一种基于电压表头的电压测试装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于电压表头的电压测试装置，包括电压接入单元、PLC单元和电压表头检测显示单元，电压接入单元包括第一直流幅值电压输入接口、第二直流幅值电压输入接口和交流电压输入接口；PLC单元包括乒乓开关阵列、船型开关阵列和空气开关阵列；所述电压表头检测显示单元包括三线直流电压表头单元、两线直流电压表头单元和两线交流电压表头单元。本实用新型通过电压表头单元来测试待测电压值，能节省开发时间和开发成本；整个测试过程简单明了，结果显示直观形象、测试时间短，准确率高，而且本测试装置结构紧凑，操作简单，并可满足用户的个性化测试需求。
【专利说明】
一种基于电压表头的电压测试装置
技术领域
[0001]本实用新型属于测试设备领域，更具体地，涉及一种电压测试装置。
【背景技术】
[0002]电压是衡量电路性能最重要的指标之一，尤其在电子产品的批量化测试中，设计一种简单、安全、可靠、便捷的电压测试装置具来测试电压值的大小是非常有意义的。现有技术中的电压测试普遍采用人工检测的方式，采用万用表进行测量，但当待测试电压路数较多或待测电压为高压时，人工检测的方式效率低下，而且安全系数低。目前还有一部分电压测试装置属于定制类型，对于这类测试装置一旦测试对象电压变化，需要重新开发设计新的测试电路，编写新的测试程序，开发周期长、开发成本高。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种基于电压表头的电压测试装置，旨在解决现有的检测方法效率低、通用差的问题，其整个测试过程简单明了，结果显示直观形象、测试时间短，准确率高。
[0004]为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种基于电压表头的电压测试装置，其特征在于，包括用于将待测电压接入电压测试装置的电压接入单元、用于选择电压接入的通道的PLC单元和用于检测并显示待测电压大小的电压表头检测显示单元，其中，
[0005]所述电压接入单元包括第一直流幅值电压输入接口、第二直流幅值电压输入接口和交流电压输入接口，并且它们均与所述PLC单元电连接；
[0006]所述PLC单元包括乒乓开关阵列、船型开关阵列和空气开关阵列，并且所述乒乓开关阵列与所述第一直流幅值电压输入接口电连接，所述船型开关阵列与所述第二直流幅值电压输入接口电连接，所述空气开关阵列与所述交流电压输入接口电连接；
[0007]所述电压表头检测显示单元包括三线直流电压表头单元、两线直流电压表头单元和两线交流电压表头单元，并且所述三线直流电压表头单元与所述乒乓开关阵列电连接，所述两线直流电压表头单元与所述船型开关阵列电连接，所述两线交流电压表头单元与所述空气开关电连接。
[0008]优选地，第一直流幅值电压输入接口用于接入幅值在24V以下的直流电压。
[0009]优选地，所述第二直流幅值电压输入接口用于接入幅值大于24V的直流电压的。
[0010]优选地，所述三线直流电压表头单元通过隔离电源电路供电。
[0011]优选地，所述隔离电源电路包括第一电容、隔离电源模块、第二电容、电感、第一接线端子和第二接线端子，所述隔离电源模块包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述电感包括第一接入端和第二接入端，所述第一接线端子包括第一接入脚和第二接入脚，所述第二接线端子包括第一接入脚、第二接入脚和第三接入脚，所述第一电容的负极和正极分别用于连接外部5V电源的负极和正极，并且所述第一电容的负极和正极又分别与所述隔离电源模块的第一端口和第二端口连接，所述隔离电源模块的第三端口和第四端口分别与所述第二电容的负极和正极连接，所述第二电容的负极和正极又分别与所述电感的第一接入端和第二接入端连接，所述第一接线端子的第一接入脚与所述第二接线端子的第一接入脚连接，所述第一接线端子的第二接入脚分别连接所述第二接线端子的接入脚和所述电感的第一接入端，所述第二接线端子的第三接入脚与所述电感的第二接入端连接。
[0012]总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果:
[0013]I)本实用新型通过电压表头单元来测试待测电压值，能节省开发时间和开发成本;整个测试过程简单明了，结果显示直观形象、测试时间短，准确率高；
[0014]2)由于电压接入单元可以接入多个不同种类、不同幅值范围的电压，适用面广、测试效率高、整体成本低；
[0015]3)本实用新型的测试装置结构紧凑，操作简单，并可满足用户的个性化测试需求。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构不意图；
[0017]图2是本实用新型的工作原理图；
