基于pxi总线的自动检测系统的自检适配器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于PXI总线的自动检测系统的自检适配器，适用于自动检测系统的激励仪器、开关资源、测量仪器的互连，实现对自动检测系统资源的状态检测，其包括标准电流源、标准电阻R、基准源电路、方波发生器、信号路由器N1-N3和第一至第五铜箔短路线。本实用新型的有益效果为：对被测对象的测试和故障诊断、故障定位更加准确可靠，在只增加少量附加电路（自检适配器）的情况下完成其自检功能，结构简单，可靠性高，能够实现对自动检测系统的检测和故障隔离，保障了测试的准确性。
【专利说明】基于PXI总线的自动检测系统的自检适配器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于PXI总线的自动检测系统的自检适配器，适用于自动检测系统的激励仪器、开关资源、测量仪器的互连，实现对基于PXI总线的自动检测系统资源的状态检测。
【背景技术】
[0002]针对复杂电子设备或电路板的自动检测系统，通常采用内嵌机内测试(BIT)的方法保证其自身可靠性和安全性。对于不同的电路模块采取的BIT设计方法也不尽相同，主要方法有余度BIT技术和环绕BIT技术等。余度BIT技术通过增加余度单元来提高故障检测和隔离能力，但价格比较昂贵，一般只用于对可靠性要求很高的昂贵系统或关键部位；环绕BIT技术充分利用设备自身资源构建闭环系统，适用于电路板、模块或分系统级，可在无需外部电路或只需要少量外部辅助电路的情况下完成系统自检。本系统基于环绕BIT技术，通过自检适配器与自动检测系统的PXI测试模块构成环路，在系统软件的自检模块控制下，完成系统的自检功能。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于PXI总线的自动检测系统的自检适配器。
[0004]本实用新型采用如下技术方案:
[0005]一种基于PXI总线的自动检测系统的自检适配器，包括标准电流源、标准电阻R、基准源电路、方波发生器、信号路由器N1-N3和第一至第五铜箔短路线；
[0006]所述标准电流源的输出端COM接所述自动检测系统的VPC连接器第I槽相应输入端；所述标准电阻R的Dl端接信号路由器NI的输入端II，所述标准电阻R的D2端接信号路由器N2的输出端04 ;所述基准源电路的输出端REF接信号路由器N2的输入端15 ;所述信号路由器NI的输入端12接信号路由器N2的输入端14，同时经所述自动检测系统的VPC连接器第2槽接所述自动检测系统的模拟信号发生模块输出端；所述信号路由器NI的输出端01接所述自动检测系统的VPC连接器第I槽相应输入端；所述信号路由器NI的输出端02接所述信号路由器N2的输入端13 ;所述信号路由器N2的输出端03经所述自动检测系统的VPC连接器第3槽接所述自动检测系统的多功能DAQ模块；所述自动检测系统的VPC连接器第I槽输出端分别接所述自动检测系统的高电压多路复用器模块的相应输入端；所述自动检测系统的高电压多路复用器模块的输出端接数字万用表模块的输入端；
[0007]所述方波发生器的输出端WO接信号路由器N3的输入端16 ;所述方波发生器的输出端Wl依次经所述自动检测系统的VPC连接器第8槽、第一通用开关模块接第一动态信号采集模块输入端；所述方波发生器的输出端W2依次经所述自动检测系统的VPC连接器第9槽、第二通用开关模块接第二动态信号采集模块输入端；
[0008]所述信号路由器N3的输入端17分两条支路，其中一条支路依次经所述自动检测系统的VPC连接器第6槽、第三中频开关模块接第一任意波形发生器模块的输出端，另一条支路依次经所述自动检测系统的VPC连接器第7槽、第四中频开关模块接第二任意波形发生器模块的输出端；所述信号路由器N3的输出端05分两条支路，其中一条支路依次经所述自动检测系统的VPC连接器第4槽、第一中频开关模块接第一数字示波器模块的输入端，另一条支路依次经所述自动检测系统的VPC连接器第5槽、第二中频开关模块接第二数字示波器模块的输入端；
[0009]所述第一铜箔短路线的第一端经所述自动检测系统的VPC连接器第10槽与所述自动检测系统的数字I/o模块对应端双向连接，所述第一铜箔短路线的第二端经所述自动检测系统的VPC连接器第10槽与所述自动检测系统的数字I/O模块对应端双向连接；所述第二铜箔短路线第一端经所述自动检测系统的VPC连接器第10槽与所述自动检测系统的光学隔离数字输入模块对应端双向连接，所述第二铜箔短路线第二端经所述自动检测系统的VPC连接器第10槽与所述自动检测系统的光学隔离数字输入模块对应端双向连接；
[0010]所述第三铜箔短路线的第一端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽与所述自动检测系统的CAN接口模块的CANl的H端双向连接；所述第三铜箔短路线的第二端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽与所述自动检测系统的CAN接口模块的CAN2的H端双向连接；所述第四铜箔短路线的第一端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽与所述自动检测系统的CAN接口模块的CANl的L端双向连接；所述第四铜箔短路线的第二端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽与所述自动检测系统的CAN接口模块的CAN2的L端双向连接；
