CN220509312U - Ats板卡测试工装主控板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种ATS板卡测试工装主控板，主控板包括：主控板CPU；主控板CPU设有上位机RS485接口、上位机RJ45接口，用于与上位机连接；主控板CPU还设有多个测量接口，测试接口用于外部被测板卡接口接入；测量接口包括模拟量接口、开关量输出接口、开关量输入接口、RS485接口、RS232接口、CAN接口、RJ45以太网接口中的任意一个。本申请所涉及的ATS板卡测试工装主控板具备多功能测量特点，可以用于测试ATS控制器板卡的所有信号以及接口，测试主控板根据不同的设定值和功能要求自动对被测板卡进行测试，待测试完成后给出测试结果，本申请能够提高生产效率、简化人员操作步骤、降低生产成本。

Description

ATS板卡测试工装主控板

技术领域

本实用新型涉及ATS板卡测试，特别涉及一种ATS板卡测试工装主控板。

背景技术

当前用户对供电可靠性和连续性的要求越来越高，相应的对ATS(双电源自动转换开关)的配置需求也呈快速上升趋势，各种规格各种容量的ATS也越来越多地应用于各种商业、工业场合。在此背景下，对生产企业来说，ATS控制器的各种板卡的测试要求也逐年提高，由于ATS控制器的板卡类型众多、电压类型从高到低都有，因此对ATS板卡的测试工作一直是ATS控制器生产中的核心环节。

传统的ATS板卡测试大部分采用人工测试方式，不仅操作繁琐，生产效率低下，还存在操作随意、判定无硬性标准等问题，这些问题严重制约了ATS控制器的产量提升，也不易做到统一标准统一测试步骤统一验收标准等要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种ATS板卡测试工装主控板。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种ATS板卡测试工装主控板，所述主控板包括：

主控板CPU；

所述主控板CPU设有上位机RS485接口、上位机RJ45接口，用于与上位机连接；

所述主控板CPU还设有多个测量接口，所述测量接口用于外部被测板卡接口接入；

所述测量接口包括模拟量接口、开关量输出接口、开关量输入接口、RS485接口、RS232接口、CAN接口、RJ45以太网接口中的任意一个。

较佳地，所述开关量输入接口的电路包括：

输入接口的输入端，用于与外部被测板卡的输出端连接；

输入接口的输出端，用于接入所述主控板CPU；

光耦，设于所述输入端与所述输出端之间；

第一限流电阻，串联在所述输入端和所述光耦之间；

所述光耦的二极管两端并联有第一滤波电容和/或下拉电阻；

所述光耦的三极管的集电极和发射极之间并联有第二滤波电容。

较佳地，所述开关量输入接口的电路还包括：

保护二极管，设于所述输入端与接地之间；

和/或，

上拉电阻，设于所述输出端与电源之间。

较佳地，所述开关量输出接口的电路包括：第二限流电阻、第一三极管、继电器和续流二极管；

所述输出接口的输出端连接所述主控板CPU；

所述输出接口的输出端连接所述第二限流电阻的一端，所述第二限流电阻的另一端连接所述第一三极管的基极，所述第一三极管发射机接地，所述第一三极管的集电极连接所述续流二极管的正极，所述续流二极管的负极接电源；

