展。

在一个实施例中，请继续参考图3，该通信性能检测装置还包括输入阻抗测试模块240，该输入阻抗测试模块240连接第一开关模块100和第二开关模块500。

其中，输入阻抗测试模块240可以是包含电源单元的电路模块。具体的，输入阻抗测试模块240通过第一开关模块100向被测设备的485通信接口施加恒定电压，再由采样模块300采集被测设备的响应电流，来间接测量接口的输入阻抗。最后再由控制模块400根据响应电流，判断该响应电流与预设电流的对应关系，输出对应的输入阻抗测试结果。例如，控制模块400可以在响应电流的绝对值不超过1.7mA时，输出接口输入阻抗正常的通信检测结果。

上述实施例中，配置了多个测试模块，使通信性能检测装置还具备接收灵敏度测试、信号电平建立能力测试、驱动能力测试和输入阻抗测试的功能，有利于进一步丰富通信性能检测装置的功能，扩展通信性能检测装置的应用场景。

在一个实施例中，请继续参考图3，输入阻抗测试模块240包括第一电源单元241、第二电源单元242和取样放大单元243。第一电源单元241和第二电源单元242均连接第一开关模块100，取样放大单元243连接第一开关模块100和第二开关模块500。

其中，第一电源单元241和第二电源单元242是进行电压转换，得到恒定电压的电路单元。取样放大单元243是对注入恒定电压后的被测设备485通信接口进行压差采样的电路单元。

具体的，第一电源单元241和第二电源单元242对电源电压进行转换后，通过第一开关模块100分别向第一总线485A和第二总线485B输出第一恒定电压和第二恒定电压。第一恒定电压和第二恒定电压通过RS-485总线注入被测设备485通信接口。再由取样放大单元243对被测设备485通信接口进行压差采样，得到压差信号并通过第二开关模块500发送至采样模块300，由采样模块300换算得出被测设备485通信接口的响应电流，最后再由控制模块400根据响应电流输出对应的输入阻抗测试结果。同样的，当被测设备的通信接口为其他类型的通信接口，且对应的通信传输线路为一条时，可以将第一电源单元241或第二电源单元242空置，仅通过未空置的电源单元向通信传输线路输出恒定电压信号，进行对应通信接口的输入阻抗测试。

在一个实施例中，如图6所示，第一电源单元181包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、二极管D5、二极管D6、二极管D7、运算放大器A5和开关管K3。电阻R8、电阻R9和电阻R10依次串联，电阻R8的另一端连接第一电源输出正极，电阻R10的另一端连接运算放大器A5的同相输入端；电阻R8和电阻R9的公共端连接二极管D5的阴极，二极管D5的阳极接地；电阻R9和电阻R10的公共端通过电阻R11接地。运算放大器A5的正电源端连接第一电源输出正极，运算放大器A5的负电源端连接第一电源输出负极，运算放大器A5的输出端连接开关管K3的控制端；开关管K3的第一端通过电阻R12连接第一电源输出正极；开关管K3的第二端连接第一开关模块100；开关管K3的第二端还连接运算放大器A5的反相输入端。二极管D6的阳极连接开关管K3的第二端，二极管D6的阴极连接第一电源输出正极；二极管D7的阳极连接第一电源输出负极，二极管D7的阴极连接开关管K3的第二端。

其中，开关管K3的第二端连接第一开关模块100连接第一总线485A。电阻R11可以为可变电阻，通过调整该可变电阻的阻值，可以改变第一恒定电压的大小。具体的，第一电源单元181对电源电压进行转换后，通过第一开关模块100向第一总线485A输出第一恒定电压。

进一步的，关于第二电源单元182的具体限定请参考第一电源单元181，此处不再赘述。具体的，第二电源单元182对电源电压进行转换后，通过第一开关模块100向第二总线485B输出第二恒定电压。

在一个实施例中，如图7所示，取样放大单元183包括电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、运算放大器A6、运算放大器A7、运算放大器A8、运算放大器A9和二极管D8。电阻R13的第一端和第二端均连接第一开关模块100；电阻R13的第一端通过电阻R14连接运算放大器A6的同相输入端；运算放大器A6的反相输入端连接运算放大器A6的输出端。运算放大器A6的输出端通过电阻R15连接运算放大器A8的同相输入端，运算放大器A8的同相输入端还通过电阻R16接地。电阻R13的第二端通过电阻R17连接运算放大器A7的同相输入端；运算放大器A7的反相输入端连接运算放大器A7的输出端；运算放大器A7的输出端通过电阻R18连接运算放大器A8的反相输入端；运算放大器A8的反相输入端通过电阻R19连接运算放大器A8的输出端。运算放大器A8的输出端还通过电阻R20连接运算放大器A9的反相输入端；运算放大器A9的同相输入端通过电阻R21连接第一电源输出正极；运算放大器A9的反相输入端通过电阻R22连接运算放大器A9的输出端；运算放大器A9的输出端连接第二开关模块120。二极管D8的阴极连接运算放大器A9的同相输入端，二极管D8的阳极接地。