[0018]图3是本实用新型中隔离电源供电电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0020]参照图1?图3，一种基于电压表头的电压测试装置，包括用于将待测电压接入电压测试装置的电压接入单元、用于选择电压接入的通道的PLC单元和用于检测并显示待测电压大小的电压表头检测显示单元，其中，
[0021]所述电压接入单元包括第一直流幅值电压输入接口10、第二直流幅值电压输入接口 8和交流电压输入接口 9，并且它们均与所述PLC单元电连接；
[0022]所述PLC单元包括乒乓开关阵列4、船型开关阵列5和空气开关阵列6，并且所述乒乓开关阵列4与所述第一直流幅值电压输入接口 10电连接，所述船型开关阵列5与所述第二直流幅值电压输入接口 8电连接，所述空气开关阵列6与所述交流电压输入接口 9电连接；
[0023]所述电压表头检测显示单元包括三线直流电压表头单元1、两线直流电压表头单元2和两线交流电压表头单元3，并且所述三线直流电压表头单元I与所述乒乓开关阵列4电连接，所述两线直流电压表头单元2与所述船型开关阵列5电连接，所述两线交流电压表头单元3与所述空气开关电连接。
[0024]进一步，第一直流幅值电压输入接口10用于接入幅值在24V以下的直流电压。
[0025]进一步，所述第二直流幅值电压输入接口8用于接入幅值大于24V的直流电压的。
[0026]进一步，所述三线直流电压表头单元I通过隔离电源电路供电。优选地，所述隔离电源电路包括第一电容、隔离电源模块、第二电容、电感、第一接线端子和第二接线端子，所述隔离电源模块包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述电感包括第一接入端和第二接入端，所述第一接线端子包括第一接入脚和第二接入脚，所述第二接线端子包括第一接入脚、第二接入脚和第三接入脚，所述第一电容的负极和正极分别用于连接外部5V电源的负极和正极，并且所述第一电容的负极和正极又分别与所述隔离电源模块的第一端口和第二端口连接，所述隔离电源模块的第三端口和第四端口分别与所述第二电容的负极和正极连接，所述第二电容的负极和正极又分别与所述电感的第一接入端和第二接入端连接，所述第一接线端子的第一接入脚与所述第二接线端子的第一接入脚连接，所述第一接线端子的第二接入脚分别连接所述第二接线端子的接入脚和所述电感的第一接入端，所述第二接线端子的第三接入脚与所述电感的第二接入端连接。
[0027]参照图3，所述电压表头检测显示单元用于检测并显示接入电压值的大小。该单元由表头阵列和隔离电源供电单元构成。隔离电源供电单元用于给三线直流电压表头单元I供电。由于直流小幅值电压(S24V)带载能力一般较直流大幅值电压(>24V)的差，选用普通两线直流电压表头测量小幅值电压可能造成测量值偏低因为两线电压表头供电是由待测小幅值电压提供的，因此选用三线直流电压表头单元I可以提高测量准确度。但是三线直流电压表头单元I需要给表头单独提供电压即表头供电不是由待测电压提供的，而且三线直流电压表头单元I的供电电源参考地与待测电压的参考地必须是同一个参考地，但是实际应用之中供电电源参考地与待测电压的参考地有时是不一样的，因此需要设计一个隔离电源电路给三线直流电压表头单元I供电，同时将供电电源参考地与待测电压的参考地转换为同一个参考地。图3中芯片UlO采用的是DC-DC隔离电源模块B0505S-1W，此模块在应用时，输入与输出电压均为5VX0N2是待测电压的接线端子，C0N2的第二接入脚为待测电压的负极参考地接入脚，C0N2的第一接入脚为待测电压的正极电压接入脚。C0N3是直流三线电压表头的接线端子，C0N3的第二接入脚为表头的负极参考地接入脚，C0N3的第一接入脚为表头的待测电压接入脚，C0N3的第三接入脚为表头的正极供电接入脚。通过此隔离模块电路，表头的供电电源参考地与待测电压的参考地转换为了同一个参考地，待测电压也引入了电压表头的测试引脚，这样就可以方便的测试电压尤其是参考地与电源地不相同的的大小。本测试装置优选(8个)这样的隔离电源供电电路，分别给(8个)三线直流电压表头供电，这些电路都集成在一块电路板上。直流大幅值电压由于带载能力较强，可以直接接入普通两线直流电压表头来测量电压值的大小;表头的正极接待测电压的正极，表头的负极参考地极接待测电压的负极参考地。交流电压直接接入两线交流电压表头的两极，交流表头可以直接显示交流电压的大小。本测试装置中，三线直流电压表头的量程是0-24V，两线直流电压表头的量程是0-200V，两线交流电压表头的量程是0-380V。