[0011]所述第五铜箔短路线的第一端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽接所述自动检测系统的RS232串行接口模块发送端TX，所述第五铜箔短路线的第二端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽接所述自动检测系统的RS232串行接口模块的接收端RX ；
[0012]所述自动检测系统的高电压多路复用器模块的控制端、数字万用表模块的控制端、模拟信号发生模块的控制端、多功能DAQ模块的控制端、第一至第二任意波形发生器模块的控制端、第一至第二数字示波器模块的控制端、第一至第四中频开关模块的控制端、第一至第四通用开关模块的控制端、第一至第二动态信号采集模块的控制端、数字I/O模块的控制、光学隔离数字输入模块的控制端、CAN接口模块的控制端和RS232串行接口模块的控制端分别与所述自动检测系统的控制器相应端口双向连接。
[0013]所述基准源电路包括基准源芯片Ul、放大器U2、电阻Rl和电容C1-C2 ；
[0014]所述基准源芯片Ul的输入端2脚经电阻Rl接+12V直流电源；所述基准源芯片Ul的输出端6脚接放大器U2的同相输入端3脚；所述放大器U2的反相输入端2脚接放大器U2的输出端I脚，所述放大器U2的输出端I脚为基准源电路的输出端REF ；
[0015]所述电容Cl接在基准源芯片Ul的输入端2脚与地之间；所述电容C2接在基准源芯片Ul的输出端6脚与地之间；所述基准源芯片Ul的4脚接地；所述放大器U2的电源端8脚接+12V直流电源；所述放大器U2的电源端4脚接-12V直流电源。
[0016]所述方波发生器包括集成块U3、晶振Y1、电阻R2-R6和电容C3-C4 ;所述集成块U3的11脚依次经晶振Y1、电容C4接集成块U3的8脚；所述电阻R2与晶振Yl并联；所述电容C3接在集成块U3的11脚与8脚之间；所述电阻R3接在晶振Yl与电容C2的节点和集成块U3的10脚之间；所述集成块U3的16脚接+12V直流电源；所述集成块U3的12脚与8脚均接地；所述集成块U3的4脚经电阻R4接方波发生器的输出端WO ;所述集成块U3的5脚经电阻R5接方波发生器的输出端Wl ;所述集成块U3的6脚经电阻R6接方波发生器的输出端W2。
[0017]所述标准电流源包括放大器U4、电阻R9-R14 ;所述放大器U4包括U4A单元和U4B单元；
[0018]所述U4A单元的同相输入端3脚分两条支路，其中一条支路经电阻R13接+5V直流电源，另一条支路经电阻R12接U4B单元的输出端7脚；所述U4A单元的反相输入端2脚分两条支路，其中一条支路经电阻RlO接U4A单元的输出端I脚，另一条支路经电阻R9接地；所述U4A单元的输出端I脚依次经电阻R11、R14接所述标准电流源的输出端COM ；
[0019]所述U4B单元的同相输入端5脚接所述电阻Rll与R14的节点；所述U4B单元的反相输入端6脚接U4B单元的输出端7脚；所述放大器U4B的8脚接+ 12V直流电源；所述放大器U4B的4脚接一 12V直流电源。
[0020]所述信号路由NI包括放大器U5的U5A单元、电容C5、电阻R15-R18和继电器Jl ；所述电阻R15与电阻R17串联后接在+24V直流电源与地之间；所述放大器U5的U5A单元的同相输入端3脚接所述电阻R15与电阻R17的节点；所述电阻R16与电阻R18串联后接在所述信号路由NI的输入端12与地之间；所述放大器U5的U5A单元的反相输入端2脚接所述电阻R16与电阻R18的节点；所述放大器U5的U5A单元8脚接+24V直流电源；所述电容C5接在+24V直流电源与地之间；所述放大器U5的U5A单元的4脚接地；
[0021]所述继电器Jl的线圈接在+24V直流电源与所述放大器U5的U5A单元输出端I脚之间；所述继电器Jl的动臂I脚接所述信号路由NI的输出端01 ;所述继电器Jl的动臂2脚接所述信号路由NI的输出端02 ;所述继电器Jl的静触点3脚接所述信号路由NI输入端12 ;所述继电器Jl的动触点4脚悬空；所述电器Jl的静触点5脚接所述信号路由NI的输入端Il ;所述继电器Jl的动触点6脚接所述信号路由NI的输入端12 ；
[0022]所述信号路由N2包括放大器U5的U5B单元、电阻R19-R22和继电器J2 ;所述电阻R19与电阻R21串联后接在+24V直流电源与地之间；所述放大器U5的U5B单元的同相输入端5脚接所述电阻R19与电阻R21的节点；所述电阻R20与电阻R22串联后接在所述信号路由N2的输入端14与地之间；所述放大器U5的U5B单元的反相输入端6脚接所述电阻R20与电阻R22的节点；
