CN216792281U - 一种电源壁盒安全性能自动测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电源壁盒安全性能自动测试装置，包括工业平板电脑、安规测试仪、主控板、程控交流电源以及切换板；安规测试仪、主控板、程控交流电源分别与工业平板电脑一侧的对应串口相连接；程控交流电源与切换板连接，为切换板提供交流输入电源；主控板与切换板连接，用于向切换板进行信号传输；安规测试仪与切换板连接，用于接收切换板中的高压输入信号；切换板的另一侧通过L/N/PE接口，与待检的电源壁盒被测物连接。装置采用可程序控制的测试线路切换电路板，实现在电源壁盒绝缘电阻、交流耐压、漏电流、漏电压、电源适应性、高压侵入测试中自动切换测试线路，从而避免反复接线拆线的过程，测试过程中自动下发参数并执行测试。
Description
技术领域
本实用新型属于电子安全测试设备领域，特别是一种电源壁盒安全性能自动测试装置。
背景技术
目前进行电源壁盒的绝缘电阻测试、交流耐压测试、漏电流测试、漏电压测试需要进行相当繁琐的接线拆线过程，同时需要谨慎操作各种仪表，否则容易造成设备损坏或测试数据无效问题，同时所有测试数据需要人工记录，运用程控步进可调的电阻调节技术、安全的高低压切换等技术，极为不便。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能够实现自动进行电源壁盒的测试并记录测试数据的电源壁盒安全性能测试装置。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
一种电源壁盒安全性能自动测试装置，包括工业平板电脑、安规测试仪、主控板、程控交流电源以及切换板；
所述安规测试仪、主控板、程控交流电源分别与工业平板电脑一侧的对应串口相连接；
所述程控交流电源与切换板连接，为切换板提供交流输入电源；所述主控板与切换板连接，用于向切换板进行信号传输；所述安规测试仪与切换板连接，用于接收切换板中的高压输入信号；
所述切换板的另一侧通过L/N/PE接口，与待检的电源壁盒被测物连接。
具体地，主控板H.V与安规测试仪H.V通过1#线束连接；主控板Return与安规测试仪Return通过2#线束连接；主控板AC INPUT与程控交流电源通过3#线束连接；主控板ESR-CTRL与安规测试仪RS232通过4#线束连接；主控板AC-CTRL与程控交流电源COM通过5#线束连接；主控板的供电插座通过6#线束连接市电，安规测试仪的供电插座通过7#线束连接市电，程控交流电源的供电插座通过8#线束连接市电。
进一步地，所述主控板使用单片机按位输出电平信号，由电平转换芯片将单片机I/O端口输出电平转换为TTL电平，八进制D型触发器进行锁存后连接至达林顿驱动管，通过经驱动后的电平信号直接驱动切换板。
进一步地，所述主控板内设置有连续步进的程控可调电阻。
具体地，所述切换板包含电源壁盒火线L_BH、电源壁盒零线N_BH、电源壁盒接地线PE_BH、交流输入火线AC_L、交流输入零线AC_N、可调电阻输入端R2_IN、可调电阻输出端R2_OUT、安规测试仪高压端HV、安规测试仪回路端Return、测试参考大地端PE_D共计10个连接端子，并且包含10个高压继电器K1-K10；
主控板的R1_IN经过开关K1连接至电源壁盒的L_BH端，R1_OUT通过K2连接至地线PE_ZX端；电源壁盒的L_BH通过开关K3及保险丝连接至AC_L并通过开关 K4及保险丝连接至安规测试仪HV；电源壁盒的N_BH通过开关K5及保险丝连接至交流输入AC_N并通过开关K6及保险丝连接至安规测试仪HV；电源壁盒的PE_BH 通过开关K7连接至交流输入AC_L并通过开关K8连接至PE_ZX；安规测试仪的Return 通过K9连接至PE_ZX；将PE_D通过K10连接至PE_ZX。
进一步地，所述工业平板电脑通过USB口连接扫码枪。
