CN216622559U - 一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统，属于测试技术领域，包括前端测试装置和后端测试装置，前端测试装置包括MCU和电池，MCU与待测试设备连接，电池为MCU、待测试设备供电；后端测试装置包括顺次连接的控制模块和存储模块，控制模块与MCU经第一光纤进行通信连接；待测试设备的供电电路上设有第一开关，第一开关与MCU控制连接。本实用新型采用光纤作为传输媒介，在实现控制模块、MCU通信的同时不引入任何外部干扰，保证了EUT测试的可靠性；通过MCU控制第一开关的工作状态，进而实现对EUT的可控供电，大大延长了电池的使用寿命，保证EUT测试的供电持续性。

Description

一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统

技术领域

本实用新型涉及测试技术领域，尤其涉及一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统。

背景技术

目前越来越多专用设备需要工作于复杂电磁场环境中，则专用设备在出厂前需要在复杂电磁环境中进行测试，以验证其抗干扰性能，测试其在复杂电磁环境下是否可以正常工作。在测试环境中将上述专用设备称为待测试设备（EUT）。

测试EUT需要一套完整的测试装置，测试装置包含前端测试装置和后端测试装置。其中，前端测试装置与待测试设备（EUT）置于测试屏蔽室或屏蔽暗箱内，这对前端测试装置自身的供电提出了抗干扰性和便捷性要求；前端测试装置用于对待测试设备（EUT）进行数据采集和控制；后端测试装置用于进行数据存储，并对EUT发出控制指令。

EUT测试周期较长，需持续数天至数月，由于前端测试装置和EUT在一个完整测试流程（测试屏蔽室或屏蔽暗箱）内中不能取出，那么在测试间歇中无法开启或关闭电源。若采用电池供电，由于锂电池供电时长有限，为保证电池电能完全用于EUT测试，需降低电池在测试间歇期的电能浪费，可通过在测试间歇使电池停止向EUT（EUT功耗可达数十瓦至数百瓦）以及MCU的部分外围电路供电达到节约电能的目的，在此基础上，如何实现前端测试装置对EUT的可控供电，同时使前端测试装置、后端测试装置保持通信，进而实现对前端测试装置、EUT测试状态的监控，以确保测前端测试装置始终处于正常工作状态是目前亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的问题，提供了一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统，系统具体包括前端测试装置和后端测试装置。其中，前端测试装置包括MCU和电池，电池为锂电池或蓄电池等，用于为MCU、待测试设备供电；MCU的I/O端与待测试设备的数据传输端连接，即实现MCU与待测试设备的通信连接，一方面实现MCU对待测试设备的测试控制，另一方面便于MCU采集待测试设备的工作状态信息，比如电压、电流等，基于该工作状态信息进而判断待测试设备是否能够在当前测试环境正常工作。MCU具体为控制器，控制器对应连接有外围电路，如计数器、存储器、晶振电路等，用于保证数据处理器的正常工作。需要进一步说明的是，本实用新型旨在提高EUT测试的供电持续性，具体如何实现待测设备的性能测试并不在本实用新型请求保护的范围之内。

后端测试装置包括控制模块和存储模块，控制模块的I/O端与存储模块的数据传输端连接。控制模块为单片机、FPGA、ARM控制器等任意一种数据处理器；存储模块用于存储数据，包括能够表征EUT测试性能的EUT工作状态信息、MCU的工作状态数据等。本示例中，控制模块与MCU上均集成有光纤接口，如RJ45接口，进而使控制模块与MCU经第一光纤通信连接，便于控制模块对MCU进行控制，如对EUT的测试进程进行控制；同时，MCU经第一光纤将待测试设备的工作状态信息等传输至控制模块，进而实现待测试设备的工作状态监测。进一步地，待测试设备的供电电路上设有第一开关，第一开关与MCU控制连接，即MCU通过控制第一开关的开关工作状态进而控制EUT的供电电路的通断状态，本示例中测试系统的具体控制原理如下：

