CN219695366U - 一种基于二线制的多通道电路自动测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于二线制的多通道电路自动测试系统，适用于通道密度要求高的多通道测试场景下，包括恒流源、档位切换模块、馈线1、馈线2、多通道选择模块、采集电路、被测电路，所述恒流源的正向与档位切换模块的一端连接，所述档位切换模块的另一端与正向多通道选择器的输入端连接，所述正向多通道选择器的输出端通过外接的馈线1与被测电路的一端连接，所述恒流源的负向与对应的负向多通道选择器的输出端连接，所述对应的负向多通道选择器的输入端通过外接的馈线2与被测电路的另一端连接，所述采集电路与被测电路并联，所述档位切换模块用于接收上位机的指令选择不同档位的电阻，来实现不同档位的恒流输出功能。

Description

一种基于二线制的多通道电路自动测试系统

技术领域

本实用新型涉及自动测试技术领域，具体涉及一种基于二线制的多通道电路自动测试系统。

背景技术

目前，在测试场景中，当采用自动测试仪来测试纯电阻电路时，通常利用四线制测量方法，该方法用一对测试线接恒流源，由恒流源为被测组件提供激励信号，形成激励电路；再用另一对测试线把被测电阻上的电压引入采集模块进行测量，形成测量电路；所述测量电路与激励电路为独立分开的，所以导致四线制测量方法通道利用率比较低，对于通道密度要求高的电阻测试并不实用，只适合用于通道密度较低的场合。

并且，若采用自动测试仪来对纯电阻电路进行测试时，经常会因为整机电路中具有带极性和容性的器件，导致测试结果受到影响，所以一般测试人员会通过配置与测试仪相应的测量方式来判断整机产品中电路的特性。由于被测电路不仅包括纯电阻电路，还包括极性电路和容性电路，所以测试场景较为多样，但是目前的自动测试仪并不能很好地适配多样化的测试场景。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于二线制的多通道电路自动测试系统，适用于通道密度要求高的多通道测试场景下，该多通道电路自动测试系统基于二线制测量方法设计，由于所述被测电路包括纯电阻电路、极性电路、容性电路，所以该系统增加了一个档位切换模块，所述档位切换模块用于接收上位机的指令选择不同档位的电阻，来实现不同档位的恒流输出功能，方便对不同特性的电路进行测试。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：

一种基于二线制的多通道电路自动测试系统，适用于通道密度要求高的多通道测试场景下，该系统包括恒流源、档位切换模块、馈线1、馈线2、多通道选择模块、采集电路、被测电路，所述多通道选择模块包括多对多通道选择器，一对多通道选择器包括正向多通道选择器和对应的负向多通道选择器，

所述恒流源的正向与档位切换模块的一端连接，所述档位切换模块的另一端与正向多通道选择器的输入端连接，所述正向多通道选择器的输出端通过外接的馈线1与被测电路的一端连接，所述恒流源的负向与对应的负向多通道选择器的输出端连接，所述对应的负向多通道选择器的输入端通过外接的馈线2与被测电路的另一端连接，所述采集电路与被测电路并联，所述档位切换模块用于接收上位机的指令选择不同档位的电阻，来实现不同档位的恒流输出功能。

进一步的，所述不同档位的电阻包括5k电阻、50k电阻、500k电阻。

进一步的，所述被测电路包括纯电阻电路、极性电路、容性电路。

进一步的，所述正向多通道选择器包括多条正向通道，所述负向多通道选择器包括多条负向通道，所述正向通道与负向通道连接，一个正向通道与一个负向通道为一个通道。

进一步的，所述多通道选择模块的受控端与上位机连接，所述多通道选择模块用于接收上位机的指令将正向通道或/和负向通道导通。

进一步的，所述采集电路包括AMP、ADC1，所述AMP的一端与ADC1连接，所述AMP的另一端分别与恒流源的正向和负向连接，所述AMP用于对被测电阻两端馈线的电压进行放大，所述ADC1用于对放大后的信号进行采集，获得电压数据。

进一步的，所述恒流源的负向接地。

进一步的，所述馈线1和馈线2具有馈线电阻，所述馈线电阻范围在1mΩ～100mΩ级别。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种基于二线制的多通道电路自动测试系统，适用于通道密度要求高的多通道测试场景下，该系统包括恒流源、档位切换模块、馈线1、馈线2、多通道选择模块、采集电路、被测电路，本系统与现有技术相比，具有以下有益效果：

第一，所述恒流源、档位切换模块、馈线1、馈线2、多通道选择模块、采集电路构成一种基于二线制的多通道电路自动测试仪，所述测试仪基于二线制测量方法，与现有技术中基于四线制测量方法的电阻测试设备相比，可以实现通道数量的扩展，并且适用于通道密度要求高的多通道测试场景。

