本申請要求2015年9月17日提交的美國臨時申請No.62/219,841的權(quán)益，其公開內(nèi)容通過引用并入到本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及測試設(shè)備布置。特別地，本發(fā)明涉及具有過熱控制器的線路測試設(shè)備布置的改進末端，該過熱控制器配置為取代線路測試設(shè)備布置的傳統(tǒng)末端中使用的某些部件。

背景技術(shù)：

美國專利No.9,140,613公開了一種過熱控制器(SHC)。其中公開的SHC是單一、單獨使用、獨立的設(shè)備，其具備所有的傳感器、電子設(shè)備、和處理能力，從而自動測試流體類型(例如制冷劑)，并且報告與居住、工業(yè)以及科學(xué)應(yīng)用相關(guān)的多種常用流體類型的過熱情況。美國專利No.9,140,613整體并入本文。

本文圖3和4顯示了一種已知的SHC 10，其與美國專利No.9,140,613中公開的過熱控制器類似。如圖3和4所示，SHC 10的示例實施例包括具有本體14，蓋16以及流體入口組件18的殼體12。流體入口組件18可以通過安裝環(huán)19固定到殼體12。安裝環(huán)19通過螺紋連接將流體入口組件18安裝到殼體12的部分。替代地，安裝環(huán)19可以通過任何期望的方式連接到流體入口組件18上，例如通過焊接或緊壓配合。在圖3和4顯示的實施例中，流體入口組件18為具有中央形成開口的黃銅配件，該開口限定了密封表面20。當(dāng)通過已知的方式在傳統(tǒng)的加熱、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)以及制冷(HVAC-R)系統(tǒng)(沒有顯示)中使用時，SHC 10的密封表面20可與HVAC-R系統(tǒng)中的連接器緊密結(jié)合，從而限定金屬-金屬密封。

已知的過熱控制器包括壓力傳感器作為其集成的部件。例如，已知的SHC 10包括集成的壓力和溫度傳感器22，其具有安裝到印刷電路板(PCB)28上的壓力傳感器部分24和溫度傳感器部分26。過熱處理器30、數(shù)據(jù)-報告或通信模塊32、以及輸入/輸出(IO)模塊34也安裝到PCB 28上。IO模塊34是一種物理的硬件接口，其接收輸入功率，并且通過可用的硬線接口(例如線或電纜36)向過熱處理器30報告數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^IO模塊34連接到SHC 10的目標(biāo)設(shè)備示意性地在圖4中表示為38，并且可以包括附加的溫度傳感器、膝上型電腦和筆記本電腦、移動電話、存儲卡以及其它設(shè)備。替代地，目標(biāo)設(shè)備38可以通過無線連接方式連接到通信模塊32。

過熱處理器30安裝到PCB 28上，并且是一種高分辨率、高準(zhǔn)確率設(shè)備，其處理分別來自集成的壓力和溫度傳感器22的壓力傳感器部分24和溫度傳感器部分26的輸入信號、測試流體類型、計算流體的過熱，并提供識別計算的過熱的水平的輸出。過熱處理器30也可以配置為提供其它數(shù)據(jù)，例如流體溫度、流體壓力、流體類型、機載存儲器中保存的相關(guān)歷史數(shù)據(jù)(例如報警以及開-關(guān)歷史)，以及其它期望的信息。有利地，過熱處理器30在一次校準(zhǔn)后在一般的壓力和溫度操作范圍內(nèi)保持高水平的準(zhǔn)確性。合適的過熱處理器的非限制性實施例包括具有嵌入和/或非機載的存儲器和外圍設(shè)備的微控制器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和專用集成電路(ASIC)。