控制模块经第一光纤向MCU发送暂停测试的控制指令，MCU接收到该控制指令后，控制第一开关断开进而使EUT的供电电路处于断开状态，电池停止向EUT供电，进入测试间歇期。当需要继续对EUT进行测试时，控制模块经第一光纤向MCU发送继续测试的控制指令，MCU接收到该控制指令后，控制第一开关闭合进而使EUT的供电电路处于导通状态，电池继续向EUT供电，继续测试。本示例中，采用光纤作为传输媒介，在实现控制模块、MCU通信的同时不会引入任何外部干扰，保证了EUT测试的可靠性；通过MCU控制第一开关的工作状态进而实现对EUT的可控供电，大大延长了电池的使用寿命，保证EUT测试的供电持续性。

需要进一步说明的是，本实用新型中控制模块向MCU发送控制指令，MCU对该控制指令进行识别等数据处理方式是本领域技术人员的公知常识，不在本实用新型请求保护的范围之内。

在一示例中，所述MCU的外围电路经电池供电，在测试间歇期无需工作的第一外围电路的电源电路上设有第二开关，第二开关与MCU控制连接。

在一示例中，所述后端测试装置还包括顺次连接的驱动电源和供电激光器；前端测试装置还包括顺次连接的光伏转化器和电源电路，供电激光器经第二光纤与光伏转化器连接，电源电路输出端与MCU连接。

在一示例中，所述第一开关为继电器或晶体管，第二开关为继电器或晶体管。

在一示例中，所述MCU连接有光通信模块，光通信模块与电源电路的输出端连接。

在一示例中，所述电源电路包括第一稳压电路和第二稳压电路，第一稳压电路的输出端与MCU连接，第二稳压电路的输出端与光通信模块连接。

在一示例中，所述MCU与待测试设备经RS485或RS232或RS422通信连接。

在一示例中，所述电池连接有电压检测模块，电压检测模块输出端连接至MCU。

在一示例中，所述控制模块输出端连接有报警单元。

在一示例中，所述控制模块通信连接有上位机。

需要进一步说明的是，上述各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。

与现有技术相比，本实用新型有益效果是：

1.在一示例中，采用光纤作为传输媒介，在实现控制模块、MCU通信的同时不引入任何外部干扰，保证了EUT测试的可靠性；通过控制第一开关的工作状态进而实现对EUT的可控供电，大大延长了电池的使用寿命，保证EUT测试的供电持续性。

2.在一示例中，通过第二开关实现第一外围电路的供电可控性，进一步降低测试间歇期外围电路的电能损耗，延长了电池的工作寿命。

3.在一示例中，通过后端测试装置中的供电激光器经光纤为MCU和/或光通信模块供电，减少了通过电池供电的受电装置或设备，进一步降低电池的电能损耗。

4.在一示例中，通过电压检测模块实时检测电池的电量信息，进而实现对电池电量的监测，为EUT测试提供参考。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型一示例中的系统框图；

图2为本实用新型优选示例中的系统框图。

具体实施方式

下面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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，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，使用序数词 (例如，“第一和第二”、“第一至第四”等 )是为了对物体进行区分，并不限于该顺序，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统，如图1所示，系统具体包括前端测试装置和后端测试装置。其中，前端测试装置包括MCU和电池，MCU为单片机，单片机对应连接有外围电路，如计数器、存储器、晶振电路等，用于保证单片机的正常工作。单片机的I/O端与待测试设备的数据传输端连接，进而采集待测试设备的工作状态数据比如电压、电流等，并实现EUT的测试控制；电池为锂电池，用于为单片机、待测试设备提供工作电压。后端测试装置包括控制模块和存储模块，控制模块具体为FPGA；存储模块具体为eMMC存储器，FPGA的I/O端与eMMC存储器的数据传输端连接，进而存储测试过程中产生的EUT的工作状态数据等。

进一步地，FPGA与单片机上均集成有光纤接口，如RJ45接口，进而使FPGA与单片机经第一光纤通信连接，便于FPGA对单片机进行控制，如对EUT的测试进程进行控制；同时，单片机经第一光纤将待测试设备的工作状态信息等传输至FPGA，进而实现待测试设备的工作状态监测；同时，FPGA将能够表征EUT测试性能的EUT工作状态信息、单片机的工作状态数据等传输至eMMC存储器进行存储。更进一步地，待测试设备的供电电路上设有第一继电器，第一继电器的线圈端与单片机控制连接，第一继电器的触点串接于EUT的供电电路上，单片机通过控制第一继电器的开关工作状态进而控制EUT的供电电路的通断状态，本示例中测试系统的具体控制原理如下：

