TW201727254A - 測試裝置及其交流電源偵測方法 - Google Patents

Abstract

一種測試裝置，包含：測試元件、電源供應器、交流電源偵測電路及警示模組。電源供應器透過第一走線、第二走線及地線接收交流電源，俾將交流電源轉換為直流電源並提供至測試元件。交流電源偵測電路透過第一、第二走線及地線接收交流電源，並判斷第一走線及地線間的電壓差是否位於預設範圍外，以及判斷第二走線及地線間的電壓差是否位於預設範圍外。其中當各電壓差均位於對應的預設範圍外時，交流電源偵測電路控制警示模組產生警示訊號。

Description

測試裝置及其交流電源偵測方法

本發明是有關於一種測試技術，且特別是有關於一種測試裝置及其交流電源偵測方法。

測試裝置，例如但不限於自動測試設備(automatic test equipment；ATE)是可用以測試電子線路(通常稱為待測裝置)的裝置。測試設備通常包含訊號電路，以產生選定的驅動訊號傳送至待測裝置的測試端點，並偵測或是監看來自待測裝置的回應訊號，以做為製造商品管測試程序的一部分，或是電路維修時的診斷程序。

通常，測試裝置經由三條電力線接收交流電源並據以運作，其中一條電力線為地線。當地線未適當地接地時，所接收到的交流電源將不穩定。在此狀況下，不僅測試裝置的測試元件可能遭到損壞，漏電流亦可能造成失火或爆炸。因此，不可避免地需要偵測接地的機制來保護測試裝置。

因此，如何設計一個新的測試裝置及其交流電源偵測方法，以解決上述的問題，乃為此一業界亟待解決的問題。

因此，本發明之一態樣是在提供一種測試裝置，包含：複數測試元件、複數電源供應器、交流電源偵測電路以及警示模組。電源供應器彼此電性並聯以透過第一走線、第二走線以及地線(earth wire)接收交流電源，俾將交流電源轉換為直流電源，並提供直流電源至測試元件。交流電源偵測電路與電源供應器電性並聯，以透過第一走線、第二走線以及地線接收交流電源，其中交流電源偵測電路判斷第一走線及地線間的第一電壓差是否位於第一預設範圍外，以及判斷第二走線及地線間的第二電壓差是否位於第二預設範圍外。其中當第一電壓差位於第一預設範圍外以及第二電壓差位於第二預設範圍外時，交流電源偵測電路控制警示模組產生警示訊號。

本發明之另一態樣是在提供一種交流電源偵測方法，應用於測試裝置中，交流電源偵測方法包含：將複數電源供應器電性並聯，並各透過第一走線、第二走線以及地線接收交流電源，俾將交流電源轉換為直流電源，並提供直流電源至測試裝置之複數測試元件；將交流電源偵測電路與電源供應器電性並聯，以透過第一走線、第二走線以及地線接收交流電源；使交流電源偵測電路判斷第一走線及地線間 的第一電壓差是否位於第一預設範圍外，以及判斷第二走線及地線間的第二電壓差是否位於第二預設範圍外；以及當第一電壓差位於第一預設範圍外以及第二電壓差位於第二預設範圍外時，使交流電源偵測電路控制警示模組產生警示訊號。

應用本發明之優點在於藉由測試裝置中的交流電源偵測電路，透過第一走線、第二走線及地線接收交流電源後判斷第一走線及地線或第二走線及地線間的電壓差是否位於預設範圍外，以判斷地線是否適當接地，而達到上述的目的。

1‧‧‧測試裝置

100A-100B‧‧‧測試元件

101‧‧‧交流電源

102A-102B‧‧‧電源供應器

103A-103B‧‧‧直流電源

104‧‧‧交流電源偵測電路

105‧‧‧警示訊號

106‧‧‧警示模組

108‧‧‧交流電供電源

110‧‧‧主機

112‧‧‧顯示單元

200‧‧‧光耦合器

202A、202B‧‧‧容阻電路

300‧‧‧交流電源偵測方法

301-305‧‧‧步驟

EW‧‧‧地線

LW‧‧‧火線

NW‧‧‧中性線

第1圖為本發明一實施例中，一種測試裝置之方塊圖；第2圖為本發明一實施例中，電性耦接於火線、中性線及地線的交流電源偵測電路的電路圖；以及第3圖為本發明一實施例中，交流電源偵測方法的流程圖。