有益效果：
本实用新型自动测试装置采用可程序控制的测试线路切换电路板，实现在电源壁盒绝缘电阻、交流耐压、漏电流、漏电压、电源适应性、高压侵入测试中自动切换测试线路，从而避免反复接线拆线的过程；由程序控制安规测试仪、程控交流电源等仪表及测试线路切换电路板，测试过程中自动下发参数并执行测试。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是该自动测试装置的模块图。
图2是该自动测试装置内部线束连接关系图。
图3是该自动测试装置内部开关、接口逻辑关系图。
图4是该自动测试装置与电源壁盒连接关系图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。
说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1和图4所示，该自动测试装置包括工业平板电脑、安规测试仪、主控板、程控交流电源以及切换板；安规测试仪、主控板、程控交流电源分别与工业平板电脑一侧的对应串口相连接；程控交流电源与切换板连接，为切换板提供交流输入电源；所述主控板与切换板连接，用于向切换板进行信号传输；所述安规测试仪与切换板连接，用于接收切换板中的高压输入信号；切换板的另一侧通过L/N/PE接口，与待检的电源壁盒被测物连接。工业平板电脑通过USB口连接扫码枪，机箱配备USB口连接密码盖板，配备机箱盖密码所，配备统一测试接口、控制接口。
该装置提供统一对外测试接口、程控接口，能够实现电源壁盒自动化的绝缘电阻、交流耐压、漏电流、漏电压测试，通过主控板、切换板、串口自动程控建立绝缘电阻、交流耐压测试通道，自动设定仪表参数；通过主控板、切换板自动程控建立漏电流测试通道并提供可连续步进的可编程电阻；通过主控板、切换板、串口自动控制程控电源建立漏电压测试通道并提供连续可调的交流电压输出；通过主控板、切换板串口自动控制程控电源建立电源适应性和高压侵入测试通道。
如图2所示，主控板H.V与安规测试仪H.V通过1#线束连接；主控板Return与安规测试仪Return通过2#线束连接；主控板AC INPUT与程控交流电源通过3#线束连接；主控板ESR-CTRL与安规测试仪RS232通过4#线束连接；主控板AC-CTRL与程控交流电源COM通过5#线束连接；主控板的供电插座通过6#线束连接市电，安规测试仪的供电插座通过7#线束连接市电，程控交流电源的供电插座通过8#线束连接市电。
主控板使用单片机按位输出电平信号，由电平转换芯片将单片机I/O端口输出电平转换为TTL电平，八进制D型触发器进行锁存后连接至达林顿驱动管，通过经驱动后的电平信号直接驱动切换板。主控板内设置有连续步进的程控可调电阻。
如图3所示，切换板包含电源壁盒火线L_BH、电源壁盒零线N_BH、电源壁盒接地线PE_BH、交流输入火线AC_L、交流输入零线AC_N、可调电阻输入端R2_IN、可调电阻输出端R2_OUT、安规测试仪高压端HV、安规测试仪回路端Return、测试参考大地端PE_D共计10个连接端子，并且包含10个高压继电器K1-K10；
主控板的R1_IN经过开关K1连接至电源壁盒的L_BH端，R1_OUT通过K2连接至地线PE_ZX端；电源壁盒的L_BH通过开关K3及保险丝连接至AC_L并通过开关 K4及保险丝连接至安规测试仪HV；电源壁盒的N_BH通过开关K5及保险丝连接至交流输入AC_N并通过开关K6及保险丝连接至安规测试仪HV；电源壁盒的PE_BH 通过开关K7连接至交流输入AC_L并通过开关K8连接至PE_ZX；安规测试仪的Return 通过K9连接至PE_ZX；将PE_D通过K10连接至PE_ZX。
绝缘电阻、交流耐压测试时，若测试L_BH对PE_BH则将K4、K8、K9闭合其余开关全部断开，若测试N_BH对PE_BH则将K6、K8、K9闭合其余开关全部断开；进行漏电流测试时，将K1、K3、K3、K5、K8、K10闭合其余开关全部断开；测试漏电压时，将K7、K10闭合其余开关全部断开。耐压、绝缘：K8 K9闭合，K6 K4分别闭合，其余全部断开，进行测试。
