本實(shí)用新型主要涉及一種測試儀，屬于測試領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電壓電阻測試儀是一種在實(shí)驗(yàn)室、教學(xué)和日常測量場合中使用廣泛的一種儀器。傳統(tǒng)的指針式儀表功能單一、精度低，不能滿足現(xiàn)代測量的要求，而數(shù)字式儀表卻有著顯著的優(yōu)勢。數(shù)字電壓電阻測試儀是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式加以顯示的儀表。本實(shí)用新型一種測試儀是利用測控軟件來接收用戶操作指令，通過多功能采集單元控制繼電器陣列實(shí)現(xiàn)選通測試電路，測試電路的電壓、電流或電阻的測試數(shù)據(jù)在信號(hào)調(diào)理單元進(jìn)行濾波、隔離和放大后，被測控軟件利用USB4751的頻率采集功能進(jìn)行讀取，采集數(shù)據(jù)在測控軟件中進(jìn)行了處理后進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種測試儀，按指標(biāo)要求檢測機(jī)構(gòu)的接觸電阻、線圈電阻、絕緣電阻、狀態(tài)轉(zhuǎn)換、電流和電壓等性能參數(shù)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種測試儀包括主機(jī)單元、數(shù)據(jù)采集單元、信號(hào)調(diào)理單元、繼電器陣列單元、測試電路、機(jī)構(gòu)、供電單元，主機(jī)單元包括計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)單元、鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)，按指標(biāo)要求檢測機(jī)構(gòu)的接觸電阻、線圈電阻、絕緣電阻、狀態(tài)轉(zhuǎn)換、電流和電壓等性能參數(shù)。

其中，所述數(shù)據(jù)采集單元連接著主機(jī)單元；所述信號(hào)調(diào)理單元連接著數(shù)據(jù)處理單元；所述繼電器陣列單元連接著信號(hào)調(diào)理單元；所述測試電路連接著繼電器陣列單元；所述機(jī)構(gòu)連接著測試電路；所述供電單元的輸出端連接著數(shù)據(jù)采集單元的輸入端；所述供電單元的輸出端連接著信號(hào)調(diào)理單元的輸入端；所述供電單元的輸出端連接著繼電器陣列單元的輸入端；所述供電單元的輸出端連接著測試電路的輸入端；所述存儲(chǔ)單元連接著計(jì)算機(jī)；所述鍵盤的輸出端連接著計(jì)算機(jī)的輸入端；所述鼠標(biāo)的輸出端連接著計(jì)算機(jī)的輸入端；所述計(jì)算機(jī)的輸出端連接著顯示器的輸入端；所述計(jì)算機(jī)的輸出端連接著打印機(jī)的輸入端。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種測試儀所述數(shù)據(jù)采集單元采用研華USB4751多功能采集板卡。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種測試儀所述繼電器陣列單元采用六面金屬殼體封裝。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種測試儀所述測試電路包括低值電阻測量電路、高值電阻測量電路、作動(dòng)源電壓測量電路、作動(dòng)源電流測量電路、機(jī)構(gòu)狀態(tài)檢測電路。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種測試儀所述供電單元包括作動(dòng)源電源、主機(jī)電源、信號(hào)調(diào)理電源、繼電器控制電源。

控制效果：本實(shí)用新型一種測試儀，按指標(biāo)要求檢測機(jī)構(gòu)的接觸電阻、線圈電阻、絕緣電阻、狀態(tài)轉(zhuǎn)換、電流和電壓等性能參數(shù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本實(shí)用新型一種測試儀的硬件結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實(shí)用新型一種測試儀的系統(tǒng)構(gòu)成原理圖。

圖3為本實(shí)用新型一種測試儀的低值電阻測量電路原理圖。

圖4為本實(shí)用新型一種測試儀的高值電阻測量電路原理圖。

圖5為本實(shí)用新型一種測試儀的作動(dòng)源電壓測量電路原理圖。

圖6為本實(shí)用新型一種測試儀的作動(dòng)電流測量電路原理圖。

圖7為本實(shí)用新型一種測試儀的作動(dòng)源電壓調(diào)節(jié)電路原理圖。

圖8為本實(shí)用新型一種測試儀的機(jī)構(gòu)狀態(tài)檢測電路原理圖。

圖9為本實(shí)用新型一種測試儀的繼電器陣列通道轉(zhuǎn)換電路原理圖。

圖10為本實(shí)用新型一種測試儀的繼電器陣列通道轉(zhuǎn)換電路原理圖。

圖11為本實(shí)用新型一種測試儀的繼電器陣列控制電路原理圖。

圖12為本實(shí)用新型一種測試儀的機(jī)構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制原理圖。