請參照第1圖。第1圖為本發明一實施例中，一種測試裝置1之方塊圖。測試裝置1包含：測試元件100A-100B、電源供應器102A-102B、交流電源偵測電路104以及警示模組106。

於一實施例中，測試裝置1為例如，但不限於用來測試電子線路(通常稱為待測裝置)的自動測試設備(automatic test equipment；ATE)。

電源供應器102A-102B彼此電性並聯，以透過第一走線、第二走線以及地線(earth wire)接收交流電源101，俾分別將交流電源101轉換為直流電源103A以及103B。並且，電源供應器102A-102B分別提供直流電源103A以及103B至測試元件100A-100B。

測試元件100A-100B可為任何用以對待測裝置進行測試的電路，例如但不限於對待測裝置的電壓、電流及電阻進行基本量測的電壓計(voltmeter)、歐姆計(ohmmeter)或安培計(ammeter)、用以驅動待測裝置的訊號產生器、數位訊號產生器(digital pattern generator)或脈波產生器(pulse generator)，或是示波器(oscilloscope)或頻率計數器等用以分析待測裝置的回應。

需注意的是，測試元件100A-100B及電源供應器102A-102B的數目可隨不同的應用而不同，不受上述的數目所限。更進一步地，一個電源供應器可提供直流電源給一或多個測試元件。

交流電源偵測電路104與電源供應器102A-102B電性並聯，以接收交流電源101。更詳細地說，電源供應器102A-102B及交流電源偵測電路104透過第1圖中的火線(live wire)LW、中性線(neutral wire) NW以及地線(earth wire)EW，自交流電供電源108接收交流電源101。

於一實施例中，火線LW直接電性耦接於電力公司的發電機，並依照不同的發電機類型傳送例如，但不限於110伏特或220伏特的電壓。中性線NW在電力訊號經過例如測試元件或不同家電的負載後，回傳電力訊號至發電機。地線EW通常不攜帶電力訊號，並為接地。一般來說，中性線NW和地線EW幾乎是零伏特。

交流電源偵測電路104判斷火線LW及地線EW間的電壓差是否位於預設範圍外。舉例來說，由於地線EW接近於零伏特，當火線LW帶有110伏特的電壓時，交流電源偵測電路104判斷火線LW及地線EW間的電壓差是否大於或小於鄰近110伏特的預設範圍，例如90伏特至120伏特的範圍。當火線LW及地線EW間的電壓差在這樣的預設範圍外時，交流電源偵測電路104判斷地線EW並未適當地接地。

交流電源偵測電路104亦判斷中性線NW及地線EW間的電壓差是否位於預設範圍外。舉例來說，由於地線EW和中性線NW均接近於零伏特，交流電源偵測電路104判斷中性線NW及地線EW間的電壓差是否大於或小於鄰近0伏特的預設範圍，例如2伏特至-2伏特的範圍。當中性線NW及地線EW間的電壓差在這樣的預設範圍外時，交流電源偵測電路104判斷地線EW並未適當地接地。

當地線EW並未適當地接地時，上述的交流電源101將不穩定，且可能造成直流電源103A及103B有不適當的電壓準位。在此狀況下，不僅測試裝置1的測試元件100A-100B可能遭到損壞，漏電流亦可能造成失火或爆炸。

因此，當火線LW及地線EW的電壓差位於預設範圍(例如90伏特至120伏特的範圍)外，以及中性線NW及地線EW間的電壓差位於預設範圍(例如2伏特至-2伏特的範圍)外時，交流電源偵測電路104控制警示模組106產生警示訊號105。