[0028]将供电电压源市电220V通过导线引入供电电源输入接口11上，根据所测电压的范围选择电压接入单元，测试直流小幅值电压(S24V)，要将电压接入直流小幅值电压输入接口 10(8路)上，测试直流大幅值电压(>24V)，要将电压接入直流大幅值电压输入接口 8(4路)上，测试交流电压，要将电压引入交流电压输入接口 9(4路)上。待测试电压接入之后，按下供电电源开关7，置于测试装置盒内的电源转换模块以及相关功能转接电路板即隔离电源供电电路板开始工作，给测试装置的各个表头提供供电电源；同时可以控制PLC单元开关阵列来选择哪一个表头接入测试装置;乒乓开关阵列4(8个)对应控制三线直流电压表头单元1(8个)的接入，船型开关阵列5(4个)对应控制两线直流电压表头单元2(4个)的接入，空气开关阵列6(4个)对应控制两线交流电压表头单元3(4个)的接入。用户可以根据需要选择需要测量的电压个数，可以单路也可以多路，最后电压值的大小显示在表头单元上。
[0029]所述PLC单元用于电压输入通道选择，将各个不同的待测电压分别接入与待测电压相适应的电压表头单元中。具体地，8路直流小幅值电压(S24V)通过8个乒乓开关阵列4与三线直流电压表头单元I相连、4路直流大幅值电压(>24V)通过4个船型开关阵列5与两线直流电压表头单元2相连、4路交流电压(S380V)通过4个空气开关阵列6与两线交流电压表头单元3相连。
[0030]另外，所述PLC单元可以由用户自由选择开关阵列的种类和型号，也可以自由选择开关阵列的个数。
[0031]测试装置中的电压表头的量程可以根据实际的测试需要进行选择，可以适当的提高或者减小量程。对于有测试负电压要求的用户，可以选择有测试负电压功能的三线直流电压表头例如量程为-24V到+24V的电压表头。
[0032]在本实用新型的电压测试装置中，所选用的电路已能满足测试需求;但是用户仍可以根据需要进行拓展，可以增加或减少电压接口以及开关阵列的个数，也可以选用其他种类的电压表头，也可以采用其他类似DC-DC隔离电源模块B0505S-1W的隔离电源供电电路。本电压测试装置可以实现对多种不同范围电压以及不同种类电压的测试，本电压测试装置不局限于单一种类电压的测试，因而是一种高效、操作简单、适用范围广的测试装置。
[0033]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于电压表头的电压测试装置，其特征在于，包括用于将待测电压接入电压测试装置的电压接入单元、用于选择电压接入的通道的PLC单元和用于检测并显示待测电压大小的电压表头检测显示单元，其中， 所述电压接入单元包括第一直流幅值电压输入接口(10)、第二直流幅值电压输入接口(8)和交流电压输入接口(9)，并且它们均与所述PLC单元电连接； 所述PLC单元包括乒乓开关阵列(4)、船型开关阵列(5)和空气开关阵列(6)，并且所述乒乓开关阵列(4)与所述第一直流幅值电压输入接口(10)电连接，所述船型开关阵列(5)与所述第二直流幅值电压输入接口(8)电连接，所述空气开关阵列(6)与所述交流电压输入接口(9)电连接； 所述电压表头检测显示单元包括三线直流电压表头单元(I)、两线直流电压表头单元(2)和两线交流电压表头单元(3)，并且所述三线直流电压表头单元(I)与所述乒乓开关阵列(4)电连接，所述两线直流电压表头单元(2)与所述船型开关阵列(5)电连接，所述两线交流电压表头单元(3)与所述空气开关电连接。2.根据权利要求1所述的一种基于电压表头的电压测试装置，其特征在于，第一直流幅值电压输入接口( 1)用于接入幅值在24V以下的直流电压。3.根据权利要求1所述的一种基于电压表头的电压测试装置，其特征在于，所述第二直流幅值电压输入接口(8)用于接入幅值大于24V的直流电压的。4.根据权利要求1所述的一种基于电压表头的电压测试装置，其特征在于，所述三线直流电压表头单元(I)通过隔离电源电路供电。5.根据权利要求4所述的一种基于电压表头的电压测试装置，其特征在于，所述隔离电源电路包括第一电容、隔离电源模块、第二电容、电感、第一接线端子和第二接线端子，所述隔离电源模块包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述电感包括第一接入端和第二接入端，所述第一接线端子包括第一接入脚和第二接入脚，所述第二接线端子包括第一接入脚、第二接入脚和第三接入脚，所述第一电容的负极和正极分别用于连接外部5V电源的负极和正极，并且所述第一电容的负极和正极又分别与所述隔离电源模块的第一端口和第二端口连接，所述隔离电源模块的第三端口和第四端口分别与所述第二电容的负极和正极连接，所述第二电容的负极和正极又分别与所述电感的第一接入端和第二接入端连接，所述第一接线端子的第一接入脚与所述第二接线端子的第一接入脚连接，所述第一接线端子的第二接入脚分别连接所述第二接线端子的接入脚和所述电感的第一接入端，所述第二接线端子的第三接入脚与所述电感的第二接入端连接。
【文档编号】G01R19/00GK205670168SQ201620572049
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】刘江涛, 鲜飞, 沈应龙, 郑治桢, 王婷
【申请人】武汉华中数控股份有限公司