圖13為本實(shí)用新型一種測試儀的機(jī)構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制原理圖。

圖14為本實(shí)用新型一種測試儀的機(jī)構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制原理圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種測試儀包括主機(jī)單元、數(shù)據(jù)采集單元、信號(hào)調(diào)理單元、繼電器陣列單元、測試電路、機(jī)構(gòu)、供電單元，主機(jī)單元包括計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)單元、鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)，按指標(biāo)要求檢測機(jī)構(gòu)的接觸電阻、線圈電阻、絕緣電阻、狀態(tài)轉(zhuǎn)換、電流和電壓等性能參數(shù)。

其中，所述數(shù)據(jù)采集單元連接著主機(jī)單元，主機(jī)單元用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面實(shí)時(shí)交互、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能，數(shù)據(jù)處理單元是通過A/D模塊實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)，最終將數(shù)字信號(hào)傳送給主機(jī)單元。

所述信號(hào)調(diào)理單元連接著數(shù)據(jù)處理單元，信號(hào)調(diào)理單元用于對(duì)各種模擬信號(hào)的濾波、隔離、放大，并傳送給數(shù)據(jù)處理單元。

所述繼電器陣列單元連接著信號(hào)調(diào)理單元，繼電器陣列單元用于實(shí)現(xiàn)各種測量通道的切換以及機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換供斷電。

所述測試電路連接著繼電器陣列單元，繼電器陣列單元用于實(shí)現(xiàn)各種測量通道的切換以及機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換供斷電，切換至不同的測量電路，接通的測量電路用于測量電阻或電壓或電流值。

所述機(jī)構(gòu)連接著測試電路，測試電路測試機(jī)構(gòu)的電阻或電壓或電流。

所述供電單元的輸出端連接著數(shù)據(jù)采集單元的輸入端，供電單元用于給數(shù)據(jù)采集單元提供相應(yīng)的電壓，保證數(shù)據(jù)采集單元的正常工作。

所述供電單元的輸出端連接著信號(hào)調(diào)理單元的輸入端，供電單元用于給信號(hào)調(diào)理單元提供相應(yīng)的電壓，保證信號(hào)調(diào)理單元的正常工作。

所述供電單元的輸出端連接著繼電器陣列單元的輸入端，供電單元用于給繼電器陣列單元提供相應(yīng)的電壓，保證繼電器陣列單元的正常工作。

所述供電單元的輸出端連接著測試電路的輸入端，供電單元用于給測試電路提供相應(yīng)的電壓，保證測試電路的正常工作。

所述存儲(chǔ)單元連接著計(jì)算機(jī)，存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)，并供計(jì)算機(jī)調(diào)用。

所述鍵盤的輸出端連接著計(jì)算機(jī)的輸入端，通過鍵盤和鼠標(biāo)將所需輸入的信息輸入計(jì)算機(jī)中。

所述鼠標(biāo)的輸出端連接著計(jì)算機(jī)的輸入端，通過鍵盤和鼠標(biāo)將所需輸入的信息輸入計(jì)算機(jī)中。

所述計(jì)算機(jī)的輸出端連接著顯示器的輸入端，顯示器用于顯示相關(guān)測量信息。

所述計(jì)算機(jī)的輸出端連接著打印機(jī)的輸入端，計(jì)算機(jī)將需要打印的測量數(shù)據(jù)傳送給打印機(jī)，打印機(jī)用于打印測量數(shù)據(jù)。