所述继电器的两个输入触点连接所述续流二极管的两极，所述继电器的两个输出触点接入外部被测板卡的输入端。

较佳地，所述模拟量接口包括交流模拟量接口和直流模拟量接口。

较佳地，所述模拟量接口的电路包括：直流偏置电压输入端和二阶多反馈低通滤波电路；

所述二阶多反馈低通滤波电路包括第一电阻、第一电容、第二电阻、第三电阻、第二电容和运算放大器；

所述模拟量接口的输入端连接所述第一电阻的一端；

所述第一电阻的另一端分别连接所述第一电容、所述第二电阻、所述第三电阻的一端；

所述第二电阻的另一端分别连接所述第二电容的一端和所述运算放大器的输出端；

所述第二电容的另一端连接所述第三电阻的另一端和所述运算放大器的负输入端；

所述第一电容的另一端分别连接所述直流偏置电压输入端和所述运算放大器的正输入端；

所述运算放大器的输出端接入所述主控板CPU。

本实用新型的积极进步效果在于：本申请提出一种用于ATS控制器板卡测试工装的主控板硬件电路，所涉及的ATS板卡测试工装主控板具备多功能测量特点，可以用于测试ATS控制器板卡的所有信号以及接口，测试主控板根据不同的设定值和功能要求自动对被测板卡进行测试，待测试完成后给出测试结果，本申请能够提高生产效率、简化人员操作步骤、降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的ATS板卡测试工装主控板的电路结构示意图。

图2为本实用新型较佳实施例的开关量输入接口的电路结构示意图。

图3为本实用新型较佳实施例的开关量输出接口的电路结构示意图。

图4为本实用新型较佳实施例的模拟量接口的电路结构示意图。

图5为本实用新型较佳实施例的CAN接口的电路结构示意图。

图6为本实用新型较佳实施例的RS485接口的电路结构示意图。

图7为本实用新型较佳实施例的RJ45以太网接口的电路结构示意图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

一种ATS板卡测试工装主控板，如图1所示，所述主控板包括：

主控板CPU；

所述主控板CPU设有上位机RS485接口、上位机RJ45接口，用于与上位机连接；

所述主控板CPU还设有多个测量接口，所述测量接口用于外部被测板卡接口接入；

所述测量接口包括模拟量接口、开关量输出接口、开关量输入接口、RS485接口、RS232接口、CAN接口、RJ45以太网接口中的任意一个。

本实施例所涉及的ATS板卡测试工装主控板具备多功能测量特点，可以用于测试ATS控制器板卡的所有信号以及接口。本主控板安装于ATS板卡测试工装内，与ATS板卡测试工装配合使用。ATS板卡测试工装采用测试针方式将被测板卡需要测试的各种电气信号引入到测试主控板，测试主控板根据不同的设定值和功能要求自动对被测板卡进行测试，待测试完成后给出测试结果。

参见图1，ATS控制器板卡测试工装主控板按照功能模块可分为：上位机接口部分、模拟量测量部分、开关量测量部分、通信接口测量部分。

上位机接口部分有RJ45以太网接口和RS485接口，此两种接口为配合上位机测试软件使用，与上位机实时进行数据传输；其余的模拟量、开关量、通信接口部分都是用来测试被测试板卡的相关功能，根据不同的板卡类型可选择不同的测试类型。所有外部被测试板卡接口根据电压电流规格，分为2.54mm牛角插座和5.08mm间距的可插拔接线端子，在实际使用中，背侧板卡的顶针信号直接连接到这两种接口上，具体数量以及定义可灵活配置，可测试ATS控制器的所有板卡功能。

本实施例中，如图2所示，所述开关量输入接口的电路包括：

输入接口的输入端，用于与外部被测板卡的输出端连接；

输入接口的输出端，用于接入所述主控板CPU；

光耦，设于所述输入端与所述输出端之间；

第一限流电阻，串联在所述输入端和所述光耦之间；

所述光耦的二极管两端并联有第一滤波电容和/或下拉电阻；

所述光耦的三极管的集电极和发射极之间并联有第二滤波电容。

本实施例中，所述开关量输入接口的电路还包括：

保护二极管，设于所述输入端与接地之间；

和/或，

上拉电阻，设于所述输出端与电源之间。

图2所示为测试工装主控板的开关量输入(DI)电路，输入与输出之间采用光耦隔离，光耦可选TLP387，输入端的YX_IN_1来自于被测试板卡的输出端，此信号经过限流电阻R74进入光耦U11的1脚，U11的3脚接被测板卡的输出公共端，当被测板卡的DO继电器闭合时，YX_IN_1为高电平，此时U11的6脚DI_1信号输出低电平，此信号被送入主控板的CPU中采集处理。R71与R77为上下拉电阻；C46与C48为滤波电容；D11为保护用，防止出现瞬时过电压。

