本發(fā)明屬于高壓電源電壓電流測(cè)試儀領(lǐng)域,具體涉及一種自動(dòng)化智能高壓測(cè)試儀。
背景技術(shù):
由于高壓電源輸出電壓高,在幾伏特到幾千伏特之間變化,電壓輸出組數(shù)多,輸出電流小,從幾個(gè)微安到幾百個(gè)微安,而且測(cè)量的精確度要求很高。市場(chǎng)上現(xiàn)有測(cè)試儀器有以下缺陷:
1.輸出電壓在幾伏特到幾千伏特變化時(shí),測(cè)量誤差太大達(dá)不到測(cè)量要求,有的高電壓測(cè)量精度能達(dá)到要求,但是低電壓測(cè)量精度確不能達(dá)到要求。
2.測(cè)試效率太低,只能手動(dòng)操作,不能用測(cè)試軟件控制儀器編寫程序,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試提高生產(chǎn)效率。
3.不能夠高電壓、低電壓同時(shí)測(cè)試,相互干擾導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)精確度低;
4.測(cè)試數(shù)據(jù)不能保存,不能進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)分析。
5.可調(diào)直流電源和PWM信號(hào)發(fā)生器不能同時(shí)聯(lián)合為一體,需要外加直流電源或PWM信號(hào)發(fā)生器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足,本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)化智能高壓測(cè)試儀。
本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種自動(dòng)化智能高壓測(cè)試儀,包括:
三個(gè)電流輸入端口、三個(gè)低壓輸入端口、兩個(gè)高壓輸入端口,用于高壓電源輸出電流、低壓電和高壓電的檢測(cè);
取樣電路,用于對(duì)輸入的電流和電壓進(jìn)行取樣;
放大電路,用于對(duì)取樣出的電流和電壓進(jìn)行放大;
模數(shù)轉(zhuǎn)換器,用于將放大的得到的電流和電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào);
微控制處理器,用于處理從所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器得到的數(shù)字信號(hào),并輸出電流信號(hào);
PWM控制電路;
八組PWM信號(hào)輸出端口,用于輸出信號(hào);
觸屏顯示模塊、顯示從所述微控制處理器得到的信號(hào),并通過(guò)該觸屏顯示模塊的觸屏顯示功能向所述微控制處理器輸入信號(hào);
通訊接口,用于控制電腦通信連接;
第一電源電路和可調(diào)的第二電源電路,用于輸出電流和電壓;
電壓顯示模塊,用于顯示所述22~28V/1A調(diào)節(jié)后輸出的實(shí)際電壓;
電流顯示模塊,用于顯示所述輸出的電流;
22~28V/1A直流輸出端口和5V/0.5A直流輸出端口;
上述的電流輸入端口和電壓輸入端口均接入所述取樣電路,所述取樣電路接入所述放大電路,所述放大電路接入所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器接入所述微控制處理器,所述微控制處理器上連接有所述PWM控制電路、所述通訊接口、所述八組PWM信號(hào)輸出接口和所述觸屏顯示模塊,所述PWM控制電路上連接有所述八組PWM信號(hào)輸出接口,所述第一電源電路也連接在所述微控制處理器上,可調(diào)的第二電源電路通過(guò)可調(diào)電壓控制開(kāi)關(guān)連接在所述微控制處理器上,所述第一電源電路和可調(diào)的第二電源電路分別連接所述電壓顯示模塊和電流顯示模塊,所述可調(diào)的第二電源電路上連接有22~28V/1A直流輸出端口,所述第一電源電路上連接有5V/0.5A直流輸出端口。
進(jìn)一步,所述通訊接口接入電腦,該電腦上設(shè)置有測(cè)試程序和控制調(diào)節(jié)程序。
進(jìn)一步,所述通訊接口包括USB通訊接口和RS232接口。
進(jìn)一步,所述微控制處理器為32位基于ARM核心的帶32K字節(jié)閃存的為控制處理器。
進(jìn)一步,所述電壓顯示模塊和電流顯示模塊為數(shù)碼管顯示。
進(jìn)一步,將上述所有電子模塊、電路和端口整合到一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。
進(jìn)一步,所述取樣電路中的取樣電阻采用軍用級(jí)別高精度、高耐電流及電壓取樣電阻。
進(jìn)一步,所述微控制處理器上設(shè)置有一個(gè)外接鍵盤接口。