線路測試設(shè)備布置的傳統(tǒng)末端可以用于在設(shè)備——例如微閥、微閥激活設(shè)備、其它電子流體閥，以及其它電子設(shè)備(例如壓力傳感器和流量傳感器)——已經(jīng)被制造和/或安裝之后，測試這些設(shè)備。線路測試設(shè)備布置的傳統(tǒng)末端可以包括測試平臺，其具有下列配置用來測試被測單元(UUT)或設(shè)備的至少一個工作參數(shù)的測試部件中的一個或多個：萬用表(識別和測量UUT的輸入電壓)、熱電阻、壓力換能器(測量設(shè)備的輸入壓力)、脈沖寬度調(diào)制(PWM)驅(qū)動器(控制設(shè)備的功率)、壓力調(diào)節(jié)器、減壓器、一個或多個電功率的功率源、計算機和數(shù)據(jù)采集裝置。

然而，本領(lǐng)域需要簡單化的線路測試設(shè)備布置末端，使其具有更少的測試部件，從而更容易構(gòu)建并且更為有效。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請描述改進的測試設(shè)備布置的各種實施例，其中在測試設(shè)備布置中使用的某些測試部件被過熱控制器所取代。

在一個實施例中，測試設(shè)備布置包括過熱控制器，其配置為與待測單元連接，并進一步配置為測試待測單元的至少一個操作參數(shù)。

在另一個實施例中，測試設(shè)備布置包括測試部件，該測試部件配置為與待測單元相連，并進一步配置為測試待測單元的至少一個操作參數(shù)。過熱控制器被配置為與待測單元相連，也被配置為測試待測單元的沒有被測試部件測試的至少一個操作參數(shù)。過熱控制器包括處理器，其配置為執(zhí)行萬用表(multimeter)功能、脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動器(pulse width modulation driver)功能和壓力換能器(pressure transducer)功能中的至少一個。

在另一個實施例中，測試電子設(shè)備的方法包括將過熱控制器連接到電子設(shè)備上，其中過熱控制器配置為測試電子設(shè)備的至少一個操作參數(shù)。接著用該過熱控制器測試電子設(shè)備的所述至少一個操作參數(shù)。

通過結(jié)合附圖地閱讀以下詳細描述，本發(fā)明的各種益處對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。

附圖說明

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的改進的線路測試設(shè)備布置的末端的第一實施例的簡圖。

圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的改進的線路測試設(shè)備布置的末端的第二實施例的簡圖。

圖3是已知的通用過熱控制器的透視圖。

圖4是圖3顯示的已知的通用過熱控制器的截面圖。

具體實施方式

現(xiàn)參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的改進的測試設(shè)備布置的第一實施方式整體表示為40。

測試設(shè)備布置40可以是線路測試設(shè)備布置的末端，因此被配置為在設(shè)備(例如待測單元(UUT)46)被制造和/或組裝之后測試設(shè)備。替代地，測試設(shè)備布置40可以被配置為在制備和/或組裝UUT 46的任意階段對其測試。該改進的測試設(shè)備布置40包括壓力調(diào)節(jié)器42、壓力傳感器或換能器44，以及位于壓力調(diào)節(jié)器42和壓力換能器44之間的待測單元(UUT)46。壓力換能器44測試UUT 46的輸入壓力。來自壓力換能器44的壓力數(shù)據(jù)可以路由通過數(shù)據(jù)采集裝置50、處理器(例如計算機)52，以及與SHC 10相連的轉(zhuǎn)換器模塊54。減壓器48可以與壓力換能器44相連。

減壓器48可以是任何期望的減壓器，包括傳統(tǒng)的配置為延緩加壓氣體運動通過UUT 46變成環(huán)境大氣壓力的減壓器。壓力換能器44可以是任何期望的壓力換能器，例如微創(chuàng)(Viatran)247型壓力換能器，或者配置為將壓力轉(zhuǎn)換成電信號的任何壓力換能器。轉(zhuǎn)換器模塊54可以是任何期望的轉(zhuǎn)換器模塊，例如U485G轉(zhuǎn)換器模塊，或者配置為輔助從USB到RS485或RS422數(shù)據(jù)協(xié)議的通信轉(zhuǎn)換的任何轉(zhuǎn)換器模塊。