其中，电阻R13的第一端和第二端通过第一开关模块100分别连接第一总线485A和第二总线485B。运算放大器A9的输出端通过第二开关模块120连接采样模块300，具体连接采样模块300中电阻R23的第一端，向采样模块300输出压差信号。进一步的，运算放大器A6的正电源端连接第二电源输出正极，运算放大器A6的负电源端连接第一电源输出正极。具体的，采样模块300通过压差信号，可以反推得到电阻R13上的压差值，并结合电阻R13的阻值，就可以换算得到被测设备485通信接口的响应电流。此外，当被测设备的通信接口为其他类型的通信接口，且对应的通信传输线路为一条时，可以将电阻R13的第二端空置，电阻R13的第一端采集通信传输线路的电压信号，并进行放大处理后输出至采样模块300，进行对应通信接口的输入阻抗测试。

上述实施例中，给出了输入阻抗测试模块180的具体电路构成，电路简单，有利于降低通信性能检测装置的器件成本。

在一个实施例中，该通信性能检测装置，还包括连接控制模块400的显示模块、通信模块、存储模块中的至少一种。

其中，显示模块是包含显示装置及其外围电路的电路模块，该显示装置可以是指示灯或显示屏。通信模块可以是无线通信电路、蓝牙通信电路或蜂窝通信电路。存储模块是包含存储器及其外围电路的电路模块，该存储器可以是随机存储器或只读存储器。具体的，控制模块400输出通信检测结果的方式和对象并不唯一，例如，控制模块400可以通过通信模块将通信检测结果输出至终端，还可以通过显示模块将通信检测结果输出至显示装置，以及将通信检测结果输出至存储模块。其中，终端包括不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。

上述实施例中，即是提供了多种通信检测结果的输出途径，可以根据实际使用需求匹配不同的硬件结构，便于工作人员及时获取通信检测结果，有利于进一步扩展通信性能检测装置的应用场景。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种通信性能检测装置，其特征在于，包括：

第一开关模块；

第二开关模块；

功能测试模块；

对被测设备的通信传输线路进行电信号采样，得到采样信号并发送至控制模块的采样模块；

调整所述第一开关模块的开合状态，以改变所述功能测试模块的接入状态；调整所述第二开关模块的开合状态，以改变所述采样模块的采样点；以及根据所述采样信号输出通信检测结果的所述控制模块；

所述第一开关模块和所述第二开关模块连接所述被测设备；所述控制模块连接所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述采样模块；所述采样模块连接所述第二开关模块；所述功能测试模块连接所述第一开关模块。

2.根据权利要求1所述的通信性能检测装置，其特征在于，所述功能测试模块包括灵敏度测试模块、信号电平建立能力测试模块、驱动能力测试模块中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的通信性能检测装置，其特征在于，所述灵敏度测试模块包括芯片U1、运算放大器A1、运算放大器A2、运算放大器A3、运算放大器A4、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、开关管K1、开关管K2、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；

所述芯片U1的供电端连接第一电源输出正极，并通过所述电容C1接地；所述芯片U1的第一输出端连接所述运算放大器A1的同相输入端，并通过所述电阻R1接地；所述芯片U1的第二输出端连接所述运算放大器A2的同相输入端，并通过所述电阻R2连接所述第一电源输出正极；所述芯片U1的第一输出端还通过所述电阻R3连接所述芯片U1的第二输出端；

所述运算放大器A1的反相输入端连接所述运算放大器A1的输出端；所述运算放大器A1的输出端通过所述电阻R4连接所述运算放大器A3的同相输入端；所述运算放大器A3的同相输入端通过所述电阻R5接地；所述运算放大器A3的输出端连接所述开关管K1的控制端，所述开关管K1的第一端连接所述第一电源输出正极，所述开关管K1的第二端连接所述第一开关模块；所述开关管K1的第二端还连接所述运算放大器A3的反相输入端；

所述二极管D1的阳极连接所述开关管K1的第二端，所述二极管D1的阴极连接所述第一电源输出正极；所述二极管D2的阳极连接第一电源输出负极，所述二极管D2的阴极连接所述开关管K1的第二端；

所述运算放大器A2的反相输入端连接所述运算放大器A2的输出端；所述运算放大器A2的输出端通过所述电阻R6连接所述运算放大器A4的同相输入端；所述运算放大器A4的同相输入端通过所述电阻R7接地；所述运算放大器A4的输出端连接所述开关管K2的控制端，所述开关管K2的第一端连接所述第一电源输出正极，所述开关管K2的第二端连接所述第一开关模块；所述开关管K2的第二端还连接所述运算放大器A3的反相输入端；