進(jìn)一步,所述第一電源電路為5V/0.5A直流電路,所述第二電源電路為22V~28V/1A直流電路。
進(jìn)一步,八組PWM信號(hào)輸出端口輸出相同占空比或者不同占空比的PWM信號(hào)。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),其有益效果為:
1.本儀器使用了觸摸屏控制及顯示技術(shù),具有以下優(yōu)點(diǎn),
(1)減化儀器電路設(shè)計(jì)、縮小了儀器體積、從而節(jié)省儀器制作成本,
(2)將5V/0.5A、22~28V/1A測(cè)試用DC電源設(shè)計(jì)在儀器內(nèi),使用更方便,
(3)節(jié)省了11個(gè)數(shù)碼顯示管,以及18個(gè)按鍵開(kāi)關(guān),使儀器內(nèi)部電路設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、可靠;
2.儀器可以與電腦進(jìn)行通訊,將測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X中進(jìn)行保存,為質(zhì)量部及工程師對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量分析提供測(cè)試數(shù)據(jù);
3.可以在電腦上進(jìn)行測(cè)試程序編寫,并保存多個(gè)機(jī)種的測(cè)試程序;
4.生產(chǎn)線可以通過(guò)電腦編程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試功能,設(shè)定程序后,PWM信號(hào)會(huì)自動(dòng)變化,隨著PWM信號(hào)的變化,輸出電壓也會(huì)跟著變化,程序會(huì)自動(dòng)記錄輸出電壓每次變動(dòng)的數(shù)據(jù)并能將數(shù)據(jù)導(dǎo)出,大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量及測(cè)試效率;
5.使用了軍用級(jí)別高精度、高耐電流及電壓取樣電阻,保證了測(cè)量的精確度。
6.可同時(shí)對(duì)高電壓、小電流的自動(dòng)測(cè)試,并自動(dòng)記錄保存測(cè)試數(shù)據(jù)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的電路方框圖。
1-電流輸入端口;2-低壓輸入端口;3-高壓輸入端口;
4-取樣電路;5-放大電路;6-微控制處理器;
7-通訊接口;8-觸屏顯示模塊;9-PWM控制電路;
10-PWM信號(hào)輸出端口;11-可調(diào)電壓控制開(kāi)關(guān);
12-第一電源電路/可調(diào)的第二電源電路;
13-可調(diào)電壓顯示/電流顯示;14-5V/0.5A輸出端口;
15-22~28V/1A輸出端口;16-模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述,但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
如圖1所示,一種自動(dòng)化智能高壓測(cè)試儀,包括
三個(gè)電流輸入端口1、三個(gè)低壓輸入端口2、三個(gè)高壓輸入端口3,用于高壓電源輸出的電流、低壓電和高壓電的檢測(cè);
取樣電路4,用于高壓電源輸入的電流和電壓進(jìn)行取樣;
放大電路5,用于對(duì)取樣出的電流和電壓進(jìn)行放大;
模數(shù)轉(zhuǎn)換器16,用于將放大的得到的電流和電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào);
微控制處理器6,用于處理從所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器16得到的數(shù)字信號(hào),并輸出電流信號(hào);
PWM控制電路9;
八組PWM信號(hào)輸出端口10;用于輸出PWM信號(hào)
觸屏顯示模塊8、顯示從所述微控制處理器6得到的信號(hào),并通過(guò)該觸屏顯示模塊8的觸屏顯示功能向所述微控制處理器6輸入信號(hào);
通訊接口7,用于控制電腦通信連接;
第一電源電路12和可調(diào)的第二電源電路12,用于輸出電流和電壓;
電壓顯示模塊13,用于顯示所述22~28V/1A調(diào)節(jié)后輸出的實(shí)際電壓;
電流顯示模塊13,用于顯示所述輸出的電流;
22~28V/1A直流輸出端口15和5V/0.5A直流輸出端口14;