具體實(shí)施方式二：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14說明本實(shí)施方式，所述數(shù)據(jù)采集單元采用研華USB4751多功能采集板卡。測試儀利用主機(jī)單元的測控軟件來接收用戶操作指令，通過USB4751的DO輸出控制繼電器陣列單元實(shí)現(xiàn)選通測試電路，測試電路的電壓、電流或電阻的測試數(shù)據(jù)在信號(hào)調(diào)理單元進(jìn)行濾波、隔離和放大后，被測控軟件利用USB4751的頻率采集功能進(jìn)行讀取，采集數(shù)據(jù)在測控軟件中進(jìn)行了處理后進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)。機(jī)構(gòu)的狀態(tài)是通過USB4751的DI功能來反饋并顯示在測控軟件界面上。

具體實(shí)施方式三：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14說明本實(shí)施方式，所述繼電器陣列單元采用六面金屬殼體封裝。繼電器陣列單元用于實(shí)現(xiàn)多種測量通道的切換。由于作動(dòng)源供電控制繼電器工作電流較大，及考慮板間互聯(lián)方式，繼電器陣列單元擬采用自研開發(fā)方式。該繼電器陣列單元由繼電器陣列電路板、六面金屬殼體和分別與調(diào)理單元及機(jī)構(gòu)連接的航空插頭組成。繼電器陣列采單元用六面金屬殼體封裝，可有效消除繼電器動(dòng)作對(duì)新型測試儀內(nèi)部其他部組件的電磁干擾。

具體實(shí)施方式四：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14說明本實(shí)施方式，所述測試電路包括低值電阻測量電路、高值電阻測量電路、作動(dòng)源電壓測量電路、作動(dòng)源電流測量電路、機(jī)構(gòu)狀態(tài)檢測電路。低值電阻測量電路原理如說明附圖3所示，機(jī)構(gòu)的合格的電機(jī)電樞電阻、電磁銷線圈電阻分別為6Ω～7Ω和11Ω～23Ω，因此需設(shè)計(jì)量程為0Ω～50Ω的測量電路進(jìn)行測量。而機(jī)構(gòu)的合格的安全開關(guān)和工作開關(guān)接觸電阻均≤0.5Ω，因此需設(shè)計(jì)量程為0Ω～1Ω的低值電阻測量電路進(jìn)行測量。高值電阻測量電路原理圖如說明附圖4所示，機(jī)構(gòu)的電機(jī)與殼體、電磁銷與殼體、狀態(tài)開關(guān)觸片與殼體以及狀態(tài)開關(guān)觸片間電阻均要求≥10MΩ，因此需設(shè)計(jì)高值電阻測量電路，其測試量程0Ω～50MΩ。作動(dòng)源電壓測量電路原理如說明附圖5所示，作動(dòng)源電壓測量采用分壓電路進(jìn)行測量。作動(dòng)電流測量電路原理圖如說明附圖6所示，作動(dòng)電流測量是通過霍爾電流傳感芯片，進(jìn)行電流到電壓的變換，再通過放大電路，最終送至ADC模塊進(jìn)行數(shù)字量化。機(jī)構(gòu)狀態(tài)檢測電路原理圖如說明附圖8所示，機(jī)構(gòu)狀態(tài)檢測通過將觸片引入檢測電路，構(gòu)建檢測通路進(jìn)行檢測，說明附圖8中名稱相同標(biāo)記號(hào)分別為+、-的端子為同組觸片的兩端。進(jìn)行檢測時(shí)，如果觸點(diǎn)良好接觸，即可通過光耦U9隔離輸出對(duì)應(yīng)信號(hào)，如果觸點(diǎn)斷開，則輸出相反狀態(tài)電信號(hào)。主機(jī)單元通過多功能采集單元的DIO進(jìn)行狀態(tài)信號(hào)讀入，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)狀態(tài)的檢測。