本实施例中，工业平板电脑采用启阳LZ-Y080-B工业平板电脑，屏幕8英寸电阻触摸屏，J1900主板、内存4GB、128G SSD硬盘、4个USB3.0口、6个串口、无鼠标键盘、无光驱。整个装置外部采用机箱装载，机箱尺寸长360mm宽280mm高140mm，包括把手、侧面散热，上表面密码锁，侧面USB密码锁、触摸笔及固定孔、橡胶脚垫。安规测试仪选用艾诺AN9253M安规测试仪。程控交流电源选用艾诺AH9700程控交流电源。串口延长线采用长0.5m截面积为0.1mm2的三芯串口线束，所述USB延长线采用长0.5m截面积为0.1mm2的四芯USB线束。
主控板承担控制测试仪器和输出电阻任务，采用长286mm宽192mm的双层1.5mm 厚(铜箔厚度35μm)FR-4材质印制板，包括C301-C311电容(储能、滤波)、D301-D312 二极管(RLS4148，保护DCDC电源输入输出不会有高压侵入)、J401牛角连接器 (34P(1A/300V-Pitch2.54mm—直公))、TVS401-402双向抑制二极管(限压作用，避免高压侵入)、TVSC601-602双向抑制二极管(限压作用，避免高压侵入，与高低压隔离切换板J401连接，输出继电器控制信号，引入主控制板可调电阻)、R101-R614电阻(限流、吸收、输出电阻信号)、U602/U508-U510高速光耦(6N137，传输通信信号)、U604 通信电平转换芯片(MAX3232CD 232通信芯片)、U 606施密特反相器(SN74AHC1G14，将输入电平翻转，与U605联用，用于485通信收发控制)、U605 IC—差分总线收发器 (带瞬态电压抑制，485通信专用芯片)等组成，主控板J401-19/-20脚，通过DDK排线连接至切换板J401-19/-20脚；主控板和上位机之间通过RS232串口通信控制，主要包括U604 RS232通信电平转换芯片(MAX3232CD)、U601/U602高速光耦(6N137)，U201 单片机(STM32F407)。
切换板承担高低压隔离、测试信号切换任务，采用长310mm宽170mm的双层 1.5mm厚(铜箔厚度35μm)FR-4材质印制板，包括HFD4/12-SR (12VDC-2A250VAC/220VDC)高压继电器(控制电压信号切换，保证电气安全)、J201 至J208板线连接器(紧固连接线)、J101(引入12V供电)、J401牛角连接器(插座与主控制板J401连接，接收继电器控制信号，引入主控制板可调电阻)、F101-F104电容 6A保险丝(用于保护电路，防止误操作导致烧毁)、D101-D109二极管(IN4007配合继电器控制使用，用于吸收继电器线圈反生电动势)、RY301-RY310信号继电器 (G6S-2/12VDC(AC250V-DC220V-2A-DPDT)起到中继作用，单片机输出控制信号先控制信号继电器，然后由信号继电器控制高压继电器，可以保护单片机的电气安全)、RY101-RY110高压继电器(HM24-1A69-20-6((IN:24VDC-OUT:5A15kVDC-SPST)) 控制电压信号切换，保证电气安全)、D301-D310二极管(配合继电器控制使用，用于吸收继电器线圈反生电动势)等。
漏电流测试时，L对PE间加电阻，由于PE与PE(大地)相连，所以交流源输出电压就是PE对L的电压；K8 K10 K3吸合，K1 K2吸合，其余都断开；控制交流源输出30V左右电压，控制电阻调控在1k左右即可触发电源壁盒漏电流保护。
漏电压测试时，PE与PE(大地)间施加电压，利用交流源输出电压就是AC_L 对PE(大地)电压的原理进行；K7吸合，其余都断开，控制交流源输出40V电压，电源壁盒应保护。