第二，本系统将恒流源的正向与档位切换模块的一端连接，使恒流源输出回路上增加了一个档位切换模块，所述档位切换模块用于接收上位机的指令选择不同档位的电阻值，来实现不同档位的恒流输出功能，不仅可以很好地适配多样化的测试场景，还可以满足不同的测量范围和精度要求。

附图说明

图1为二线制测量方法的原理示意图。

图2为本实用新型实施例1中一种基于二线制的多通道电路自动测试系统的电路原理示意图。

图3为本实用新型实施例1中被测电路为极性电路的电路原理示意图。

图4为本实用新型实施例1中被测电路为容性电路的电路原理示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“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。

下面通过参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型：

由于，在目前测试场景中，当采用自动测试仪来测试纯电阻电路时，通常利用四线制测量方法，该方法用一对测试线接恒流源，由恒流源为被测组件提供激励信号，形成激励电路；再用另一对测试线把被测电阻上的电压引入采集模块进行测量，形成测量电路；所述测量电路与激励电路为独立分开的，所以导致四线制测量方法通道利用率比较低，对于通道密度要求高的电阻测试并不实用，只适合用于通道密度较低的场合。

并且，若采用自动测试仪来对纯电阻电路进行测试时，经常会因为整机电路中具有带极性和容性的器件，导致测试结果受到影响，所以一般测试人员会通过配置与测试仪相应的测量方式来判断整机产品中电路的特性。由于被测电路不仅包括纯电阻电路，还包括极性电路和容性电路，所以测试场景较为多样，但是目前的自动测试仪并不能很好地适配多样化的测试场景。

实施例1

一种基于二线制的多通道电路自动测试系统，适用于通道要求高的多通道测试场景下，包括恒流源、档位切换模块、馈线1、馈线2、多通道选择模块、采集电路、被测电路，所述多通道选择模块包括多对多通道选择器，一对多通道选择器包括正向多通道选择器和对应的负向多通道选择器，

所述恒流源的正向与档位切换模块的一端连接，所述档位切换模块的另一端与正向多通道选择器的输入端连接，所述正向多通道选择器的输出端通过外接的馈线1与被测电路的一端连接，所述恒流源的负向与对应的负向多通道选择器的输出端连接，所述对应的负向多通道选择器的输入端通过外接的馈线2与被测电路的另一端连接，所述采集电路与被测电路并联，所述档位切换模块用于接收上位机的指令选择不同档位的电阻，来实现不同档位的恒流输出功能。

优选的，所述不同档位的电阻包括5k电阻、50k电阻、500k电阻。

优选的，所述被测电路包括纯电阻电路、极性电路、容性电路。

优选的，所述正向多通道选择器包括多条正向通道，所述负向多通道选择器包括多条负向通道，所述正向通道与负向通道连接，一个正向通道与一个负向通道为一个通道。

优选的，所述多通道选择模块的受控端与上位机连接，所述多通道选择模块用于接收上位机的指令将正向通道或/和负向通道导通。

优选的，所述采集电路包括AMP、ADC1，所述AMP的一端与ADC1连接，所述AMP的另一端分别与恒流源的正向和负向连接，所述AMP用于对被测电阻两端馈线的电压进行放大，所述ADC1用于对放大后的信号进行采集，获得电压数据。

优选的，所述恒流源的负向接地。

优选的，所述馈线1和馈线2具有馈线电阻，所述馈线电阻范围在1mΩ～100mΩ级别。

基于上述原理，对本实用新型进行进一步阐述：

本实用新型基于二线制测量方法的原理来设计，所述二线制测量方法只需要采用两根馈线，如图1所示，所述r1为馈线1的电阻，r2为馈线2的电阻，所述POWER为采集的被测电阻两端的电压，所述Vs为激励电源，所述Rx、r1、r2与POWER构成测量回路，所述Rx、r1、r2以及Vs构成激励回路，当测量回路与激励回路处于同一回路时，只需要利用两根馈线来进行测量。故二线制测量方法可以适用于通道要求高的多通道测试场景下。

所以，本实用新型在二线制测量方法的基础上设计了一种基于二线制的多通道电路自动测试系统，如图2所示，包括恒流源、档位切换模块、馈线1、馈线2、多通道选择模块、采集电路、被测电路，所述多通道选择模块包括多对多通道选择器，一对多通道选择器包括正向多通道选择器和对应的负向多通道选择器，一个MUX+表示一个正向通道选择器，一个MUX-表示一个负向通道选择器，一对MUX+和MUX-构成一个多通道选择器。

具体的，所述恒流源的正向与档位切换模块的一端连接，所述档位切换模块的另一端与正向多通道选择器的输入端连接，所述正向多通道选择器的输出端与被测电路的一端连接，所述被测电路的另一端与对应的负向多通道选择器连接，所述负向多通道选择器通过馈线2与恒流源的负向连接，所述采集电路与被测电路并联。

其中，一个正向通道选择器中包括多条正向通道，一个负向通道选择器中包括多条负向通道，一个正向通道可以与任一一个负向通道进行连接，一个正向通道与一个负向通道为一个通道。具体的，该多通道选择模块可以为多通道矩阵开关，该矩阵开关的同一个矩阵里面可同时进行正负的切换。

