专利名称：一种短路检测装置与方法
技术领域：
本发明涉及电子设备的检测领域，特别涉及一种适用于通讯和电子设 计领域中的短路检测装置与方法。
背景技术：
在电子设备或控制领域， 一般都需要对设备或单板的电源信号或业务 信号的状态进行检测，目前在应用上没有一个统一的技术标准和检测方 法。但在一些生产测试领域，该部分的检测是非常必需的。尤其是电源和 地的短路检测，这是单板正常工作的首要条件。因为不能把有缺陷的单板 流入到市场和客户中，这会对制造商或者产品的声誉带来很严重的后果。 所以，必须找到一种简单的，成本低的方法对电源或业务信号的是否存在 短路进行检测，以满足测试的要求。
关于短路检测技术，申请号为CN02157131.7，申请人为技嘉科技股 份有限公司，发明名称为"开/短路检测装置及其检测方法"的中国专利申请 公开的技术方案适用于电路板，该电路板上包括引脚插座，且该引脚插座 与芯片电连接及数个终端电阻连接，电路包括供电电源，其一端连接于 该芯片，另一端电连接于接地线；检测器，电连接于该引脚插座的第一引 脚，用以检测该引脚插座的第一引脚，并获得第一电流值；转换电路，电
连接于该检测器，用以将该第一电流值转换成一第一电压值；控制电路， 电连接于该转换电路，用以根据该第一电压值产生一第一控制信号；以及 警示器，电连接于该控制电路，其受该第一控制信号所驱动，用以对应该 第一控制信号的控制输出警示信号，以达到判断该引脚插座的第一引脚与 该芯片的第一引脚间电路是否为开/短路的目的。
此外，申请(专利)号为CN98109793.6，专利权人为ABB研究有限公司，
发明名称为"检测短路状态的方法和釆用该方法的装置"的中国发明专利 公开了一种用于短路检测的方法和装置。该专利中所述电网包含与至少一 个负载相连的至少一个电压源(io)，其中所述方法包含下述几个操作阶 段a)测量流入所述负载的瞬时电流值i (t)及其第一微分di(t)/dt; b) 对瞬时电流值i(t斑行N次连续取样；c)估算由所述源(10)观察的电路 (R， L)的有效参数；d)当估算的负载值使得稳定峰值电流超过所赋予 的阈值Icc时，产生短路检测信号(C)。
申请号为CN02157131.7的专利申请的缺点是该专利申请所公开的 技术方案的前提是只适合用于一种电路板的检测，而且检测电路比较复 杂，包括电流检测，电流转电压，控制电路，警告电路等等，不能满足一 般电源和信号的简单检测要求。而申请(专利)号为CN98109793.6的中 国发明专利则是一种比较精确的检测方法，又不太适合与大规模的电路或 者信号的短路和断路两种状态的简单检测。综上所述，到目前为止，还没 有针对一般电源信号和业务信号的短路状态的简单而有效的检测方法和 装置。本发明就是一种对一般电路板或电子设备上电源信号和业务信号的 短路状态进行检测的方法和装置。本发明的技术方案简单，容易实施。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，为实现上述目的，本发明针 对一般电路板或电子设备上电源信号和业务信号的短路状态，提出了一种 简单有效的短路检测装置与方法，可以给设备或单板的测试人员带来便利。
本发明提出的一种短路检测装置，包括电阻分压网络，用于根据被测
信号开路和短路不同状态通过其分压得到不同的电压值；电压比较电路， 与上述电阻分压网络相连接，用于对上述电压值进行比较，得到短路或断
开的不同状态的输出电平，即0或1;以及读取判断电路，与上述电压比 较电路相连接，用于对比较结果进行读取和判断，得到是否短路的检测结果。
上述电阻分压网络所包括的电阻可以是分压电阻，电阻选择根据具体
被检测的信号特点来确定。
上述电压比较电路包括限流电阻和电压比较器，外部电源和地信号
等；其中上述限流电阻和上述外部电源根据上述电压比较器的特性进行选择。