所述二极管D3的阳极连接所述开关管K2的第二端，所述二极管D3的阴极连接所述第一电源输出正极；所述二极管D4的阳极连接所述第一电源输出负极，所述二极管D4的阴极连接所述开关管K2的第二端。

4.根据权利要求2所述的通信性能检测装置，其特征在于，所述功能测试模块还包括输入阻抗测试模块，所述输入阻抗测试模块连接所述第一开关模块和所述第二开关模块。

5.根据权利要求4所述的通信性能检测装置，其特征在于，所述输入阻抗测试模块包括第一电源单元、第二电源单元和取样放大单元，所述第一电源单元和所述第二电源单元均连接所述第一开关模块，所述取样放大单元连接所述第一开关模块和所述第二开关模块。

6.根据权利要求5所述的通信性能检测装置，其特征在于，所述第一电源单元包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、二极管D5、二极管D6、二极管D7、运算放大器A5和开关管K3；

所述电阻R8、所述电阻R9和所述电阻R10依次串联，所述电阻R8的另一端连接第一电源输出正极，所述电阻R10的另一端连接所述运算放大器A5的同相输入端；所述电阻R8和所述电阻R9的公共端连接所述二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极接地；所述电阻R9和所述电阻R10的公共端通过所述电阻R11接地；

所述运算放大器A5的正电源端连接所述第一电源输出正极，所述运算放大器A5的负电源端连接第一电源输出负极，所述运算放大器A5的输出端连接所述开关管K3的控制端；所述开关管K3的第一端通过所述电阻R12连接所述第一电源输出正极；所述开关管K3的第二端连接所述第一开关模块；所述开关管K3的第二端还连接所述运算放大器A5的反相输入端；

所述二极管D6的阳极连接所述开关管K3的第二端，所述二极管D6的阴极连接所述第一电源输出正极；所述二极管D7的阳极连接所述第一电源输出负极，所述二极管D7的阴极连接所述开关管K3的第二端。

7.根据权利要求5所述的通信性能检测装置，其特征在于，所述取样放大单元包括电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、运算放大器A6、运算放大器A7、运算放大器A8、运算放大器A9和二极管D8；

所述电阻R13的第一端和第二端均连接所述第一开关模块；所述电阻R13的第一端通过所述电阻R14连接所述运算放大器A6的同相输入端；所述运算放大器A6的反相输入端连接所述运算放大器A6的输出端；所述运算放大器A6的输出端通过所述电阻R15连接所述运算放大器A8的同相输入端，所述运算放大器A8的同相输入端还通过所述电阻R16接地；

所述电阻R13的第二端通过所述电阻R17连接所述运算放大器A7的同相输入端；所述运算放大器A7的反相输入端连接所述运算放大器A7的输出端；所述运算放大器A7的输出端通过所述电阻R18连接所述运算放大器A8的反相输入端；所述运算放大器A8的反相输入端通过所述电阻R19连接所述运算放大器A8的输出端；

所述运算放大器A8的输出端还通过所述电阻R20连接所述运算放大器A9的反相输入端；所述运算放大器A9的同相输入端通过所述电阻R21连接第一电源输出正极；所述运算放大器A9的反相输入端通过所述电阻R22连接所述运算放大器A9的输出端；所述运算放大器A9的输出端连接所述第二开关模块；

所述二极管D8的阴极连接所述运算放大器A9的同相输入端，所述二极管D8的阳极接地。

8.根据权利要求1所述的通信性能检测装置，其特征在于，所述控制模块包括控制单元和多路串口单元；所述控制单元连接所述多路串口单元和所述采样模块，所述多路串口单元连接所述第一开关模块和所述第二开关模块。

9.根据权利要求1所述的通信性能检测装置，其特征在于，还包括连接所述控制模块的显示模块、通信模块、存储模块中的至少一种。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的通信性能检测装置，其特征在于，所述采样模块包括稳压芯片U2、芯片U3、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电容C2和电容C3；

所述稳压芯片U2的输入端连接第二电源，并通过所述电容C2接地；所述稳压芯片U2的输出端连接所述芯片U3的供电端，并通过所述电容C2接地；

所述电阻R23的第一端连接所述第二开关模块，所述电阻R23的第二端连接所述芯片U3的第一输入端；所述二极管D9的阳极连接所述电阻R23的第一端，所述二极管D9的阴极连接第一电源输出正极；所述二极管D10的阴极连接所述电阻R23的第一端，所述二极管D10的阳极接地；

所述电阻R24和所述电阻R25串联，所述电阻R24的另一端连接所述芯片U3的第二输入端，所述电阻R25的另一端接地；所述电阻R24和所述电阻R25的公共端连接所述二极管D11的阳极，所述二极管D11的阴极连接所述第一电源输出正极；所述二极管D12的阴极连接所述二极管D11的阳极，所述二极管D12的阳极接地；

所述芯片U3的输出端连接所述控制模块。

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