[0023]所述继电器J2的线圈接在+24V直流电源与所述放大器U5的U5B单元输出端7脚之间；所述继电器J2的动臂I脚接所述信号路由N2的输出端03 ;所述继电器J2的动臂2脚接所述信号路由N2的输出端04 ;所述继电器J2的静触点3脚悬空；所述继电器J2的动触点4脚接地；所述继电器J2的静触点5脚接所述信号路由N2的输入端15 ;所述继电器J2的动触点6脚接所述信号路由N2的输入端16。
[0024]所述信号路由N3包括放大器U6B、电阻R23-R26、电容C6和继电器J3 ;所述电阻R23与电阻R25串联后接在+24V直流电源与地之间；所述放大器U6B的同相输入端5脚接所述电阻R23与电阻R25的节点；所述电阻R24与电阻R26串联后接在所述信号路由N3的输入端17与地之间；所述放大器U6B的反相输入端6脚接所述电阻R24与电阻R26的节点；所述放大器U6B的8脚接+24V直流电源；所述电容C7接在+24V直流电源与地之间；所述放大器U6B的电源端4脚接地；[0025]所述继电器J3的线圈接在+24V直流电源与所述放大器U6B的输出端7脚之间；所述继电器J3的动臂I脚接接所述信号路由N3的输出端05 ;所述继电器J3的动臂2脚悬空；所述继电器J3的静触点3脚悬空；所述继电器J3的动触点4脚接所述信号路由N3的输入端16 ;所述继电器J3的静触点5脚悬空；所述继电器J3的动触点6脚接所述信号路由N3的输入端17。
[0026]所述基准源芯片Ul的型号是ADR425AR ;所述放大器U2的型号是AD8512AR ;所述集成块U3的型号为⑶4060BCM ;所述放大器U4的型号为AD8512AR ;所述放大器U5的型号为LM293 ;所述放大器U6B的型号为LM293 ;所述继电器J1-J3的型号均为HF4/5-G6K-2P。
[0027]本实用新型的积极效果如下:
[0028]自检功能在整个自动检测系统的设计中非常重要，只有具备自检功能的自动检测系统，对被测对象的测试和故障诊断、故障定位才更加真实可靠。本实用新型充分利用自动检测系统本身的硬件资源，在只增加少量附加电路(自检适配器)的情况下完成其自检功能，结构简单，可靠性高，实现了对该自动检测系统的检测和故障隔离，保障了测试的准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型的原理框图；
[0030]图2为本实用新型的基准源电路原理图；
[0031]图3为本实用新型的方波发生器电路原理图；
[0032]图4为本实用新型的标准电流源电路原理图；
[0033]图5为本实用新型的信号路由器N1-N2电路原理图；
[0034]图6为本实用新型的信号路由器N3电路原理图。
【具体实施方式】
[0035]基于PXI总线的自动检测系统包括PXI模块、VPC连接器、自检适配器、安装有自动检测系统软件的控制器以及与控制器相连接的键盘、显示器；所述PXI模块包括数字I/O模块(型号为NI PX1-6509 )、多功能DAQ模块(型号为NI PX1-6259)、模拟信号发生模块(型号为NI PX1-6723)、高电压多路复用器模块(型号为NI PX1-2527)、第一至第二通用开关模块(型号均为NI PX1-2576)、第一至第四中频开关模块(型号均为NI PX1-2593)、第一至第二数字示波器模块(型号均为NI PX1-5152)、第一任意波形发生器模块(型号为NIPX1-5412)、第二任意波形发生器模块(型号为NI PX1-5441)、数字万用表模块(型号为NIPX1-4070)、第一至第二动态信号采集模块(型号均为NI PX1-4461)、RS232串行接口模块(型号为NI PX1-8430)、CAN接口模块(型号为NI PX1-8511)和光学隔离数字输入模块(型号为 NI SCX1-1162)。
[0036]由图1-6所示的实施例可知，本实施例包括标准电流源、标准电阻R、基准源电路、方波发生器、信号路由器N1-N3和第一至第五铜箔短路线；
[0037]所述标准电流源的输出端COM接所述自动检测系统的VPC连接器第I槽相应输入端；所述标准电阻R的Dl端接信号路由器NI的输入端II，所述标准电阻R的D2端接信号路由器N2的输出端04 ;所述基准源电路的输出端REF接信号路由器N2的输入端15 ;所述信号路由器NI的输入端12接信号路由器N2的输入端14，同时经所述自动检测系统的VPC连接器第2槽接所述自动检测系统的模拟信号发生模块输出端；所述信号路由器NI的输出端Ol接所述自动检测系统的VPC连接器第I槽相应输入端；所述信号路由器NI的输出端
02接所述信号路由器N2的输入端13 ;所述信号路由器N2的输出端03经所述自动检测系统的VPC连接器第3槽接所述自动检测系统的多功能DAQ模块；所述自动检测系统的VPC连接器第I槽输出端分别接所述自动检测系统的高电压多路复用器模块的相应输入端；所述自动检测系统的高电压多路复用器模块的输出端接数字万用表模块的输入端；
[0038]所述方波发生器的输出端WO接信号路由器N3的输入端16 ;所述方波发生器的输出端Wl依次经所述自动检测系统的VPC连接器第8槽、第一通用开关模块接第一动态信号采集模块输入端；所述方波发生器的输出端W2依次经所述自动检测系统的VPC连接器第9槽、第二通用开关模块接第二动态信号采集模块输入端；
