CN2585500Y - 一种用于测试装置的多通道信号选择器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型针对现有测试系统中采用单一的信号源发生器进行操作的测试手段的缺陷，提供一种由计算机控制通道选择的，用于输入信号的增益变化通路的选择，以及经被测电路自环后返回的测试信号的选择的用于测试装置的多通道信号选择器。该选择器包括增益变化范围控制部分，控制单元部分和测试通路选择部分组成，多通路的选择由高端控制系统及计算机经通信接口发出指令，通过控制单元的单片机与计算机之间的串行通信实现；增益变化控制是经过计算机与控制单元部分之间的串行通信，由单片机发出选择信号完成。本实用新型采用计算机控制测试过程能使工作更轻松简单，并节省更多的人力资源和提高工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测试仪器，尤其是一种用于测试装置的多通道信号选择器。
背景技术
随着测试技术的快速发展，对测试技术便利性的要求越来越高，传统的测试方式即费事又费力已无法满足工作的需要。过去所采用的测试方法主要依靠手工控制仪器来完成，而自测技术则是要求仪器接受计算机的程控。
测试系统中，有时对输入信号有一定的变化要求，同时对多路信号也会采用分时服用的方法。这时采用单一的信号源发生器进行操作就显得较为麻烦，而且还会带有一定的手动误差。因此为提高工作效率和测试稳定度而制作一个多通路选择开关是迫切需要的，与此同时再加入自增益变化就更能化简手动操控过程。这样一来，信号输入通道的选择和增益变化控制就需要一个专门的单板电路来完成。同时电路要和计算机之间能够挂钩通信，以此让电路接受高端控制，从而实现测试系统的可程控化。
发明内容
本实用新型针对现有测试系统中采用单一的信号源发生器进行操作的测试手段的缺陷，提供一种由计算机控制通道选择的，用于输入信号的增益变化通路的选择，以及经被测电路自环后返回的测试信号的选择的用于测试装置的多通道信号选择器。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种用于测试装置的多通道信号选择器，与受控测试仪器和被检测设备电连接，其特征在于：该选择器包括增益变化范围控制部分，控制单元部分和测试通路选择部分组成，多通路的选择由高端控制系统及计算机经通信接口发出指令，通过控制单元的单片机与计算机之间的串行通信实现；增益变化控制是经过计算机与控制单元部分之间的串行通信，由单片机发出选择信号完成。
增益变化范围控制部分包括输入接口、光电开关、集成运算放大器、输出接口，外部信号发生器发出的信号由输入接口接收，由输出接口发出到被检测设备。
所述增益变化范围控制部分的光电开关经输入接口接受外来信号发生器发出的信号，并接受来自控制单元译码器发出的控制信号，根据设定电位值选择接收信号的通路，集成运算放大器对信号发生器发出的信号进行放大，再由输出接口输出到被检测设备。
控制单元部分包括单片机、控制光电开关的通路选择的译码器、存储程序的存储单元、连接计算机的串行通信单元，单片机发出测试通路选择信号到测试通路选择部分控制测试通路选择。
所述存储单元包括分别与单片机连接的地址锁存器、程序存储器。
所述串行通信单元包括串行通信转换器、通信接口，单片机经串行通信单元与计算机进行串行通信。
测试通路选择部分包括继电器、输入接口，继电器接收单片机发出的测试通路选择信号，以及被检测设备处理后的信号，由继电器内部的跳变实现通路选择，经输出接口发送到测试仪器。
本实用新型的工作过程是：
计算机通过串行通信发送指令，单片机根据指令要求对经增益变化后的源信号输出点进行选择，根据收到的指令选择信号通路，由单片机发出的选择信号控制译码器、继电器和光电开关的工作，被测试信号沿已知通路进行增益变化后由所选输出点输出。
本实用新型的有益效果表现在：
自增益多通路选择开关能够免去过去使用的手工操作规程。在其整个运行过程中，原始控制都由计算机发出，单片机再根据收到的原始控制信号来指挥电路进入正确的工作状态。由于计算机的人机交付界面较为简单易懂，操作也显的人性化，从而便于理解和使用。因此用计算机控制测试过程能使工作更轻松简单，并节省更多的人力资源和提高一定的工作效率。而自增益多通路选择开关为搭建这个计算机测控系统提供了可行性的设计平台，更为以后的设计工作打下了坚实的基础。
附图说明图1为本实用新型工作流程图图2为本实用新型结构框图图3为本实用新型电路原理图
具体实施方式
本实用新型提供一种由计算机控制通道选择的，用于输入信号的增益变化通路的选择，以及经被测电路自环后返回的测试信号的选择的用于测试装置的多通道信号选择器。
由于上述通路的选择过程要由计算机控制完成，而不是由开关电路本身控制完成。这就需要有一个有效的通信手段，而目前最有效的就是进行串行通信。
多通路的选择必须由高端控制系统经通信接口发出指令完成。这主要通过单片机与计算机之间的串行通信实现。增益变化控制也要经过计算机与单板之间的通信，由单片机发出选择信号从而完成。增益变化主要由集成运算放大电路实现。而且此电路能增强信号源的负载驱动能力，提高测试精确度，从而避免了因信号源驱动能力较弱引起的测试误差。
整个开关电路主要由增益变化范围控制部分，串行通信部分和控制信号输出部分组成。其工作流程如下：
1、计算机通过串行通信发送指令；
2、单片机根据指令要求对经增益变化后的源信号输出点进行
选择；
3、开关电路根据收到的指令选择信号通路；