於一實施例中，警示模組106為發光模組，且警示訊號105為具有不同顏色的發光訊號或具有不同頻率的閃光訊號。於另一實施例中，警示模組106為聲音產生模組，且警示訊號105為聲音訊號。

於又一實施例中，警示模組106為訊號產生器，且警示訊號105為電訊號。警示模組106電性耦接於主機110，以使主機110接收警示訊號105。於一實施例中，警示訊號105為類比訊號，需要轉換為數位訊號以由主機110所接收。於另一實施例中，警示訊號105為數位訊號。

當主機110接收到警示訊號105後，主機110可起始一保護程序，以保護測試元件100A-100B。於一實施例中，主機110可包含顯示單元112，以使主機110顯示提示畫面(未繪示)於顯示單元112上以提示使用者。

請參照第2圖。第2圖為本發明一實施例中，電性耦接於火線LW、中性線NW及地線EW的交流電源偵測電路104的電路圖。

交流電源偵測電路104包含光耦合器200，電性耦接於火線LW以及地線EW間。在不同的實施例中，光耦合器200可為例如，但不限於電阻式光耦合器、二極體式光耦合器、電晶體式光耦合器、矽控整流器(silicon-controlled rectifier)式光耦合器、雙向三極閘流體(TRIAC)式光耦合器或固態繼電器(solid-state relay)式光耦合器。

光耦合器200在交流電源101的負半周或是正半周導通。當光耦合器200導通時，光耦合器200兩端的電壓可被量測。根據這樣的電壓量測，可進一步判斷火線LW及地線EW的電壓差是否位於預設範圍外。

更進一步地，交流電源偵測電路104包含具有電阻R1及電容C1，並與光耦合器200串聯的容阻電路202A。

需注意的是，於部分狀況中，火線LW及中性線NW可能設置成反向。為了在這樣的狀況下進行量測，可額外設置一個具有電阻R2及電容C2的容阻電路202B。

在部分技術中，用以偵測地線EW是否適當接地的電路容易受到所連接的負載，例如電源供應器中的電容影響。藉由將容阻電路202A與光耦合器200電性耦接，電容的影響將可降低。

請參照第3圖。第3圖為本發明一實施例中，交流電源偵測方法300的流程圖。交流電源偵測方法300可應用於第1圖所繪示的測試裝置1中。交流電源偵測方法300包含下列步驟。

於步驟3O1，將電源供應器102A-102B電性並聯，並各透過火線LW、中性線NW以及地線EW接收交流電源101，俾將交流電源101轉換為直流電源103A及103B，並提供直流電源103A及103B至測試裝置1之測試元件100A-100B。

於步驟302，將交流電源偵測電路104與電源供應器102A-102B電性並聯，以透過火線LW、中性線NW以及地線EW接收交流電源101。

於步驟303，使交流電源偵測電路104判斷火線LW及地線EW間的電壓差與中性線NW及地線EW間的電壓差是否均位於各別對應的預設範圍外。

當火線LW及地線EW間的電壓差與中性線NW及地線EW間的電壓差至少其中之一不位於對應的預設範圍外時，於步驟304，交流電源偵測電路104判斷地線EW適當地接地。

當火線LW及地線EW間的電壓差與中性線NW及地線EW間的電壓差均位於對應的預設範圍外時，於步驟305，交流電源偵測電路104判斷地線EW並未適當地接地，並控制警示模組106產生警示訊號105。

雖然本案內容已以實施方式揭露如上，然其並非配置以限定本案內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本案內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧測試裝置

100A-100B‧‧‧測試元件

101‧‧‧交流電源

102A-102B‧‧‧電源供應器

103A-103B‧‧‧直流電源

104‧‧‧交流電源偵測電路

105‧‧‧警示訊號

106‧‧‧警示模組

108‧‧‧交流電供電源

110‧‧‧主機

112‧‧‧顯示單元

EW‧‧‧地線

LW‧‧‧火線

NW‧‧‧中性線

Claims (16)