[0039]所述信号路由器N3的输入端17分两条支路，其中一条支路依次经所述自动检测系统的VPC连接器第6槽、第三中频开关模块接第一任意波形发生器模块的输出端，另一条支路依次经所述自动检测系统的VPC连接器第7槽、第四中频开关模块接第二任意波形发生器模块的输出端；所述信号路由器N3的输出端05分两条支路，其中一条支路依次经所述自动检测系统的VPC连接器第4槽、第一中频开关模块接第一数字示波器模块的输入端，另一条支路依次经所述自动检测系统的VPC连接器第5槽、第二中频开关模块接第二数字示波器模块的输入端；
[0040]所述第一铜箔短路线的第一端经所述自动检测系统的VPC连接器第10槽与所述自动检测系统的数字I/o模块对应端双向连接，所述第一铜箔短路线的第二端经所述自动检测系统的VPC连接器第10槽与所述自动检测系统的数字I/O模块对应端双向连接；所述第二铜箔短路线第一端经所述自动检测系统的VPC连接器第10槽与所述自动检测系统的光学隔离数字输入模块对应端双向连接，所述第二铜箔短路线第二端经所述自动检测系统的VPC连接器第10槽与所述自动检测系统的光学隔离数字输入模块对应端双向连接；
[0041]所述第三铜箔短路线的第一端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽与所述自动检测系统的CAN接口模块的CANl的H端双向连接；所述第三铜箔短路线的第二端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽与所述自动检测系统的CAN接口模块的CAN2的H端双向连接；所述第四铜箔短路线的第一端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽与所述自动检测系统的CAN接口模块的CANl的L端双向连接；所述第四铜箔短路线的第二端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽与所述自动检测系统的CAN接口模块的CAN2的L端双向连接；
[0042]所述第五铜箔短路线的第一端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽接所述自动检测系统的RS232串行接口模块发送端TX，所述第五铜箔短路线的第二端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽接所述自动检测系统的RS232串行接口模块的接收端RX ；
[0043]所述自动检测系统的高电压多路复用器模块的控制端、数字万用表模块的控制端、模拟信号发生模块的控制端、多功能DAQ模块的控制端、第一至第二任意波形发生器模块的控制端、第一至第二数字示波器模块的控制端、第一至第四中频开关模块的控制端、第一至第四通用开关模块的控制端、第一至第二动态信号采集模块的控制端、数字I/O模块的控制、光学隔离数字输入模块的控制端、CAN接口模块的控制端和RS232串行接口模块的控制端分别与所述自动检测系统的控制器相应端口双向连接。
[0044]所述基准源电路包括基准源芯片Ul、放大器U2、电阻Rl和电容C1-C2 ；
[0045]所述基准源芯片Ul的输入端2脚经电阻Rl接+12V直流电源；所述基准源芯片Ul的输出端6脚接放大器U2的同相输入端3脚；所述放大器U2的反相输入端2脚接放大器U2的输出端I脚，所述放大器U2的输出端I脚为基准源电路的输出端REF ；
[0046]所述电容Cl接在基准源芯片Ul的输入端2脚与地之间；所述电容C2接在基准源芯片Ul的输出端6脚与地之间；所述基准源芯片Ul的4脚接地；所述放大器U2的电源端8脚接+12V直流电源；所述放大器U2的电源端4脚接-12V直流电源。
[0047]所述方波发生器包括集成块U3、晶振Y1、电阻R2-R6和电容C3-C4 ;所述集成块U3的11脚依次经晶振Y1、电容C4接集成块U3的8脚；所述电阻R2与晶振Yl并联；所述电容C3接在集成块U3的11脚与8脚之间；所述电阻R3接在晶振Yl与电容C2的节点和集成块U3的10脚之间；所述集成块U3的16脚接+12V直流电源；所述集成块U3的12脚与8脚均接地；所述集成块U3的4脚经电阻R4接方波发生器的输出端WO ;所述集成块U3的5脚经电阻R5接方波发生器的输出端Wl ;所述集成块U3的6脚经电阻R6接方波发生器的输出端W2。
[0048]所述标准电流源包括放大器U4、电阻R9-R14 ;所述放大器U4包括U4A单元和U4B单元；
[0049]所述U4A单元的同相输入端3脚分两条支路，其中一条支路经电阻R13接+5V直流电源，另一条支路经电阻R12接U4B单元的输出端7脚；所述U4A单元的反相输入端2脚分两条支路，其中一条支路经电阻RlO接U4A单元的输出端I脚，另一条支路经电阻R9接地；所述U4A单元的输出端I脚依次经电阻R11、R14接所述标准电流源的输出端COM ；