上述读取判断电路可以是单片机，复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,以下简称CPLD)或其他读取IO状态的控制
如果被测信号短路状态下，电压比较器输出0，如果读取判断电路读 取为0，则被测信号短路；如果被测信号开路状态下，电压比较器输出为 1，如果读取判断电路读取为1，则被测信号开路。
本发明提出的一种短路检测方法，包括以下步骤
步骤1:提供一种权利要求1所述的短路检测装置；
步骤2:利用上述电阻分压网络对被测信号开路和短路不同状态的分
压来得到不同的电压值；
步骤3:利用上述电压比较电路对上述电压值进行比较，得到短路或
断开的不同状态的输出电平，即0或1;
步骤4:禾IJ用上述读取判断电路对比较结果进行读取和判断，得到是 否短路的检测结果。
上述短路检测方法如果在被测信号短路状态下时，电压比较器输出0， 如果读取判断电路读取为0，则被测信号短路；如果被测信号开路状态下， 电压比较器输出为1，如果读取判断电路读取为1，则被测信号开路。本 发明是一种简单且有效的短路检测装置与方法，并且选用的物料都是常规 的物料，很容易购买。同时实现的电路占用面积小，并且被测系统不用上 电，所以不会损坏被测板。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明。对于 所属技术领域的技术人员而言，从对本发明的详细说明中，本发明的上述 和其他目的、特征和优点将显而易见。
图1为本发明的短路检测装置的一实施例的方框图。
图2为本发明进行电源信号短路检测的较佳实施例的电路图。 图3为本发明进^^业务信号短路检测的较佳实施例的电路图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细阐述。 先参照图l，该图本发明的短路检测装置的一实施例的方框图。本实 施例的短路检测装置包括三个部分电阻分压网络101 ，电压比较电路102， 读取判断电路103。
首先，利用上述电阻分压网络101对被测信号开路和短路不同状态的 分压来得到不同的电压值；其中上述电阻网络包括的电阻根据具体被检测 的信号特点来确定。该电阻可以是分压电阻。然后利用上述电压比较电路 102对上述电压值进行比较，得到短路或断开不同状态的输出电平，即0 或l;上述电压比较电路包括限流电阻和电压比较器，外部电源和地信号 等；其中上述限流电阻和上述外部电源根据上述电压比较器的特性进行选 择。在本实施中选用了 10K的限流电阻，电压比较器选用了 LM293M， 外部电源是+5V电源。
接着利用上述读取判断电路103对比较结果进行读取和判断，从而检 测到信号是短路或者是开路的状态，得到是否短路的检测结果。根据具体 实施电路中的电阻分压的具体的电压值，短路和开路不同状态导致电压比 较器输出的0或者1的不同状态，来判断是否短路。比如被测信号短路状 态下，电压比较器输出0，如果读取判断电路读取为O，则被测信号短路;
如果被测信号开路状态下，电压比较器输出为l，如果读取判断电路读取 为l，则被测信号开路。该电路可以是单片机，CPLD，或其他读取IO状 态的控制电路。
在具体应用的时候，被测的单板或设备不用上电。这样可以避免电源 和地短路弓I起的烧坏电路的情况。
继续参照图2，该图是本发明进行电源信号短路检测的较佳实施例的
电路图。被测信号的地信号和本发明的测试装置的地是一个网络，判断
48V电源是否和地信号短路。当48V电源和地在没有短路的情况下，通过 电阻分压网络进行分压。从图2中的虚线框内容可以得知，电压比较器的 2脚电压为5V，而3脚处的电压很小，2脚电平大于3脚电平，所以电压 比较器输出1电平。当电源和地短路状态下，电压比较器的2脚电压为0V， 而3脚的电压大于0V，所以电压比较器输出0电平。通过对电压比较器 输出0或1电平的判断，就可以判断出电源信号是否短路电压比较器输 出0，则48V电源和地短路；而电压比较器输出1，则48V电源和地开路, 不存在短路,电路正常。
