一種模擬量輸入自動(dòng)測試電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種模擬量輸入自動(dòng)測試電路，涉及自動(dòng)測試技術(shù)領(lǐng)域。該自動(dòng)測試電路包括：PLC、控制模塊、信號源模塊、信號切換模塊；PLC接收外部的被測模塊輸送的測量數(shù)據(jù)，并且根據(jù)測量數(shù)據(jù)發(fā)送相應(yīng)的命令給控制模塊；控制模塊根據(jù)命令控制所述信號源模塊產(chǎn)生相應(yīng)大小的模擬信號；控制模塊同時(shí)根據(jù)命令控制所述信號切換模塊切換輸出相應(yīng)的模擬信號給外部的被測模塊；信號源模塊用于產(chǎn)生模擬信號，并且輸出所產(chǎn)生的模擬信號到信號切換模塊。本自動(dòng)測試電路的有益效果在于：測試簡便，速度快，效率高；不需大量人員操作，人力成本低；測量誤差?。徊恍璨捎梅暇扰c量程要求的信號源萬用表就可以實(shí)現(xiàn)測試，經(jīng)濟(jì)成本低。
【專利說明】
一種模擬量輸入自動(dòng)測試電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及自動(dòng)測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化測試的模擬量輸入自動(dòng)測試電路。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)控制中，常常需要對各種設(shè)備的模擬電壓、模擬電流、模擬電阻進(jìn)行測試。目前，現(xiàn)有模擬量輸入測試技術(shù)普遍上是使用手動(dòng)測試，即人工手動(dòng)將信號源萬用表連接到被測模塊的相應(yīng)模擬量輸入端口進(jìn)行測試。在整個(gè)測試過程中需要利用信號源萬用表產(chǎn)生模擬電壓信號、模擬電流信號、模擬電阻信號，還需要人工實(shí)時(shí)關(guān)注。
[0003]現(xiàn)有模擬量輸入測試技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于，能夠?qū)崿F(xiàn)對被測模塊的模擬電壓、模擬電流、模擬電阻的測試，但是也有不足之處，主要表現(xiàn)在:
[0004]I:測試速度慢，效率低；
[0005]2:需要大量人員操作，人力成本高；
[0006]3:測量誤差大；
[0007]4:采用符合精度與量程要求的信號源萬用表價(jià)格昂貴，經(jīng)濟(jì)成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化測試的模擬量輸入自動(dòng)測試電路。
[0009]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，一種模擬量輸入自動(dòng)測試電路，包括:
[0010]PLC、控制模塊、信號源模塊、信號切換模塊;PLC接收外部的被測模塊輸送的測量數(shù)據(jù)，并且根據(jù)測量數(shù)據(jù)發(fā)送相應(yīng)的命令給控制模塊;控制模塊根據(jù)命令控制所述信號源模塊產(chǎn)生相應(yīng)大小的模擬信號;控制模塊同時(shí)根據(jù)命令控制所述信號切換模塊切換輸出相應(yīng)的模擬信號給外部的被測模塊;信號源模塊用于產(chǎn)生模擬信號，并且輸出所產(chǎn)生的模擬信號到信號切換模塊。
[0011]進(jìn)一步的，所述控制模塊通過SPI協(xié)議與信號源模塊通訊;所述PLC與被測模塊通過同步串行通訊;所述PLC與控制模塊通過RS-485串行通訊;所述模擬信號包括模擬電壓信號、模擬電流信號、模擬電阻信號。
[0012]進(jìn)一步的，所述控制模塊包括單片機(jī)U3、電容C7、電容C8、電容C9、電阻R7、晶振Xl;所述單片機(jī)U3采用AT89C51;單片機(jī)U3的PlO管腳、Pll管腳、P12管腳、P13管腳、P14管腳及P15管腳用于控制所述信號源模塊輸出不同大小的模擬電壓信號、模擬電流信號、模擬電阻信號;單片機(jī)U3的POO管腳、POl管腳、P02管腳及P03管腳用于控制所述信號切換模塊切換輸出模擬電壓信號或模擬電流信號或模擬電阻信號給被測模塊;所述電容C7、電容CS與晶振Xl構(gòu)成振蕩電路，該振蕩電路用于給單片機(jī)U3提供工作時(shí)鐘;所述電阻R7與電容C9構(gòu)成第一復(fù)位電路，該第一復(fù)位電路用于給單片機(jī)U3上電復(fù)位。