[0050]所述U4B单元的同相输入端5脚接所述电阻Rll与R14的节点；所述U4B单元的反相输入端6脚接U4B单元的输出端7脚；所述放大器U4B的8脚接+ 12V直流电源；所述放大器U4B的4脚接一 12V直流电源。
[0051]所述信号路由NI包括放大器U5的U5A单元、电容C5、电阻R15-R18和继电器Jl ；所述电阻R15与电阻R17串联后接在+24V直流电源与地之间；所述放大器U5的U5A单元的同相输入端3脚接所述电阻R15与电阻R17的节点；所述电阻R16与电阻R18串联后接在所述信号路由NI的输入端12与地之间；所述放大器U5的U5A单元的反相输入端2脚接所述电阻R16与电阻R18的节点；所述放大器U5的U5A单元8脚接+24V直流电源；所述电容C5接在+24V直流电源与地之间；所述放大器U5的U5A单元的4脚接地；
[0052]所述继电器Jl的线圈接在+24V直流电源与所述放大器U5的U5A单元输出端I脚之间；所述继电器Jl的动臂I脚接所述信号路由NI的输出端01 ;所述继电器Jl的动臂2脚接所述信号路由NI的输出端02 ;所述继电器Jl的静触点3脚接所述信号路由NI输入端12 ;所述继电器Jl的动触点4脚悬空；所述电器Jl的静触点5脚接所述信号路由NI的输入端Il ;所述继电器Jl的动触点6脚接所述信号路由NI的输入端12 ；
[0053]所述信号路由N2包括放大器U5的U5B单元、电阻R19-R22和继电器J2 ;所述电阻R19与电阻R21串联后接在+24V直流电源与地之间；所述放大器U5的U5B单元的同相输入端5脚接所述电阻R19与电阻R21的节点；所述电阻R20与电阻R22串联后接在所述信号路由N2的输入端14与地之间；所述放大器U5的U5B单元的反相输入端6脚接所述电阻R20与电阻R22的节点；
[0054]所述继电器J2的线圈接在+24V直流电源与所述放大器U5的U5B单元输出端7脚之间；所述继电器J2的动臂I脚接所述信号路由N2的输出端03 ;所述继电器J2的动臂2脚接所述信号路由N2的输出端04 ;所述继电器J2的静触点3脚悬空；所述继电器J2的动触点4脚接地；所述继电器J2的静触点5脚接所述信号路由N2的输入端15 ;所述继电器J2的动触点6脚接所述信号路由N2的输入端16。
[0055]所述信号路由N3包括放大器U6B、电阻R23-R26、电容C6和继电器J3 ;所述电阻R23与电阻R25串联后接在+24V直流电源与地之间；所述放大器U6B的同相输入端5脚接所述电阻R23与电阻R25的节点；所述电阻R24与电阻R26串联后接在所述信号路由N3的输入端17与地之间；所述放大器U6B的反相输入端6脚接所述电阻R24与电阻R26的节点；所述放大器U6B的8脚接+24V直流电源；所述电容C7接在+24V直流电源与地之间；所述放大器U6B的电源端4脚接地；
[0056]所述继电器J3的线圈接在+24V直流电源与所述放大器U6B的输出端7脚之间；所述继电器J3的动臂I脚接接所述信号路由N3的输出端05 ;所述继电器J3的动臂2脚悬空；所述继电器J3的静触点3脚悬空；所述继电器J3的动触点4脚接所述信号路由N3的输入端16 ;所述继电器J3的静触点5脚悬空；所述继电器J3的动触点6脚接所述信号路由N3的输入端17。
[0057]所述基准源芯片Ul的型号是ADR425AR ;所述放大器U2的型号是AD8512AR ;所述集成块U3的型号为⑶4060BCM ;所述放大器U4的型号为AD8512AR ;所述放大器U5的型号为LM293 ;所述放大器U6B的型号为LM293 ;所述继电器J1-J3的型号均为HF4/5-G6K-2P。
[0058]所述标准电流源输出的电流为5mA。
[0059]所述标准电阻R阻值为IOk Ω。
[0060]所述方波发生器工作原理:
[0061]所述集成块U3选用的是14位二进制分频器⑶4060BCM。引脚定义如下:
[0062]I脚:12分频输出；2脚:13分频输出；3脚:14分频输出；
[0063]4脚:6分频输出；5脚:5分频输出；6脚:7分频输出；
[0064]7脚:4分频输出；8脚:地；9脚:信号正向输出；
[0065]10脚:信号反向输出；11脚:信号输入；12脚:复位信号输入；
[0066]13脚:9分频输出；14脚:8分频输出；15脚:10分频输出；
[0067]16 脚:电源+12V;
[0068]通过晶振产生脉冲，经过整形分频获得需要的波形。本电路中使用的是32kHz的晶振。所述集成块U3的4脚输出的WO信号是32kHz/6 = 5.33kHz的方波，5脚输出的Wl信号是32kHz5 = 6.4kHz的方波，6脚输出的W2信号是32kHz/7 = 4.57kHz的方波。
[0069]所述基准源 电路工作原理:
[0070]所述基准源芯片Ul选用美国Analog Device公司的基准源芯片ADR425。该芯片使用方便，输入电压范围广，输出+5V电压精度高，初始精度可达0.4%，环境适应性强，工作温度可达_40~125°C。本电路中输入电压使用的是+12V电压，电容Cl用于输入电源的滤波，C2用于输出电源的滤波，基准源ADR425输出脚6脚输出+5V基准源后经同向比例运放电路后输出到电路中。[0071]本实施例的具体工作过程如下:
[0072]所述数字万用表模块采集标准电流源的输出信号，验证数字万用表模块测量电流功能是否正常。若与控制器相连接的显示器显示的数值与标准电流源电路输出的电流值一致，则数字万用表模块测量电流功能正常；否则，所述数字万用表模块测量电阻功能存在故障。
[0073]信号路由器N1-N2工作原理:所述放大器U5选用的是电压比较器，型号为LM293，它是双路输出比较器。当2脚输入电压大于3脚输入电压时，I脚将输出低电平，反之则输出高电平；同理当6脚输入电压大于5脚输入电压时,7脚将输出低电平，反之则输出高电平。当所述模拟信号发生模块没有输出时，所述多功能DAQ模块采集基准源电路输出的标准信号+5V以验证多功能DAQ模块功能是否正常；当模拟信号发生模块输出电压大于A小于B时，多功能DAQ模块采集模拟信号发生模块输出的电压以验证模拟信号发生模块是否正常工作，同时数字万用表模块采集标准电阻R以验证数字万用表模块测量电阻功能是否正常；当模拟信号发生模块输出电压大于B时，此时数字万用表模块采集模拟信号发生模块输出的电压信号以验证数字万用表模块测量电压功能是否正常。这里的A和B可以通过电阻R20和R16进行大小调整。具体算法如下:
[0074](24V*R19)/(R19+R21) = (A*R20) / (R20+R22)，
[0075](24V*R15)/(R15+R17) = (B*R16) / (R16+R18)。
[0076]所述信号路由器N3工作原理:所述放大器U6B是电压比较器，型号为LM293，它是双路输出比较器。当2脚输入电压大于3脚输入电压时，I脚将输出低电平，反之则输出高电平；同理当6脚输入电压大于5脚输入电压时，7脚将输出低电平，反之则输出高电平。所述第一任意波形发生器模块与第二任意波形发生器模块的信号按时序依次输入信号路由器N3的输入端17，所述第一数字示波器模块与第二数字示波器模块按时序依次接收信号路由器N3的输出端05的输出信号。当输入端17的输入电压(按时序依次采集的所述第一任意波形发生器模块或第二任意波形发生器模块的输出信号)小于或等于Al时，所述第一数字示波器模块与第二数字示波器模块按时序依次采集方波输出的信号W，以验证第一数字示波器模块与第二数字示波器模块功能是否正常；反之，所述第一数字示波器模块与第二数字示波器模块按时序依次采集所述第一任意波形发生器模块(或第二任意波形发生器模块)的信号，以验证所述第一任意波形发生器模块(或第二任意波形发生器模块)的功能是否正常。这里的Al可以通过R24进行大小调整，具体算法如下:
[0077](24V*R23)/(R23+R25) = (A1*R24)/(R24+R26)。
[0078]所述第一动态信号采集模块采集所述方波发生器的输出信号W1，验证第一动态信号采集模块功能是否正常。若与控制器相连接的显示器显示的波形与所述方波发生器的输出信号Wl的波形一致，则第一动态信号采集模块功能正常；否则，显示器报动态信号采集模块存在故障。
[0079]所述第二动态信号采集模块采集所述方波发生器的输出信号W2，验证第二动态信号采集模块的功能是否正常。若与控制器相连接的显示器显示的波形与所述方波发生器的输出信号W2的波形一致，则第二动态信号采集模块的功能正常；否则，显示器报第二动态信号采集模块存在故障。
[0080]将数字I/O模块的其中一个通道设为输出，输出高电平或低电平，另一个通道设为输入，采集输出通道输出的高或低电平信号，并与之进行比较。如果一致，则说明其功能正常；否则，说明其存在故障。若正常，将设为输出的通道改为输入，将设为输入的通道改为输出，再次进行采集比较，如果一致，则说明其功能正常；否则，说明其存在故障。
[0081]将光学隔离数字输入模块的其中一个通道设为输出，输出高电平或低电平，另一个通道设为输入，采集输出通道输出的高或低电平信号，并与之进行比较。如果一致，则说明其功能正常；否则，说明其存在故障。若正常，将设为输出的通道改为输入，将设为输入的通道改为输出，再次进行采集比较，如果一致，则说明其功能正常；否则，说明其存在故障。
[0082]将CAN接口模块CANl的H端和CAN2的H端用铜箔短路线短接，将CAN接口模块CANl的L端和CAN2的L端用铜箔短路线短接，由CANl发送一串数据，CAN2接收数据，观察CAN2接收到的数据是否与CANl发送的一致。如果一致即为合格，否则为故障。
[0083]将RS232串行接口模块的发送端TX和接收端RX用铜箔短路线短接，自发自收。发送端TX发送一串数据，然后观察接收端RX接收的数据是否与发送端TX发送的数据一致。如果接收端RX接收的数据与发送端TX发送的数据一致即为合格，否则为故障。
【权利要求】