最后参照图3，该图为本发明进行业务信号短路检测的较佳实施例的 电路图。本实施例中，对电话线的A、 B线是否存在短路情况进行判断。 当A、 B线没有短路的情况下，通过电阻分压网络进行分压。从图3中虚 线框内容可以得知电压比较器LM293M的5脚电压约为5V，而6脚处的 电压很小于5V， 5脚电平大于6脚电平，所以电压比较器LM293M输出 1电平。当A、 B线短路情况下，5脚电平小于6脚电平，所以电压比较 器LM293M输出0电平。通过对电压比较器输出0或1电平，就可以判 断出上述业务信号是否短路电压比较器输出0，则电话线的A、 B线短 路；而电压比较器输出1，则电话线的A、 B线开路。
当然，本发明还可有其他实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，所属技术领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变 形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种短路检测装置，其特征在于，包括电阻分压网络，用于根据被测信号开路和短路不同状态通过其分压得到不同的电压值；电压比较电路，与上述电阻分压网络相连接，用于对上述电压值进行比较，得到短路或断开的不同状态的输出电平，即0或1；以及读取判断电路，与上述电压比较电路相连接，用于对比较结果进行读取和判断，得到是否短路的检测结果。
2. 根据权利要求1所述的短路检测装置，其特征在于，上述电阻分压 网络所包括的电阻可以是分压电阻，电阻选择根据具体被检测的信号特点 来确定。
3. 根据权利要求1所述的短路检测装置，其特征在于，上述电压比较 电路至少包括限流电阻和电压比较器，外部电源和地信号；其中上述限流 电阻和上述外部电源根据上述电压比较器的特性进行选择。
4. 根据权利要求1所述的短路检测装置，其特征在于，上述读取判断电路是单片机，复杂可编程逻辑器件或其他读取10状态的控制电路中的 l壬l可一禾中。
5. 根据权利要求4所述的短路检测装置，其特征在于，被测信号短路 状态下，电压比较器输出0，如果读取判断电路读取为0，则被测信号短 路；如果被测信号开路状态下，电压比较器输出为l，如果读取判断电路 读取为1，则被测信号开路。
6. —种短路检测方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤1:提供一种权利要求1所述的短路检测装置；步骤2:利用上述电阻分压网络对被测信号开路和短路不同状态的分 压来得到不同的电压值；步骤3:利用上述电压比较电路对上述电压值进行比较，得到短路或 断开的不同状态的输出电平，即0或1;步骤4:利用上述读取判断电路对比较结果进行读取和判断，得到是否短路的检测结果。
7.根据权利要求6所述的短路检测方法，其特征在于，被测信号短路 状态下，电压比较器输出0，如果读取判断电路读取为0，则被测信号短 路；如果被测信号开路状态下，电压比较器输出为l，如果读取判断电路
全文摘要
一种短路检测装置与方法，包括电阻分压网络，电压比较电路，读取判断电路；利用上述电阻分压网络对被测信号开路和短路不同状态的分压来得到不同的电压值；然后利用上述电压比较电路对上述电压值进行比较，得到短路或断开不同状态的输出电平，即0或1；接着利用上述读取判断电路对比较结果进行读取和判断，得到是否短路的检测结果。本发明提出了一种简单且有效的短路检测装置与方法。选用的物料都是常规的物料，很容易购买。同时，实现的电路占用面积小，并且被测系统不用上电，所以不会损坏被测板。
文档编号G01R31/02GK101178426SQ200610138699
公开日2008年5月14日 申请日期2006年11月10日 优先权日2006年11月10日
发明者嵘 周, 张来喜, 徐东峰, 堃 牛, 磷 郝 申请人:中兴通讯股份有限公司