計算器52可以具有附加至其上的USB集線器53用于連接測試設(shè)備布置40內(nèi)的一個或多個SHC 10。SHC 10可以進一步連接到UUT 46。SHC 10，以及測試設(shè)備布置40的其它任何一個測試部件，可以由電源56提供動力。在示例的實施方式中，加壓氣體(例如來自加壓氣體源58的氮氣或空氣)可以采用已知的方式通過壓力調(diào)節(jié)器42被引入UUT 46。加壓氣體從壓力調(diào)節(jié)器42沿著箭頭A的方向運動通過UUT 46、壓力換能器44、減壓器48，之后排放到測試設(shè)備布置40位于其中的環(huán)境E中。

在本文中，下列術(shù)語和慣用語如所指示地被限定：

1.“待測單元”(UUT)：一種需要動力以啟動或完成期望任務(wù)的設(shè)備。UUT 46可以包括裝置例如模塊化硅膨脹閥(MSEVs)、其它微閥激活設(shè)備、微閥、其它電子流體閥，以及其它電子設(shè)備例如壓力傳感器和流量傳感器。

2.“模塊化硅膨脹閥”(MSEV)：一種電子控制、通常關(guān)閉的、以及單流動方向的制冷劑膨脹閥。MSEV可以在加熱、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)以及制冷(HVAC-R)應(yīng)用中用于制冷劑的質(zhì)量流控制。MSEV提供精確的過熱控制并且包括嵌入其中的微閥。一種適合的MSEV示例是由德克薩斯(Texas)州的奧斯汀(Austin)市的盾安美斯泰克(DunAn Microstaq)公司制造的MSEV。

3.“脈沖寬度調(diào)制”(PWM)：一種用于將信息編碼到脈沖信號中的調(diào)制技術(shù)。PWM一般用于允許控制提供給電子設(shè)備的功率。

4.PWM驅(qū)動器：一種控制至UUT的功率的設(shè)備。通過以快速的速率接通和切斷來自電子設(shè)備的功率源的功率而控制提供給UUT的電壓和電流的平均值。為了功率輸送，PWM可以用于控制提供給負載(例如UUT)的功率量，而不會導(dǎo)致由于電阻裝置的線性功率傳輸而導(dǎo)致的損失。除了電力輸送，PWM驅(qū)動器可以用于很多其它領(lǐng)域，包括控制伺服機械系統(tǒng)、電話通信信號調(diào)制、電壓調(diào)節(jié)，以及用于音頻效果和放大。

5.“過熱控制器”(SHC)：一種包含自動檢測多種流體類型(例如制冷劑)所需的所有傳感器、電子器件和處理能力的裝置，其具有最低程度的對于重新校準(zhǔn)的需求，該裝置報告在居住、工業(yè)以及科學(xué)用途中的多種常用流體類型的過熱。這種過熱控制器的一個實施例在美國專利No.9,140,613中公開。本文公開的SHC 10可以配置為提供附加的數(shù)據(jù)，例如流體溫度、流體壓力、流體類型以及機載存儲器中保存的歷史數(shù)據(jù)(例如報警以及開-關(guān)歷史)，以及其它期望的信息。SHC 10也可以配置為高分辨率處理器，其能檢測和處理電阻和電壓信息，并且控制電功率源(例如電源)的向UUT 46電輸出，并且能夠檢測和控制輸入PWM和輸出壓力。

6.“熱電阻”：一種類型的電阻器，其電阻率隨溫度顯著變化，和/或其電阻率的變化超過標(biāo)準(zhǔn)的電阻器。

7.“數(shù)據(jù)采集裝置”：將模擬波形轉(zhuǎn)化成數(shù)值已用于SHC 10處理的設(shè)備。

8.“轉(zhuǎn)換器模塊”：一種在USB計算機端口和常規(guī)RS485和RS422數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間進行通信轉(zhuǎn)換的模塊或設(shè)備。一種適合的轉(zhuǎn)換器模塊的非限制性的示例為U485G轉(zhuǎn)換器模塊。