本实施例中，如图3所示，所述开关量输出接口的电路包括：第二限流电阻、第一三极管、继电器和续流二极管；

所述输出接口的输出端连接所述主控板CPU；

所述输出接口的输出端连接所述第二限流电阻的一端，所述第二限流电阻的另一端连接所述第一三极管的基极，所述第一三极管发射机接地，所述第一三极管的集电极连接所述续流二极管的正极，所述续流二极管的负极接电源；

所述继电器的两个输入触点连接所述续流二极管的两极，所述继电器的两个输出触点接入外部被测板卡的输入端。

本实施例中，所述模拟量接口包括交流模拟量接口和直流模拟量接口。

图3所示为测试工装主控板的开关量输出(DO)电路，输出电路采用继电器进行隔离，继电器线圈经被Q2控制，当来自于CPU的CPU_DO1信号为高电平时，NPN三极管Q2导通，继电器K2线圈带电，继电器输出触点3和4闭合。D30为续流二极管，R126为限流电阻。

本实施例中，如图4所示，所述模拟量接口的电路包括：直流偏置电压输入端和二阶多反馈低通滤波电路；

所述二阶多反馈低通滤波电路包括第一电阻、第一电容、第二电阻、第三电阻、第二电容和运算放大器；

所述模拟量接口的输入端连接所述第一电阻的一端；

所述第一电阻的另一端分别连接所述第一电容、所述第二电阻、所述第三电阻的一端；

所述第二电阻的另一端分别连接所述第二电容的一端和所述运算放大器的输出端；

所述第二电容的另一端连接所述第三电阻的另一端和所述运算放大器的负输入端；

所述第一电容的另一端分别连接所述直流偏置电压输入端和所述运算放大器的正输入端；

所述运算放大器的输出端接入所述主控板CPU。

图4所示为测试工装主控板的模拟量输入(AI)电路，其核心是运算放大器U6，输入的模拟量信号，由于输入信号是被测板卡的CT和PT的输出信号，而测试工装主控板的CPU只能接收单极性的模拟量信号，所以在此需要给运放添加一个VCC_1.5V的直流偏置电压，将输入的信号幅值抬高到1.5VDC，然后经过二阶多反馈低通滤波运放电路形成0～3.3VDC的电压信号给CPU的ADC输入引脚进行ADC采样。在图4中，R43、C32、R40、R44、C28与U6共同构成二阶多反馈低通滤波电路。滤波后的U_1信号为CPU的ADC输入信号。

另外，参见图5到7，示意的给出CAN接口、RS485接口及RJ45以太网接口的电路结构示意图。

图5所示为测试工装主控板的CAN接口电路，主控板CPU的CAN0_TX与CAN0_RX信号经过转换器U2转换为标准差分CAN总线信号，U2为SN65HVD231D，R7为整形电阻，R3、R4为上拉电阻，R12和R11为限流保护电阻，D6的SM712为保护用，防止瞬时高电压，R8为匹配电阻，C8、C9、C10均为滤波电容。经过转换后的CAN0_H和CAN0_L信号为标准的CAN总线信号，用以和被测试板卡的CAN接口互联，以测试被测板卡的CAN通讯口是否正常。

图6所示为测试工装主控板的RS485接口电路，主控板CPU的USART1_RX、USART1_TX、USART1_RT分别为主控板CPU的CMOS串口信号引脚，经过U4的SN65HVD1782D芯片后转换为标准RS485的差分信号BUS_1_B、BUS_1_A，R21为整形电阻，R15、R16、R27为上下拉电阻，R23、R24为保护限流电阻，R19为匹配电阻，D7的SM712为保护用，防止瞬时高电压，C14和C15均为滤波电容。转换后的BUS_1_B、BUS_1_A和被测板卡的RS485接口互联，以测试被测板卡的RS485接口是否正常。