具體實(shí)施方式五：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14說明本實(shí)施方式，所述供電單元包括作動(dòng)源電源、主機(jī)電源、信號(hào)調(diào)理電源、繼電器控制電源。作動(dòng)源電源主要用于為機(jī)構(gòu)提供電源。主機(jī)電源主要用于為多功能采集單元等供電。信號(hào)調(diào)理電源主要提供絕緣測量所需的高壓電源和信號(hào)放大變換及隔離所需的電源。繼電器控制電源主要為繼電器驅(qū)動(dòng)電路及繼電器線包工作供電。整個(gè)供電單元采用一體化設(shè)計(jì)，通過六面鋁合金散熱殼體封裝，既可有效減少整體體積和重量，為機(jī)箱內(nèi)部空間合理利用提供保證，又可有效解決電源自身帶來的電磁兼容問題。供電單元內(nèi)部設(shè)計(jì)濾波及穩(wěn)壓單元，有效解決干擾通過交流電源通路進(jìn)入新研測試儀內(nèi)部影響其正常工作的問題。作動(dòng)源輸出電壓調(diào)節(jié)電路原理圖如說明附圖7所示，說明附圖7中，DAC為多功能采集單元的D/A模塊，U8為多選一模擬通道開關(guān)，M1可調(diào)式作動(dòng)電源，其為供電單元的組成部件之一，可接收0～5V指令電壓，控制作動(dòng)源按5～32V調(diào)節(jié)輸出。作動(dòng)源電壓檔調(diào)節(jié)時(shí)，可以通過多功能采集單元的IO端口向U8的pin10和Pin9發(fā)送邏輯控制信號(hào)，調(diào)節(jié)U8輸出通道選擇。若選通為電位器輸出通道則可通過旋轉(zhuǎn)該電位器調(diào)節(jié)作動(dòng)源電壓，若選擇為DAC連接輸出通道，則可通過多功能采集卡的DAC輸出電壓以調(diào)節(jié)作動(dòng)源輸出電壓。

具體實(shí)施方式六：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14說明本實(shí)施方式，所述繼電器陣列單元包括繼電器陣列通道轉(zhuǎn)換、繼電器陣列控制、機(jī)構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制。繼電器陣列通道轉(zhuǎn)換電路原理圖如說明附圖9、10所示，說明附圖9、10中，通過T3繼電器和T2繼電器的配合閉合動(dòng)作，可以實(shí)現(xiàn)安全開關(guān)觸片間及安全開關(guān)與機(jī)構(gòu)殼體的絕緣電阻測量，T1繼電器動(dòng)作可以實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)狀態(tài)檢測和安全狀態(tài)開關(guān)的接觸電阻的測量，T4繼電器的閉合可以進(jìn)行電機(jī)線圈電阻的測量，T5繼電器閉合可以實(shí)現(xiàn)作動(dòng)源對(duì)機(jī)構(gòu)電機(jī)加電，進(jìn)行機(jī)構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)換，T6繼電器閉合可以進(jìn)行電機(jī)與機(jī)構(gòu)殼體的絕緣電阻的測量。新型測試儀其他測量通道和機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換供電，均與上述繼電器動(dòng)作類似，通過繼電器的配合動(dòng)作最終完成機(jī)構(gòu)所需測量參數(shù)的測試和機(jī)構(gòu)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。繼電器陣列控制電路原理圖如說明附圖11所示，說明附圖11中，DO1～8信號(hào)為多功能采集板的DIO輸出的控制信號(hào)，U10為驅(qū)動(dòng)芯片，用于增強(qiáng)IO驅(qū)動(dòng)能力，U11、U12為光耦、U13為達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器，用于繼電器線包的驅(qū)動(dòng)，T3B～T6B為繼電器線包。機(jī)構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制電路原理圖如說明附圖12、13、14，說明附圖12、13、14中，T13繼電器實(shí)現(xiàn)正反向旋轉(zhuǎn)控制，T8繼電器和T5繼電器分別控制給電磁銷和電機(jī)加電。機(jī)構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，根據(jù)當(dāng)前機(jī)構(gòu)狀態(tài)控制T13繼電器的開閉狀態(tài)，并按照軟件控制時(shí)序分別控制T8、T5繼電器，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

本實(shí)用新型一種測試儀的工作原理為：本實(shí)用新型一種測試儀，利用測控軟件來接收用戶操作指令，通過USB4751的DO輸出控制繼電器陣列實(shí)現(xiàn)選通測試電路，測試電路的電壓、電流或電阻的測試數(shù)據(jù)在信號(hào)調(diào)理單元進(jìn)行濾波、隔離和放大后，被測控軟件利用USB4751的頻率采集功能進(jìn)行讀取，采集數(shù)據(jù)在測控軟件中進(jìn)行了處理后進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)。機(jī)構(gòu)的狀態(tài)是通過USB4751的DI功能來反饋并顯示在測控軟件界面上。

雖然本實(shí)用新型已以較佳的實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動(dòng)和修飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。