[0013]進(jìn)一步的，所述信號源模塊包括驅(qū)動(dòng)器U1、數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2、電阻R3、電容Cl、濾波電容C2、濾波電容C3、濾波電容C5、濾波電容C6、繼電器Kl、繼電器K2;所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2采用AD5064，用于把控制模塊通過串行接口發(fā)過來的不同值，轉(zhuǎn)換成O?2.5V的模擬電壓信號;所述驅(qū)動(dòng)器Ul采用AD5750-2，用于根據(jù)控制模塊的命令把數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2生成的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成不同大小的模擬電壓信號、模擬電流信號;所述電阻R3和電容Cl構(gòu)成第二復(fù)位電路，該第二復(fù)位電路用于給驅(qū)動(dòng)器Ul上電復(fù)位;所述濾波電容C2、濾波電容C3、濾波電容C5、濾波電容C6用于濾波;單片機(jī)U3通過控制繼電器K1、繼電器K2的吸合與斷開，實(shí)現(xiàn)控制接入模擬電阻信號的大小。
[0014]進(jìn)一步的，所述信號切換模塊包括繼電器K3、繼電器K4、繼電器K5、繼電器K6;控制模塊通過控制繼電器K3、繼電器K4、繼電器K5及繼電器K6的斷開與導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)模擬信號的切換。
[0015]本模擬量輸入自動(dòng)測試電路的有益效果在于:
[0016]I:測試簡便，速度快，效率高；
[0017]2:不需大量人員操作，人力成本低；
[0018]3:測量誤差小；
[0019]4:不需采用符合精度與量程要求的信號源萬用表就可以實(shí)現(xiàn)測試，經(jīng)濟(jì)成本低。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型模擬量輸入自動(dòng)測試電路的框圖；
[0021 ]圖2為本實(shí)用新型控制模塊的電路原理圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型信號源模塊的電路原理圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型信號切換模塊的電路原理圖；
[0024]圖5為本實(shí)用新型控制模塊的檢測流程圖；
[0025]圖中:I為PLC、2為控制模塊、3為信號源模塊、4為信號切換模塊、5為被測模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0027]本模擬量輸入自動(dòng)測試電路，用于檢測被測模塊5的模擬電壓信號、模擬電流信號、模擬電阻信號。
[0028]如圖1所示，本實(shí)用新型模擬量輸入自動(dòng)測試電路，包括:PLC1、控制模塊2、信號源模塊3、信號切換模塊4。所述控制模塊2通過SPI協(xié)議與信號源模塊3通訊。所述PLCl與被測模塊5通過同步串行通訊;所述PLCl與控制模塊2通過RS-485串行通訊。PLCl接收外部的被測模塊5輸送的測量數(shù)據(jù)，并且根據(jù)測量數(shù)據(jù)發(fā)送相應(yīng)的命令給控制模塊2，具體是:PLCl接收到被測模塊5輸出的測量數(shù)據(jù)后，首先要對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，然后將計(jì)算結(jié)果與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較判斷，最后根據(jù)比較判斷結(jié)果向控制模塊2發(fā)送相應(yīng)的命令?？刂颇K2解析接收到的命令，并且根據(jù)命令控制所述信號源模塊3產(chǎn)生相應(yīng)大小的模擬信號，所述模擬信號包括模擬電壓信號、模擬電流信號、模擬電阻信號?？刂颇K2同時(shí)根據(jù)命令控制所述信號切換模塊4切換輸出相應(yīng)的模擬信號給外部的被測模塊5，具體是:控制模塊2同時(shí)根據(jù)命令控制所述信號切換模塊4切換輸出相應(yīng)的模擬電壓信號或模擬電流信號或模擬電阻信號給外部的被測模塊5。信號源模塊3用于產(chǎn)生模擬信號，并且輸出所產(chǎn)生的模擬信號到信號切換模塊4，具體是:信號源模塊3首先產(chǎn)生模擬電壓信號或產(chǎn)生相應(yīng)大小的模擬電阻信號，然后將所述模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)大小的模擬電壓信號、模擬電流信號，最后將產(chǎn)生相應(yīng)大小的模擬電壓信號、模擬電流信號、模擬電阻信號輸出到信號切換模塊4。