1. 一種測試裝置，包含：複數測試元件；複數電源供應器，彼此電性並聯以透過一第一走線、一第二走線以及一地線(earth wire)接收一交流電源，俾將該交流電源轉換為一直流電源，並提供該直流電源至該等測試元件；一交流電源偵測電路，與該等電源供應器電性並聯，以透過該第一走線、該第二走線以及該地線接收該交流電源，其中該交流電源偵測電路判斷該第一走線及該地線間的一第一電壓差是否位於一第一預設範圍外，以及判斷該第二走線及該地線間的一第二電壓差是否位於一第二預設範圍外；以及一警示模組；其中當該第一電壓差位於該第一預設範圍外以及該第二電壓差位於該第二預設範圍外時，該交流電源偵測電路控制該警示模組產生一警示訊號。
2. 如請求項1所述之測試裝置，其中該第一走線及該第二走線其中之一為火線(live wire)，另一者為一中性線(neutral wire)。
3. 如請求項1所述之測試裝置，其中該警示模組為一發光模組，且該警示訊號為一發光訊號或一閃光訊號。
4. 如請求項1所述之測試裝置，其中該警示模組為一聲音產生模組，且該警示訊號為一聲音訊號。
5. 如請求項1所述之測試裝置，其中該警示模組電性耦接於一主機，以使該主機接收該警示訊號並起始一保護程序，以保護該等測試元件。
6. 如請求項1所述之測試裝置，其中該警示模組電性耦接於包含一顯示單元的一主機，以使該主機接收該警示訊號並顯示一提示畫面於該顯示單元上。
7. 如請求項2所述之測試裝置，其中該交流電源偵測電路包含一光耦合器，電性耦接於該火線以及該地線間，以在該交流電源的一正半周或一負半周導通，俾判斷該火線以及該地線間的一電壓差是否超出一預設範圍。
8. 如請求項7所述之測試裝置，其中該交流電源偵測電路更包含一容阻電路，與該光耦合器電性串聯。
9. 一種交流電源偵測方法，應用於一測試裝置中，該交流電源偵測方法包含：將複數電源供應器電性並聯，並各透過一第一走線、一第二走線以及一地線接收一交流電源，俾將該交流電源轉換為一直流電源，並提供該直流電源至該測試裝置之複數測試元件；將一交流電源偵測電路與該等電源供應器電性並聯，以透過該第一走線、該第二走線以及該地線接收該交流電源；使該交流電源偵測電路判斷該第一走線及該地線間的一第一電壓差是否位於一第一預設範圍外，以及判斷該第二走線及該地線間的一第二電壓差是否位於一第二預設範圍外；以及當該第一電壓差位於該第一預設範圍外以及該第二電壓差位於該第二預設範圍外時，使該交流電源偵測電路控制一警示模組產生一警示訊號。
10. 如請求項9所述之交流電源偵測方法，其中該第一走線及該第二走線其中之一為火線，另一者為一中性線。
11. 如請求項9所述之交流電源偵測方法，其中該警示模組為一發光模組，且該警示訊號為一發光訊號或一閃光訊號。
12. 如請求項9所述之交流電源偵測方法，其中該警示模組為一聲音產生模組，且該警示訊號為一聲音訊號。
13. 如請求項9所述之交流電源偵測方法，其中該警示模組電性耦接於一主機，該交流電源偵測方法更包含：使該主機接收該警示訊號；以及起始一保護程序，以保護該等測試元件。
14. 如請求項9所述之交流電源偵測方法，其中該警示模組電性耦接於包含一顯示單元的一主機，該交流電源偵測方法更包含：使該主機接收該警示訊號；以及顯示一提示畫面於該顯示單元上。
15. 如請求項10所述之交流電源偵測方法，其中該交流電源偵測電路包含一光耦合器，電性耦接於該火線以及該地線間，該交流電源偵測方法更包含：使該光耦合器在該交流電源的一正半周或一負半周導通；以及判斷該火線以及該地線間的一電壓差是否超出一預設範圍。
16. 如請求項15所述之交流電源偵測方法，更包含：使一容阻電路與該光耦合器電性串聯。