上述的電流輸入端口1和電壓輸入端口2或3均接入所述取樣電路4,所述取樣電路4接入所述放大電路5,所述放大電路5接入所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器16,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器16接入所述微控制處理器6,所述微控制處理器6上連接有所述PWM控制電路9、所述通訊接口7、所述八組PWM信號(hào)輸出端口10和所述觸屏顯示模塊8,所述PWM控制電路9上連接有所述八組PWM信號(hào)輸出端口10,所述第一電源電路12也連接在所述微控制處理器6上,可調(diào)的第二電源電路12通過(guò)可調(diào)電壓控制開(kāi)關(guān)11連接在所述微控制處理器6上,所述第一電源電路12和可調(diào)的第二電源電路12分別連接所述電壓顯示模塊13和電流顯示模塊13,所述可調(diào)的第二電源電路12上連接有22~28V/1A直流輸出端口15,所述第一電源電路12上連接有5V/0.5A直流輸出端口14。
進(jìn)一步,所述通訊接口7接入電腦,該電腦上設(shè)置有測(cè)試程序和控制調(diào)節(jié)程序。
進(jìn)一步,所述通訊接口7包括USB通訊接口7和RS232接口。
進(jìn)一步,所述微控制處理器6為32位基于ARM核心的帶32K字節(jié)閃存的為控制處理器。
進(jìn)一步,所述電壓/電流顯示模塊13為數(shù)碼管顯示。
進(jìn)一步,將上述所有電子模塊、電路和端口整合到一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。
進(jìn)一步,所述取樣電路4中的取樣電阻采用軍用級(jí)別高精度、高耐電流及電壓取樣電阻。
進(jìn)一步,所述微控制處理器6上設(shè)置有一個(gè)外接鍵盤接口。
本發(fā)明中,需要進(jìn)行測(cè)試的高壓電源通過(guò)電流輸入接口1和電壓輸入接口2或3接入到本儀器中,可以單獨(dú)接入也可以同時(shí)接入。接入的電流和電壓通過(guò)取樣電路4進(jìn)行取樣,取樣后的電流和電壓通過(guò)放大電路5后可以通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器16傳輸?shù)轿⒖刂铺幚砥?,或者通過(guò)主電板向取樣電路4提供-/+12V供電。微控制處理器6由于通過(guò)通信接口與電腦連接,所以受到電腦上的測(cè)試程序和控制調(diào)節(jié)程序控制,通過(guò)微處理器6內(nèi)部電路實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入電流和電壓的檢測(cè)。PWM控制電路9通過(guò)八組PWM信號(hào)輸出接口輸出數(shù)字信號(hào),其占空比的調(diào)節(jié)由電腦上的控制調(diào)節(jié)程序?qū)崿F(xiàn)。同時(shí)由于微控制處理器6與觸屏顯示模塊8連接,調(diào)節(jié)的結(jié)果可以從觸屏顯示模塊8上看到,同時(shí)也可以通過(guò)觸屏顯示模塊8調(diào)節(jié)相應(yīng)變量。微控制處理器6通過(guò)可調(diào)電壓調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)、22~28V/1A直流輸出端口15和電路輸出一個(gè)22~28V/1A的直流電,同時(shí)也通過(guò)第一電源電路12和電路輸出一個(gè)5V/0.5A的直流電。
比如說(shuō):一高壓電源有6路輸出,每一路的PWM信號(hào)需要從0%到100%以每秒提高5%的量變化20次,那每一路輸出電壓也會(huì)變化20次,6路就有120次的電壓變化,120次的電壓數(shù)據(jù)可以在20秒內(nèi)全部記錄完并保存數(shù)據(jù),如果靠人工手動(dòng)來(lái)設(shè)定一個(gè)PWM信號(hào),然后再記錄一個(gè)數(shù)據(jù)的話,可能需要1個(gè)多小時(shí)才能完成120次電壓變化的數(shù)據(jù)記錄,也還需要花時(shí)間來(lái)整理測(cè)試數(shù)據(jù)。所以本發(fā)明所述自動(dòng)化高壓測(cè)試儀的PWM信號(hào)可用程序設(shè)定自動(dòng)跳變,不用人工設(shè)定一次跳變一次,測(cè)試數(shù)據(jù)也不用手動(dòng)錄入,測(cè)試完畢后可直接導(dǎo)出測(cè)試數(shù)據(jù),如果數(shù)據(jù)多了的話,也節(jié)省了人工錄入和整理數(shù)據(jù)的時(shí)間,測(cè)試效率大大提高。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此,凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案,皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。