FPGA经第一光纤向单片机发送暂停测试的控制指令，单片机接收到该控制指令后，控制第一继电器断开进而使EUT的供电电路处于断开状态，电池停止向EUT供电，进入测试间歇期。当需要继续对EUT进行测试时，FPGA经第一光纤向单片机发送继续测试的控制指令，单片机接收到该控制指令后，控制第一继电器闭合进而使EUT的供电电路处于导通状态，电池继续向EUT供电，继续测试。本示例中，采用光纤作为传输媒介，在实现FPGA、单片机通信的同时不会引入任何外部干扰，保证了EUT测试的可靠性；通过控制第一继电器的工作状态进而实现对EUT的可控供电，大大延长了电池的使用寿命，保证EUT测试的供电持续性。

需要进一步说明的是，本实用新型中FPGA向单片机发送控制指令，单片机对该控制指令进行识别等数据处理方式是本领域技术人员的公知常识，不在本实用新型请求保护的范围之内。

在一示例中，将单片机的非基础外围电路定义为第一外围电路，即在测试间歇期无需工作的外围电路。第一外围电路的电源电路上设有第二继电器，第二继电器的线圈与单片机的I/O端连接，第二继电器的触点串接于第一外围电路的电源电路中，单片机通过控制第二继电器的通断状态进而实现第一外围电路的供电控制，即在测试间歇期间，单片机控制第二继电器断开，以切断第一外围电路的电源，使第一外围电路停止工作；对应地，在测试期间，单片机控制第一开关闭合，进而使电池继续向第一外围电路提供电能，使第一外围电路正常工作，保证测试的正常进行。

在一示例中，后端测试装置还包括顺次连接的驱动电源和供电激光器；前端测试装置还包括顺次连接的光伏转化器和电源电路。其中，驱动电源连接至外部电源，用于为供电激光器提供稳定电源；供电激光器经第二光纤与光伏转化器连接，进而为光伏转化器提供光能；光伏转化器用于将接收到的光能转换为电能并传输至电源电路，电源电路用于将接收的电能进行稳压处理，进而为单片机提供稳定电压。本示例中，通过后端测试装置中的供电激光器经第二光纤为单片机供电，减少通过电池供电的受电装置或设备，进一步降低了电池的电能损耗。

在一示例中，单片机连接有第一光通信模块（光模块），第一光通信模块经电源电路供电。具体地，光通信模块用于实现光电信号的双向转换，其数据传输端与单片机的I/O端连接，对应地，后端测试装置的FPGA的I/O端连接有第二光通信模块。具体地，单片机、第一光通信模块、第一光纤、第二光通信模块、FPGA顺次连接，以此实现单片机与FPGA的通信连接，进而实现数据传输，比如单片机的工作状态信息、暂停或开始测试的测试指令、EUT的工作状态信息等。

在一示例中，电源电路包括第一稳压电路和第二稳压电路，第一稳压电路的输出端与单片机的电源端连接，第二稳压电路的输出端与两个光通信模块的电源端连接。具体地，稳压电路为升压电路（升压芯片）或者降压电路（芯片），具体基于单片机、光通信模块的工作电压进行选择，若光伏转化器输出电压小于单片机或光通信模块电压，此时对应选择升压芯片，反之，选择降压芯片。

在一示例中，所述单片机与待测试设备经RS485或RS232或RS422通信连接。具体地，单片机的I/O端连接有上述任意一种通信芯片如RS485芯片，对应地，待测试设备集成有对应通信芯片即RS485芯片，两块通信芯片的数据传输端经数据线连接，进而实现待测试设备与单片机的通信连接。

在一示例中，电池连接有电压检测模块，电压检测模块的数据输出端与单片机的I/O端连接。具体地，电压检测模块具体为现有电压检测芯片，用于采集电池的剩余电量信息，并将该剩余电量信息传输至单片机，进而实现对电池电量的监测，为EUT测试提供参考。

在一示例中，FPGA的I/O端连接有报警单元，如LED灯或蜂鸣器等，用于在单片机的工作状态异常（如单片机未定时向FPGA反馈采集的测试信息）或者电池电量低于阈值时进行报警提示。