壓力換能器44可以配置為感測和測量UUT 46內(nèi)的氣體和/或流體的壓力。例如，壓力換能器44可以產(chǎn)生作為施加在其上的壓力的函數(shù)的信號，通常為電信號。壓力換能器44進一步可以配置為感測和測量UUT 46輸入和/或輸出的壓力。除了感測和測量UUT 46輸入和/或輸出的壓力，壓力換能器44可以用于很多領(lǐng)域，例如間接測量包括液體或氣體流量、流速、液位和海拔的變量。

除了在美國專利No.9,140,613公開的過熱處理器的功能，SHC 10內(nèi)的過熱處理器30可以配置為高分辨率處理器，其能夠檢測和處理電阻和電壓信息，并控制從電功率源(例如電源56)至UUT 46電輸出。

測試設(shè)備布置40的各種測試和其它部件可以安裝或設(shè)置在測試臺中，示意性地顯示為59，并且可以配置為測試多個UUT 46，例如MSEV。

在圖1顯示的測試設(shè)備布置40的示意性實施例中，SHC 10有利地配置為執(zhí)行PWM功能，并進一步配置為保護UUT 46防止過電壓。SHC 10的這一能力因此允許測試設(shè)備布置40能夠被組裝，無需傳統(tǒng)PWM驅(qū)動器來控制提供給UUT 46的功率，且無需傳統(tǒng)的萬用表來讀取至UUT 46的輸入電壓。這節(jié)省了空間，因為傳統(tǒng)的PWM驅(qū)動器和傳統(tǒng)的萬用表二者明顯地比SHC 10更大。

在示例的圖示實施例中，SHC 10內(nèi)的過熱處理器20可以配置為通過在給UUT 46供電前測試UUT 46的電阻來保護UUT 46，從而避免需要傳統(tǒng)的萬用表。替代傳統(tǒng)的萬用表，SHC 10內(nèi)的過熱處理器20可以設(shè)置有算法，以感測提供給測試設(shè)備布置40內(nèi)的UUT 46內(nèi)的輸入電壓，并進一步地，如果感測到過壓條件，則在UUT46損壞之前迅速地關(guān)閉UUT 46的電源，因此避免了對傳統(tǒng)的PWM驅(qū)動器和傳統(tǒng)的萬用表的需求。

SHC 10也可以在UUT 46上執(zhí)行非常大量的PWM循環(huán)，并且因此嚴(yán)格地測試UUT 46磨損和破裂。例如，SHC 10可以在UUT 46中完成一百萬次或更多的PWM循環(huán)。

可以在測試設(shè)備布置40中分配各種物理測試參考點。在圖1所示的測試設(shè)備布置40的實施例中，三個測試點顯示為TP1，TP2和TP3。例如，測試點TP1可以用于確認(rèn)期望的電壓(例如5V)是否已經(jīng)路由至壓力換能器44。測試點TP2可以用于確認(rèn)期望的電壓(例如12V或24V)是否已經(jīng)路由至SHC 10。測試點TP3可以用于確認(rèn)期望的PWM信號正在被發(fā)送給UUT 46。需要理解的是，測試設(shè)備布置40可以配置為具有任意期望的測試點，以檢查或確認(rèn)測試設(shè)備布置40的任意測試部件的功能。

現(xiàn)在參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的改進的測試設(shè)備布置的第二實施例整體表示為60。與測試設(shè)備布置40類似，測試設(shè)備布置60可以是線路測試設(shè)備布置的末端，且因此被配置為在設(shè)備(例如UUT 46)被制造和/或組裝之后對其進行測試。替代地，測試設(shè)備布置60可以被配置為在制造和/或組裝UUT 46的任意階段對其進行測試。