所述多通道选择模块还与上位机连接，上位机控制多通道选择器可以选择任意两个测试点通过一条通道进行两点间阻抗测试。具体的，当多通道矩阵开关接收到上位机的指令时，则会选择对正向通道或/和负向通道进行导通。当正向通道导通时，该恒流源则会对被测电路提供正向激励；当负向通道导通时，该恒流源则会对被测电路提供反向激励；当正向通道和负向通道同时导通时，则该电路会被短路。

并且，如图3、图4所示，本实用新型提供的一种基于二线制的多通道电路自动测试系统为了能够适配更多的测试场景，所以该被测电路包括纯电阻电路、极性电路、容性电路。

具体的，若对同一组测试点进行测试，当通过上位机的指令对多通道选择模块进行控制选择导通一个正向通道(即配置正向)，再选择导通与正向通道对应的一个负向通道(即配置反向)，获得两个测量值，若两个测量值的差值超过阈值，则判定该被测电路为极性电路；

当通过上位机的指令对多通道选择模块进行控制选择导通一个正向通道或负向通道时，在不同的测量时间下获得多个测量值，若多个测量值的差值超过阈值，则判定该被测电路为容性电路。

并且，由于为了更好地适配于多种测试场景以及满足多种测试场景下的精度要求和测量范围，所以本实用新型还在恒流源提供回路中增加了一个档位切换模块，所述档位切换模块用于接收上位机的指令选择不同档位的电阻值，来实现不同档位的恒流输出功能。

具体的，所述恒流源的正向与档位切换模块的一端连接，所述档位切换模块的另一端与正向多通道选择器的输入端连接，可以向被测电路提供激励。所述档位切换模块可以实现不同档位的电阻值的切换。

例如，当被测电路为容性电路时，由于测量时中会存在充放电过程，根据切换较大档位的电阻值，可以使实际操作中充电时间缩短，节约时间。

另外，本实用新型通过该测量方法对纯电阻进行测量得到测量值的操作如下：当操作人员通过上位机对档位切换模块和多通道选择模块进行配置选择后，开始对选择好的测试点进行电阻测量，此时，恒流源提供稳定的基准电压V2，根据欧姆定律公式可得恒流源电路对应档位的I1值，即I1＝V2/Rs，然后根据采集单元A采集到的电压V1，就可以得到被测电阻的电阻值Rx，即Rx＝V1/I1。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于二线制的多通道电路自动测试系统，其特征在于，适用于通道密度要求高的多通道测试场景下，该系统包括恒流源、档位切换模块、馈线1、馈线2、多通道选择模块、采集电路、被测电路，所述多通道选择模块包括多对多通道选择器，一对多通道选择器包括正向多通道选择器和对应的负向多通道选择器，

所述恒流源的正向与档位切换模块的一端连接，所述档位切换模块的另一端与正向多通道选择器的输入端连接，所述正向多通道选择器的输出端通过外接的馈线1与被测电路的一端连接，所述恒流源的负向与对应的负向多通道选择器的输出端连接，所述对应的负向多通道选择器的输入端通过外接的馈线2与被测电路的另一端连接，所述采集电路与被测电路并联，所述档位切换模块用于接收上位机的指令选择不同档位的电阻，来实现不同档位的恒流输出功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于二线制的多通道电路自动测试系统，其特征在于，所述不同档位的电阻包括5k电阻、50k电阻、500k电阻。

3.根据权利要求1所述的一种基于二线制的多通道电路自动测试系统，其特征在于，所述被测电路包括纯电阻电路、极性电路、容性电路。

4.根据权利要求2所述的一种基于二线制的多通道电路自动测试系统，其特征在于，所述正向多通道选择器包括多条正向通道，所述负向多通道选择器包括多条负向通道，所述正向通道与负向通道连接，一个正向通道与一个负向通道为一个通道。

5.根据权利要求3所述的一种基于二线制的多通道电路自动测试系统，其特征在于，所述多通道选择模块的受控端与上位机连接，所述多通道选择模块用于接收上位机的指令将正向通道或/和负向通道导通。

6.根据权利要求1所述的一种基于二线制的多通道电路自动测试系统，其特征在于，所述采集电路包括AMP、ADC1，所述AMP的一端与ADC1连接，所述AMP的另一端分别与恒流源的正向和负向连接，所述AMP用于对被测电阻两端馈线的电压进行放大，所述ADC1用于对放大后的信号进行采集，获得电压数据。

7.根据权利要求1所述的一种基于二线制的多通道电路自动测试系统，其特征在于，所述恒流源的负向接地。

8.根据权利要求1所述的一种基于二线制的多通道电路自动测试系统，其特征在于，所述馈线1和馈线2具有馈线电阻，所述馈线电阻范围在1mΩ～100mΩ级别。