[0029]如圖2所示，所述控制模塊2包括單片機(jī)U3、電容C7、電容C8、電容C9、電阻R7、晶振XI。所述單片機(jī)U3采用AT89C51。單片機(jī)U3的PlO管腳、Pll管腳、P12管腳、P13管腳、P14管腳及P15管腳用于控制所述信號源模塊3輸出不同大小的模擬電壓信號、模擬電流信號、模擬電阻信號。單片機(jī)U3的POO管腳、POl管腳、P02管腳及P03管腳用于控制所述信號切換模塊4切換輸出模擬電壓信號或模擬電流信號或模擬電阻信號給被測模塊5。所述電容C7、電容CS與晶振Xl構(gòu)成振蕩電路，該振蕩電路用于給單片機(jī)U3提供工作時(shí)鐘。所述電阻R7與電容C9構(gòu)成第一復(fù)位電路，該第一復(fù)位電路用于給單片機(jī)U3上電復(fù)位。
[0030]如圖3所示，所述信號源模塊3可以產(chǎn)生模擬電壓信號:±10V、±5V、±500mV、土50mV，模擬電流信號:土 20mA、土 1mA和模擬電阻信號:1.5K、8K。信號源模塊3包括驅(qū)動(dòng)器Ul、數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2、電阻R3、電容C1、濾波電容C2、濾波電容C3、濾波電容C5、濾波電容C6、繼電器K1、繼電器K2。所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2采用AD5064，用于把控制模塊2通過串行接口發(fā)過來的不同值，轉(zhuǎn)換成O?2.5V的模擬電壓信號。所述驅(qū)動(dòng)器Ul采用AD5750-2，用于根據(jù)控制模塊2的命令把數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2生成的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成不同大小的模擬電壓信號、模擬電流信號，具體為模擬電壓信號:±10V、±5V、±500mV、± 50mV，模擬電流信號:± 20mA、土10mA。所述電阻R3和電容Cl構(gòu)成第二復(fù)位電路，該第二復(fù)位電路用于給驅(qū)動(dòng)器Ul上電復(fù)位。所述濾波電容C2、濾波電容C3、濾波電容C5、濾波電容C6用于濾波。單片機(jī)U3通過控制繼電器K1、繼電器K2的吸合與斷開，實(shí)現(xiàn)控制接入模擬電阻信號的大小，模擬電阻信號的大小具體為:1.5K、8K。圖中電阻R1、電阻R2為精度萬分之一的精密電阻器，Q1、Q2為NPN類型的三極管。
[0031]如圖4所示，所述信號切換模塊4包括繼電器K3、繼電器K4、繼電器K5、繼電器K6。圖中E3端口、E4端口、E5端口、E6端口為信號切換模塊4控制端口，控制模塊2通過輸出關(guān)斷信號到E3端口、口、E5端口、E6端口上，控制繼電器K3、繼電器K4、繼電器K5及繼電器K6的斷開與導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)模擬信號的切換。具體為:當(dāng)需要模擬電壓信號或模擬電流信號時(shí)，則控制模塊2控制繼電器K3與繼電器K4斷開，并且控制繼電器K5與繼電器K6導(dǎo)通，即選擇了 U+/I+與U-/1-端口上的模擬電壓信號或模擬電流信號；當(dāng)需要模擬電阻信號時(shí)，則控制模塊2控制繼電器K3與繼電器K4導(dǎo)通，并且控制繼電器K5與繼電器K6斷開，即選擇了 ROUTI與ROUT 2端口上的模擬電阻信號。
[0032]如圖5所示，控制模塊2的檢測流程如下:
[0033]步驟SlOl，開始。
[0034]系統(tǒng)啟動(dòng)后，控制模塊2進(jìn)入待機(jī)模式。
[0035]步驟S102，接收PLC發(fā)送的命令。
[0036]步驟S103，命令是否正確。
[0037]接收PLCl發(fā)送的命令后，便對命令進(jìn)行解析。解析后判斷命令是否正確，如果正確，則執(zhí)行步驟S104，控制信號源模塊及信號切換模塊;如果錯(cuò)誤，則跳轉(zhuǎn)到步驟S107，結(jié)束本次測試。
[0038]步驟S104，控制信號源模塊及信號切換模塊。
[0039]控制信號源模塊具體為:控制所述信號源模塊3產(chǎn)生相應(yīng)的模擬電壓信號并且將所述模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)大小的模擬電壓信號、模擬電流信號，以及控制所述信號源模塊3的繼電器K1、繼電器K2的吸合與斷開，實(shí)現(xiàn)控制接入模擬電阻信號的大小，模擬電阻信號的大小具體為:1.51(、81(。
[0040]控制信號切換模塊具體為:通過輸出關(guān)斷信號到信號切換模塊4的E3端口、
口、E5端口、E6端口上，控制繼電器K3、繼電器K4、繼電器K5及繼電器K6的斷開與導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)信號切換模塊4切換輸出模擬電壓信號或模擬電流信號或模擬電阻信號給被測模塊5。
[0041 ]步驟S105，測試是否結(jié)束。
[0042]判斷在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)是否接收到PLCl發(fā)送的新命令，如果接收到，則返回執(zhí)行步驟S104，控制信號源模塊及信號切換模塊;如果沒有接收到，則執(zhí)行步驟S106，結(jié)束本次測試。