1.一种基于PXI的总线自动检测系统的自检适配器，其特征在于:包括标准电流源、标准电阻R、基准源电路、方波发生器、信号路由器N1-N3和第一至第五铜箔短路线； 所述标准电流源的输出端COM接所述自动检测系统的VPC连接器第I槽相应输入端；所述标准电阻R的Dl端接信号路由器NI的输入端II，所述标准电阻R的D2端接信号路由器N2的输出端04 ;所述基准源电路的输出端REF接信号路由器N2的输入端15 ;所述信号路由器NI的输入端12接信号路由器N2的输入端14，同时经所述自动检测系统的VPC连接器第2槽接所述自动检测系统的模拟信号发生模块输出端；所述信号路由器NI的输出端01接所述自动检测系统的VPC连接器第I槽相应输入端；所述信号路由器NI的输出端02接所述信号路由器N2的输入端13 ;所述信号路由器N2的输出端03经所述自动检测系统的VPC连接器第3槽接所述自动检测系统的多功能DAQ模块；所述自动检测系统的VPC连接器第I槽输出端分别接所述自动检测系统的高电压多路复用器模块的相应输入端；所述自动检测系统的高电压多路复用器模块的输出端接数字万用表模块的输入端； 所述方波发生器的输出端WO接信号路由器N3的输入端16 ;所述方波发生器的输出端Wl依次经所述自动检测系统的VPC连接器第8槽、第一通用开关模块接第一动态信号采集模块输入端；所述方波发生器的输出端W2依次经所述自动检测系统的VPC连接器第9槽、第二通用开关模块接第二动态信号采集模块输入端； 所述信号路由器N3的输入端17分两条支路，其中一条支路依次经所述自动检测系统的VPC连接器第6槽、第三中频开关模块接第一任意波形发生器模块的输出端，另一条支路依次经所述自动检测系统的VPC连接器第7槽、第四中频开关模块接第二任意波形发生器模块的输出端；所述信号路由器N3的输出端05分两条支路，其中一条支路依次经所述自动检测系统的VPC连接器第4槽、第一中频开关模块接第一数字示波器模块的输入端，另一条支路依次经所述自动检测系统的VPC连接器第5槽、第二中频开关模块接第二数字示波器模块的输入端； 所述第一铜箔短路线的第一 端经所述自动检测系统的VPC连接器第10槽与所述自动检测系统的数字I/O模块对应端双向连接，所述第一铜箔短路线的第二端经所述自动检测系统的VPC连接器第10槽与所述自动检测系统的数字I/O模块对应端双向连接；所述第二铜箔短路线第一端经所述自动检测系统的VPC连接器第10槽与所述自动检测系统的光学隔离数字输入模块对应端双向连接，所述第二铜箔短路线第二端经所述自动检测系统的VPC连接器第10槽与所述自动检测系统的光学隔离数字输入模块对应端双向连接； 所述第三铜箔短路线的第一端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽与所述自动检测系统的CAN接口模块的CANl的H端双向连接；所述第三铜箔短路线的第二端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽与所述自动检测系统的CAN接口模块的CAN2的H端双向连接；所述第四铜箔短路线的第一端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽与所述自动检测系统的CAN接口模块的CANl的L端双向连接；所述第四铜箔短路线的第二端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽与所述自动检测系统的CAN接口模块的CAN2的L端双向连接； 所述第五铜箔短路线的第一端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽接所述自动检测系统的RS232串行接口模块发送端TX，所述第五铜箔短路线的第二端经所述自动检测系统的VPC连接器第11槽接所述自动检测系统的RS232串行接口模块的接收端RX ；所述自动检测系统的高电压多路复用器模块的控制端、数字万用表模块的控制端、模拟信号发生模块的控制端、多功能DAQ模块的控制端、第一至第二任意波形发生器模块的控制端、第一至第二数字示波器模块的控制端、第一至第四中频开关模块的控制端、第一至第四通用开关模块的控制端、第一至第二动态信号采集模块的控制端、数字I/O模块的控制、光学隔离数字输入模块的控制端、CAN接口模块的控制端和RS232串行接口模块的控制端分别与所述自动检测系统的控制器相应端口双向连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于PXI总线的自动检测系统的自检适配器，其特征在于:所述基准源电路包括基准源芯片Ul、放大器U2、电阻Rl和电容C1-C2 ； 所述基准源芯片Ul的输入端2脚经电阻Rl接+12V直流电源；所述基准源芯片Ul的输出端6脚接放大器U2的同相输入端3脚；所述放大器U2的反相输入端2脚接放大器U2的输出端I脚，所述放大器U2的输出端I脚为基准源电路的输出端REF ； 所述电容Cl接在基准源芯片Ul的输入端2脚与地之间；所述电容C2接在基准源芯片Ul的输出端6脚与地之间；所述基准源芯片Ul的4脚接地；所述放大器U2的电源端8脚接+12V直流电源；所述放大器U2的电源端4脚接-12V直流电源。
3.根据权利要求2所述的一种基于PXI总线的自动检测系统的自检适配器，其特征在于:所述方波发生器包括集成块U3、晶振Y1、电阻R2-R6和电容C3-C4 ;所述集成块U3的11脚依次经晶振Y1、电 容C4接集成块U3的8脚；所述电阻R2与晶振Yl并联；所述电容C3接在集成块U3的11脚与8脚之间；所述电阻R3接在晶振Yl与电容C2的节点和集成块U3的10脚之间；所述集成块U3的16脚接+12V直流电源；所述集成块U3的12脚与8脚均接地；所述集成块U3的4脚经电阻R4接方波发生器的输出端WO ;所述集成块U3的5脚经电阻R5接方波发生器的输出端Wl ;所述集成块U3的6脚经电阻R6接方波发生器的输出端W2。