图7所示为RJ45以太网接口的电路，测试工装主控板CPU的SPI2接口经过U29的W5500扩展为标准10/100M以太网接口。R153为信号完整性匹配电阻，OSC3和R161、C83、C85共同构成W5500的晶振电路，R166、R168、R169为模式选择电阻，用来确定W5500的工作状态，C91、C92、C86、C87均为滤波电容，R171为偏置电阻，固定为12.1K阻值，R150、R152、R157、R154均为调试电阻，用以调试预留。W5500的输出信号为TD1+、TD1-、RD1+、RD1-，分别为发送差分对以及接收差分对，来自被测板卡的网口接入信号，用以测试被测板卡的网口是否正常。

以上所述的硬件接口在本测试工装主控板中有多个回路，每个回路的结构与上图所述完全一致，在此就不再赘述。

在实际的单块板卡测试中，以上所述的功能只会使用到一部分，需要用到的部分以测试针或者顶针的方式与被测板卡直接连接，配合相应的测试程序即可完成自动测试功能。

本实施例中，ATS板卡测试工装主控板具备多功能测量特点，可以用于测试ATS控制器板卡的所有信号以及接口，测试主控板根据不同的设定值和功能要求自动对被测板卡进行测试，待测试完成后给出测试结果，本申请能够提高生产效率、简化人员操作步骤、降低生产成本。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种ATS板卡测试工装主控板，其特征在于，所述主控板包括：

主控板CPU；

所述主控板CPU设有上位机RS485接口、上位机RJ45接口，用于与上位机连接；

所述主控板CPU还设有多个测量接口，所述测量接口用于外部被测板卡接口接入；

所述测量接口包括模拟量接口、开关量输出接口、开关量输入接口、RS485接口、RS232接口、CAN接口、RJ45以太网接口中的任意一个。

2.如权利要求1所述的ATS板卡测试工装主控板，其特征在于，所述开关量输入接口的电路包括：

输入接口的输入端，用于与外部被测板卡的输出端连接；

输入接口的输出端，用于接入所述主控板CPU；

光耦，设于所述输入端与所述输出端之间；

第一限流电阻，串联在所述输入端和所述光耦之间；

所述光耦的二极管两端并联有第一滤波电容和/或下拉电阻；

所述光耦的三极管的集电极和发射极之间并联有第二滤波电容。

3.如权利要求2所述的ATS板卡测试工装主控板，其特征在于，所述开关量输入接口的电路还包括：

保护二极管，设于所述输入端与接地之间；

和/或，

上拉电阻，设于所述输出端与电源之间。

4.如权利要求1所述的ATS板卡测试工装主控板，其特征在于，所述开关量输出接口的电路包括：第二限流电阻、第一三极管、继电器和续流二极管；

所述输出接口的输出端连接所述主控板CPU；

所述输出接口的输出端连接所述第二限流电阻的一端，所述第二限流电阻的另一端连接所述第一三极管的基极，所述第一三极管发射机接地，所述第一三极管的集电极连接所述续流二极管的正极，所述续流二极管的负极接电源；

所述继电器的两个输入触点连接所述续流二极管的两极，所述继电器的两个输出触点接入外部被测板卡的输入端。

5.如权利要求1所述的ATS板卡测试工装主控板，其特征在于，所述模拟量接口包括交流模拟量接口和直流模拟量接口。

6.如权利要求1所述的ATS板卡测试工装主控板，其特征在于，所述模拟量接口的电路包括：直流偏置电压输入端和二阶多反馈低通滤波电路；

所述二阶多反馈低通滤波电路包括第一电阻、第一电容、第二电阻、第三电阻、第二电容和运算放大器；

所述模拟量接口的输入端连接所述第一电阻的一端；

所述第一电阻的另一端分别连接所述第一电容、所述第二电阻、所述第三电阻的一端；

所述第二电阻的另一端分别连接所述第二电容的一端和所述运算放大器的输出端；

所述第二电容的另一端连接所述第三电阻的另一端和所述运算放大器的负输入端；

所述第一电容的另一端分别连接所述直流偏置电压输入端和所述运算放大器的正输入端；

所述运算放大器的输出端接入所述主控板CPU。