在一示例中，FPGA的I/O端与上位机连接，优选为无线通信连接，具体通过集成无线通信芯片实现，以此实现控制FPGA与上位机的远程通信连接，进而建立上位机与单片机的远程连接，通过上位机对单片机进行测试控制，具体控制原理和单片机与FPGA之间的控制原理一致，以此实现EUT的远程测试。

在一优选示例中，将上述示例进行组合得到如图2所示系统，此时系统包括前端测试装置和后端测试装置。其中，后端测试装置包括控制模块即FPGA，FPGA上连接有存储模块、第二光通信模块、LED报警灯和上位机；同时，后端测试装置内还设有顺次连接的驱动电源和功能激光器，驱动电源与外部电源连接。前端测试装置包括MCU即单片机、电池、待测试设备，电池用于为EUT供电；单片机上连接有第二光通信模块，第一光通信模块与第二光通信模块经第一光纤进行通信连接，以此实现FPGA与单片机的双向通信，且避免了干扰信号的引入，保证了测试的可靠性；同时，前端测试装置内还设有顺次连接的光伏转化器和电源电路，光伏转化器经第二光纤与供电激光器连接，电源电路为单片机和第一光通信模块供电，以此降低电池负荷。进一步地，EUT的供电电路、单片机的部分外围电路（测试间隙无需工作的外围电路）的供电电路上分别设有第一继电器、第二继电器，两个继电器均与单片机控制连接，单片机通过控制两个继电器的开关状态进而实现该部分外围电路、EUT的供电控制，使该部分外围电路、EUT的电源电路断开，电池无需在测试间隙为该部分外围电路以及EUT供电，进一步地降低了电池的损耗，延长了电池的工作周期。进一步地，电池上连接有电池检测芯片（电压检测模块），用于采集电池电量信息，且该电池检测芯片的输出端与单片机连接，进而将电池的实时电量信息传输至单片机，单片机进一步经第一光纤将电量信息等传输至FPGA，用于实现电池的电量监测。

再进一步强调的是，本实用新型系统中各器件之间的具体连接关系对于本领域技术人员而言均是公知常识，本实用新型的改进之处并不在于如何实现各器件之间的连接，而是基于各器件之间的配合改善由于EUT测试周期长且密闭，无法有效对电池供电进行控制，导致EUT或者前端测试装置无法获得持续性电能的问题。

以上具体实施方式是对本实用新型的详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替代，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统，包括前端测试装置和后端测试装置，前端测试装置包括MCU和电池，MCU与待测试设备连接，电池为MCU、待测试设备供电；后端测试装置包括顺次连接的控制模块和存储模块，其特征在于：所述控制模块与MCU经第一光纤进行通信连接；待测试设备的供电电路上设有第一开关，第一开关与MCU控制连接。

2.根据权利要求1所述的一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统，其特征在于：所述MCU的外围电路经电池供电，在测试间歇期无需工作的第一外围电路的电源电路上设有第二开关，第二开关与MCU控制连接。

3.根据权利要求1所述的一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统，其特征在于：所述后端测试装置还包括顺次连接的驱动电源和供电激光器；前端测试装置还包括顺次连接的光伏转化器和电源电路，供电激光器经第二光纤与光伏转化器连接，电源电路输出端与MCU连接。

4.根据权利要求2所述的一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统，其特征在于：所述第一开关为继电器或晶体管，第二开关为继电器或晶体管。

5.根据权利要求3所述的一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统，其特征在于：所述MCU连接有光通信模块，光通信模块与电源电路的输出端连接。

6.根据权利要求5所述的一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统，其特征在于：所述电源电路包括第一稳压电路和第二稳压电路，第一稳压电路的输出端与MCU连接，第二稳压电路的输出端与光通信模块连接。

7.根据权利要求1所述的一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统，其特征在于：所述MCU与待测试设备经RS485或RS232或RS422通信连接。

8.根据权利要求1所述的一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统，其特征在于：所述电池连接有电压检测模块，电压检测模块输出端连接至MCU。

9.根据权利要求1所述的一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统，其特征在于：所述控制模块输出端连接有报警单元。

10.根据权利要求1所述的一种复杂电磁环境中待测试设备的测试系统，其特征在于：所述控制模块通信连接有上位机。

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