[0043]步驟S106，結(jié)束。
[0044]本模擬量輸入自動(dòng)測試電路的有益效果在于:測試簡便，速度快，效率高；不需大量人員操作，人力成本低;測量誤差小;不需采用符合精度與量程要求的信號源萬用表就可以實(shí)現(xiàn)測試，經(jīng)濟(jì)成本低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬量輸入自動(dòng)測試電路，其特征在于，包括: PLC(l)、控制模塊(2)、信號源模塊(3)、信號切換模塊(4); PLC(I)接收外部的被測模塊(5)輸送的測量數(shù)據(jù)，并且根據(jù)測量數(shù)據(jù)發(fā)送相應(yīng)的命令給控制模塊(2); 控制模塊(2)根據(jù)命令控制所述信號源模塊(3)產(chǎn)生相應(yīng)大小的模擬信號； 控制模塊(2)同時(shí)根據(jù)命令控制所述信號切換模塊(4)切換輸出相應(yīng)的模擬信號給外部的被測模塊(5)； 信號源模塊(3)用于產(chǎn)生模擬信號，并且輸出所產(chǎn)生的模擬信號到信號切換模塊(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬量輸入自動(dòng)測試電路，其特征在于，所述控制模塊(2)通過SPI協(xié)議與信號源模塊(3)通訊;所述PLC(I)與被測模塊(5)通過同步串行通訊;所述PLC(I)與控制模塊(2)通過RS-485串行通訊;所述模擬信號包括模擬電壓信號、模擬電流信號、模擬電阻信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬量輸入自動(dòng)測試電路，其特征在于，所述控制模塊(2)包括單片機(jī)U3、電容C7、電容C8、電容C9、電阻R7、晶振Xl ；所述單片機(jī)U3采用AT89C51 ；單片機(jī)U3的PlO管腳、Pll管腳、P12管腳、P13管腳、P14管腳及P15管腳用于控制所述信號源模塊(3)輸出不同大小的模擬電壓信號、模擬電流信號、模擬電阻信號；單片機(jī)U3的POO管腳、POl管腳、P02管腳及P03管腳用于控制所述信號切換模塊(4)切換輸出模擬電壓信號或模擬電流信號或模擬電阻信號給被測模塊(5);所述電容C7、電容CS與晶振Xl構(gòu)成振蕩電路，該振蕩電路用于給單片機(jī)U3提供工作時(shí)鐘;所述電阻R7與電容C9構(gòu)成第一復(fù)位電路，該第一復(fù)位電路用于給單片機(jī)U3上電復(fù)位。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬量輸入自動(dòng)測試電路，其特征在于，所述信號源模塊(3)包括驅(qū)動(dòng)器Ul、數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2、電阻R3、電容Cl、濾波電容C2、濾波電容C3、濾波電容C5、濾波電容C6、繼電器K1、繼電器K2;所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2采用AD5064，用于把控制模塊(2)通過串行接口發(fā)過來的不同值，轉(zhuǎn)換成O?2.5V的模擬電壓信號;所述驅(qū)動(dòng)器Ul采用AD5750-2，用于根據(jù)控制模塊(2)的命令把數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2生成的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成不同大小的模擬電壓信號、模擬電流信號;所述電阻R3和電容Cl構(gòu)成第二復(fù)位電路，該第二復(fù)位電路用于給驅(qū)動(dòng)器Ul上電復(fù)位;所述濾波電容C2、濾波電容C3、濾波電容C5、濾波電容C6用于濾波;單片機(jī)U3通過控制繼電器K1、繼電器K2的吸合與斷開，實(shí)現(xiàn)控制接入模擬電阻信號的大小。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬量輸入自動(dòng)測試電路，其特征在于，所述信號切換模塊(4)包括繼電器K3、繼電器K4、繼電器K5、繼電器K6;控制模塊(2)通過控制繼電器K3、繼電器K4、繼電器K5及繼電器K6的斷開與導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)模擬信號的切換。
【文檔編號】G05B19/05GK205563264SQ201620316983
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】羅燦
【申請人】深圳市匯辰自動(dòng)化技術(shù)有限公司