4、由单片机发出的选择信号控制译码器，继电器和光电开关
的工作；
5、被测试信号沿已知通路进行增益变化后由所选输出点输
出。
本实用新型在工作状态下其信号流程共分为三部：
1、根据计算机发出的控制命令，测试装置先对增益通路进行
选择。有4种增益变化可供选择，控制信号由单片机发出。
经增益变化后的信号送给被测板；
2、同时测试装置还需对测试通路进行选择。因被测板返回的
测试信号共有2种，所以需经选择后来决定此次被测信号；
3、经过以上选择后，由信号发生器送出0DB(800HZ)正弦信
号到装置中。信号经已选的增益通路后，被发送到被测试
设备中。信号通过被测试设备后，将送回到测试装置中去，
并流入已确定的测试通道中供测试仪器采集。
电路部分采用的主要器件有4066光电开关，MCS-51系列芯片，AM27C512外扩只读存储片，74HC373地址锁存器，MC1458运算放大器，ATF209集电器，4069与非门芯片，74HC138译码器，MAXIM232AEPE串行通信芯片和NPN三级管等。
MC1458和多个电阻电容构成增益电路部分，它能够实现对从信号源输入信号的有效缩放控制，并能加强对后续电路的驱动能力。
MAXIM232AEPE芯片可直接外接计算机的串行通信口，它有双组RS-232发送器和接收器需外接两个电容。单片机的串行接口也同时接在MAXIM232AEPE上，这样便能实现单片机与计算机之间的有效通信，为构建高端系统对电路的控制提供了一个平台。
4066光电开关和ATF209集电器主要用于通路的选择。4066的控制管脚外接在单片机的输入输出脚上，由单片机发出高电平信号来控制4066的导通与关闭，从而据此选择一路增益作为有效的输入通路。ATF209集电器1脚接在+5V电源输入端，10脚与NPN三级管的挤满电极相连，而三级管发射极和信号地相连，基极与单片机的I/O脚相接。当单片机发出信号以后促使NPN管的导通，同时就引起集电器内线圈上有电流通过导致开关点跳变。
整套单板电路抗干扰能力较强。开始工作时，从信号发生器送来的原始信号经音频信号输入端进入电路板。与此同时由计算机通过串行通信线送来的线路选择信号也到达了单片机中。信号经响应后，单片机向4066开关和ATF209集电器送出开关切换电平。在逻辑电平的作用下4066开关会予以响应，由此选择一条增益通路作为信号输入线路。由于整套电路是为自动测试系统服务的，所以输入信号要在送给被测板自环后再采集回开关电路。信号在被测板自环时要考虑是采集经被测板的放大电路放大后的信号，还是未经放大的信号。此时就需要在两个采集点之间进行切换，而这可以通过ATF209集电器的跳变实现。作为附加电路，自激震荡电路被加入自增益多通路选择开关当中用于震铃测试。
自增益多通路选择开关电路合成了增益变化选择，通路变换选择和计算机高端通信控制等功能。这对构建整个自动测试系统的测试平台部分起到了较大的帮助，为后续的开发工作打下较为坚实的基础。
本实用新型装置的外形结构如下：
长为250CM，宽为55.5CM，深为285。前面板有4个工作指示灯，2个信号输入口，1个复位开关和1个电源开关。指示灯主要用于显示工作状态是否正常。后面板上有1个DB-9的RS-232接插口，1个电源输入口和接地口。
Claims (7)
1、一种用于测试装置的多通道信号选择器，与受控测试仪器和被检测设备电连接，其特征在于：该选择器包括增益变化范围控制部分，控制单元部分和测试通路选择部分组成，多通路的选择由高端控制系统及计算机经通信接口发出指令，通过控制单元的单片机与计算机之间的串行通信实现；增益变化控制是经过计算机与控制单元部分之间的串行通信，由单片机发出选择信号完成。
2、根据权利要求1所述的一种用于测试装置的多通道信号选择器，其特征在于：增益变化范围控制部分包括输入接口、光电开关、集成运算放大器、输出接口，外部信号发生器发出的信号由输入接口接收，由输出接口发出到被检测设备。
3、根据权利要求1或2所述的一种用于测试装置的多通道信号选择器，其特征在于：所述增益变化范围控制部分的光电开关经输入接口接受外来信号发生器发出的信号，并接受来自控制单元译码器发出的控制信号，根据设定电位值选择接收信号的通路，集成运算放大器对信号发生器发出的信号进行放大，再由输出接口输出到被检测设备。
4、根据权利要求1所述的一种用于测试装置的多通道信号选择器，其特征在于：控制单元部分包括单片机、控制光电开关的通路选择的译码器、存储程序的存储单元、连接计算机的串行通信单元，单片机发出测试通路选择信号到测试通路选择部分控制测试通路选择。
5、根据权利要求1或4所述的一种用于测试装置的多通道信号选择器，其特征在于：所述存储单元包括分别与单片机连接的地址锁存器、程序存储器。
6、根据权利要求1或4所述的一种用于测试装置的多通道信号选择器，其特征在于：所述串行通信单元包括串行通信转换器、通信接口，单片机经串行通信单元与计算机进行串行通信。
7、根据权利要求1或4所述的一种用于测试装置的多通道信号选择器，其特征在于：测试通路选择部分包括继电器、输入接口，继电器接收单片机发出的测试通路选择信号，以及被检测设备处理后的信号，由继电器内部的跳变实现通路选择，经输出接口发送到测试仪器。
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2002
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