示例的改進的測試設(shè)備布置60可以被配置以測試多個UUT 46。盡管在圖2顯示了兩個UUT 46，但是線路測試設(shè)備布置60可以被配置為測試任意期望數(shù)量的UUT 46。

改進的測試設(shè)備布置60包括與兩個SHC 64中的每一個連接的壓力調(diào)節(jié)器42。在每個SHC 64和UUT 46之間連接有閥68。閥68控制氣體到UUT 46的流動(即，接通和切斷氣體供應(yīng))。閥68可以是任意期望類型的閥，例如電磁閥。SHC 64可以與圖1顯示的SHC 10在結(jié)構(gòu)上相同，但有利地是被配置為執(zhí)行傳統(tǒng)的PWM驅(qū)動器、傳統(tǒng)的萬用表、以及壓力換能器44的功能。與測試設(shè)備布置40類似，測試設(shè)備布置60內(nèi)的UUT 46提供有加壓氣體，例如來自加壓氣體源58的氮氣或空氣，可以采用已知的方式通過壓力調(diào)節(jié)器42被引入UUT 46。SHC 64，以及測試設(shè)備布置60的任何測試或其它部件，可由一種或多種電力源提供動力，例如電源56(在圖2沒有顯示，但是顯示在圖1)。測試設(shè)備布置60的各種測試部件可以固定或安裝在測試臺中(沒有顯示)。

如果希望，數(shù)據(jù)采集裝置(例如數(shù)據(jù)采集裝置50)可以在電磁閥68和計算機52之間提供通信或提供界面。

在圖2顯示的實施例中，每個SHC 64可以有利地配置為執(zhí)行PWM驅(qū)動器功能，作為壓力換能器，并進一步配置為以和傳統(tǒng)的萬能表相同的方式保護UUT 46防止過壓。SHC 64的這一能力因此允許測試設(shè)備布置60被裝配，而無需傳統(tǒng)的PWM驅(qū)動器，無需壓力換能器44以及傳統(tǒng)的萬能表。

如上所述，單一的SHC(包括SHC 10和64)可以取代線路測試設(shè)備布置的傳統(tǒng)末端的一個或多個典型的測試部件，例如PWM驅(qū)動器、萬能表、以及壓力換能器44。此外，SHC 10和64可以配置為執(zhí)行其他線路測試設(shè)備布置的測試部件(例如熱電阻和任何其他期望的測試部件)的傳統(tǒng)末端的功能。因此，使用SHC 10和SHC 64取代線路測試設(shè)備布置的測試部件的這些末端的任何一個或多個，通過減少其中測試使用的測試部件的數(shù)量，促使線路測試設(shè)備布置40和60的改進末端更簡單，因此減小了線測試設(shè)備布置40和60的改進末端的大小。更進一步，相對于線路測試設(shè)備的傳統(tǒng)末端，降低了線路測試設(shè)備布置40和60的改進末端的費用和維護需求。

在圖1和圖2中，顯示SHC 10和64分別連接在線路測試設(shè)備布置40和60的改進末端內(nèi)。需要理解的是，SHC 10和64可以配置為：執(zhí)行PWM驅(qū)動器功能，作為壓力換能器，保護設(shè)備例如UUT 46防止過壓，或執(zhí)行這些功能的任意組合，并且可以和任何期望PWM驅(qū)動器、壓力測試和測量、和/或輸入電壓檢測功能的設(shè)備一起使用。這些設(shè)備可以包括如上所述的MSEV、其它微閥激活設(shè)備、微閥、電子流體閥，以及其它例如壓力傳感器和流量傳感器的電子設(shè)備。

本發(fā)明的原理和操作模式在其優(yōu)選實施例中進行了描述。然而應(yīng)該指出的是，在不偏離其范圍的情況下，在此描述的本發(fā)明在特定的示例和描述外還可以有其他方式實施。