接地告警测试时，L对PE间加电阻，由于PE与PE(大地)相连，所以交流源输出电压就是PE对L的电压；K8 K10 K3吸合，K1 K2吸合，其余都断开；控制交流源输出30V左右电压，控制电阻调控在1k左右即可触发接地电阻告警保护，共有12个电阻位置：100Ω档、1kΩ档、10kΩ档，100kΩ档。
本实用新型提供了一种电源壁盒安全性能自动测试装置的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (6)
1.一种电源壁盒安全性能自动测试装置，其特征在于，包括工业平板电脑、安规测试仪、主控板、程控交流电源以及切换板；
所述安规测试仪、主控板、程控交流电源分别与工业平板电脑一侧的对应串口相连接；
所述程控交流电源与切换板连接，为切换板提供交流输入电源；所述主控板与切换板连接，用于向切换板进行信号传输；所述安规测试仪与切换板连接，用于接收切换板中的高压输入信号；
所述切换板的另一侧通过L/N/PE接口，与待检的电源壁盒被测物连接。
2.根据权利要求1所述的电源壁盒安全性能自动测试装置，其特征在于，主控板H.V与安规测试仪H.V通过1#线束连接；主控板Return与安规测试仪Return通过2#线束连接；主控板AC INPUT与程控交流电源通过3#线束连接；主控板ESR-CTRL与安规测试仪RS232通过4#线束连接；主控板AC-CTRL与程控交流电源COM通过5#线束连接；主控板的供电插座通过6#线束连接市电，安规测试仪的供电插座通过7#线束连接市电，程控交流电源的供电插座通过8#线束连接市电。
3.根据权利要求2所述的电源壁盒安全性能自动测试装置，其特征在于，所述主控板使用单片机按位输出电平信号，由电平转换芯片将单片机I/O端口输出电平转换为TTL电平，八进制D型触发器进行锁存后连接至达林顿驱动管，通过经驱动后的电平信号直接驱动切换板。
4.根据权利要求3所述的电源壁盒安全性能自动测试装置，其特征在于，所述主控板内设置有连续步进的程控可调电阻。
5.根据权利要求4所述的电源壁盒安全性能自动测试装置，其特征在于，所述切换板包含电源壁盒火线L_BH、电源壁盒零线N_BH、电源壁盒接地线PE_BH、交流输入火线AC_L、交流输入零线AC_N、可调电阻输入端R2_IN、可调电阻输出端R2_OUT、安规测试仪高压端HV、安规测试仪回路端Return、测试参考大地端PE_D共计10个连接端子，并且包含10个高压继电器K1-K10；
主控板的R1_IN经过开关K1连接至电源壁盒的L_BH端，R1_OUT通过K2连接至地线PE_ZX端；电源壁盒的L_BH通过开关K3及保险丝连接至AC_L并通过开关K4及保险丝连接至安规测试仪HV；电源壁盒的N_BH通过开关K5及保险丝连接至交流输入AC_N并通过开关K6及保险丝连接至安规测试仪HV；电源壁盒的PE_BH通过开关K7连接至交流输入AC_L并通过开关K8连接至PE_ZX；安规测试仪的Return通过K9连接至PE_ZX；将PE_D通过K10连接至PE_ZX。
6.根据权利要求1所述的电源壁盒安全性能自动测试装置，其特征在于，所述工业平板电脑通过USB口连接扫码枪。
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| CN202123065004.2U CN216792281U (zh) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | 一种电源壁盒安全性能自动测试装置 |
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| CN216792281U true CN216792281U (zh) | 2022-06-21 |
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