4.根据权利要求3所述的一种基于PXI总线的自动检测系统的自检适配器，其特征在于:所述标准电流源包括放大器U4、电阻R9-R14 ;所述放大器U4包括U4A单元和U4B单元； 所述U4A单元的同相输入端3脚分两条支路，其中一条支路经电阻R13接+5V直流电源，另一条支路经电阻R12接U4B单元的输出端7脚；所述U4A单元的反相输入端2脚分两条支路，其中一条支路经电阻RlO接U4A单元的输出端I脚，另一条支路经电阻R9接地；所述U4A单元的输出端I脚依次经电阻R11、R14接所述标准电流源的输出端COM ； 所述U4B单元的同相输入端5脚接所述电阻Rll与R14的节点；所述U4B单元的反相输入端6脚接U4B单元的输出端7脚；所述放大器U4B的8脚接十12V直流电源；所述放大器U4B的4脚接一 12V直流电源。
5.根据权利要求4所述的一种基于PXI总线的自动检测系统的自检适配器，其特征在于:所述信号路由NI包括放大器U5的U5A单元、电容C5、电阻R15-R18和继电器Jl ;所述电阻R15与电阻R17串联后接在+24V直流电源与地之间；所述放大器U5的U5A单元的同相输入端3脚接所述电阻R15与电阻R17的节点；所述电阻R16与电阻R18串联后接在所述信号路由NI的输入端12与地之间；所述放大器U5的U5A单元的反相输入端2脚接所述电阻R16与电阻R18的节点；所述放大器U5的U5A单元8脚接+24V直流电源；所述电容C5接在+24V直流电源与地之间；所述放大器U5的U5A单元的4脚接地； 所述继电器Jl的线圈接在+24V直流电源与所述放大器U5的U5A单元输出端I脚之间；所述继电器Jl的动臂I脚接所述信号路由NI的输出端Ol ;所述继电器Jl的动臂2脚接所述信号路由NI的输出端02 ;所述继电器Jl的静触点3脚接所述信号路由NI输入端12;所述继电器Jl的动触点4脚悬空；所述电器Jl的静触点5脚接所述信号路由NI的输入端Il ;所述继电器Jl的动触点6脚接所述信号路由NI的输入端12； 所述信号路由N2包括放大器U5的U5B单元、电阻R19-R22和继电器J2 ;所述电阻R19与电阻R21串联后接在+24V直流电源与地之间；所述放大器U5的U5B单元的同相输入端5脚接所述电阻R19与电阻R21的节点；所述电阻R20与电阻R22串联后接在所述信号路由N2的输入端14与地之间；所述放大器U5的U5B单元的反相输入端6脚接所述电阻R20与电阻R22的节点； 所述继电器J2的线圈接在+24V直流电源与所述放大器U5的U5B单元输出端7脚之间；所述继电器J2的动臂I脚接所述信号路由N2的输出端03 ;所述继电器J2的动臂2脚接所述信号路由N2的输出端04 ;所述继电器J2的静触点3脚悬空；所述继电器J2的动触点4脚接地；所述继电器J2的静触点5脚接所述信号路由N2的输入端15;所述继电器J2的动触点6脚接所述信号路由N2的输入端16。
6.根据权利要求5所述的一种基于PXI总线的自动检测系统的自检适配器，其特征在于:所述信号路由N3包括放大器U6B、电阻R23-R26、电容C6和继电器J3 ;所述电阻R23与电阻R25串联后接在+24V直流电源与地之间；所述放大器U6B的同相输入端5脚接所述电阻R23与电阻R25的节点；所述电阻R24与电阻R26串联后接在所述信号路由N3的输入端17与地之间；所述放大器U6B的反相输入端6脚接所述电阻R24与电阻R26的节点；所述放大器U6B的8脚接+24V直流电源；所述电容C7接在+24V直流电源与地之间；所述放大器U6B的电源端4脚接地； 所述继电器J3的线圈接在+24V直流电源与所述放大器U6B的输出端7脚之间；所述继电器J3的动臂I脚接 接所述信号路由N3的输出端05 ;所述继电器J3的动臂2脚悬空；所述继电器J3的静触点3脚悬空；所述继电器J3的动触点4脚接所述信号路由N3的输入端16 ;所述继电器J3的静触点5脚悬空；所述继电器J3的动触点6脚接所述信号路由N3的输入端17。
7.根据权利要求6所述的一种基于PXI总线的自动检测系统的自检适配器，其特征在于:所述基准源芯片Ul的型号是ADR425AR ;所述放大器U2的型号是AD8512AR ;所述集成块U3的型号为⑶4060BCM ;所述放大器U4的型号为AD8512AR ;所述放大器U5的型号为LM293 ;所述放大器U6B的型号为LM293 ;所述继电器J1-J3的型号均为HF4/5-G6K-2P。
【文档编号】G01R1/30GK203414503SQ201320483324
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2013年8月8日
【发明者】张东, 王格芳, 吕艳梅, 牛刚, 陈国顺, 夏明飞, 韩宁 申请人:中国人民解放军总装备部军械技术研究所