一種適用于掃描開關(guān)內(nèi)部繼電器的陣列式控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種繼電器的控制裝置，特別涉及一種適用于掃描開關(guān)內(nèi)部繼電器的陣列式控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]掃描開關(guān)在計量測試行業(yè)應(yīng)用廣泛，尤其適用于多線制電阻的測量。其主要原理是通過控制信號控制繼電器的通斷，以達(dá)到切換測試通道的目的。繼電器的閉合、斷開需要控制器給出控制信號并通過驅(qū)動器驅(qū)動。但是在多路掃描開關(guān)中由于需要控制的繼電器數(shù)量較多，以雙通道16路四線掃描開關(guān)為例，一共需要控制128個磁保持式繼電器。如圖1所示，目前掃描開關(guān)通用的磁保持式繼電器控制方式是:將同一路的2個繼電器歸并成一組，同一組繼電器中所有閉合控制線圈的高端串聯(lián)連接后連接至同一閉合控制信號輸入口 ；同一組繼電器中所有斷開控制線圈的高端串聯(lián)連接后連接至同一斷開控制信號輸入口 ；同一組繼電器中所有線圈低端均串聯(lián)后連接至電源正極。由于I個繼電器組需要2個控制信號輸入口來實現(xiàn)繼電器的閉合、斷開，那么128個繼電器則需要128個驅(qū)動器。同時控制器需要提供128個1 口，一部分掃描開關(guān)通過大量使用串入并出移位寄存器來減少控制器1口的使用，但成本增加，布線復(fù)雜。
[0003]另外傳統(tǒng)的繼電器驅(qū)動電路與控制器使用同一電源，所以即使繼電器在不工作的時候仍然會消耗一定的電流，在增加整個電路的功耗的同時使繼電器線圈發(fā)熱，給測試系統(tǒng)引入不可控的干擾，會在精密測試場合中引入較大誤差。
[0004]所以以圖1所示的現(xiàn)有方式來控制繼電器會造成系統(tǒng)功耗偏高，易受擾動，連線復(fù)雜，控制器1 口大量使用，器件成本高等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述系統(tǒng)系統(tǒng)功耗偏高，易受擾動，連線復(fù)雜，控制器1 口大量使用，器件成本高等缺點，本實用新型提出了一種適用于掃描開關(guān)內(nèi)部繼電器的陣列式控制裝置，即采用陣列的方式將繼電器線圈端口連接在一起，以行列交叉控制的方式控制繼電器的閉合、斷開。
[0006]本實用新型解決上述問題所采取的技術(shù)方案為:
[0007]本實用新型包括由繼電器排布而成的繼電器陣列；位于同一行繼電器中的所有線圈高端連接在一起后作為行控制端，位于同一列繼電器中的所有線圈低端連接在一起后作為列控制端；控制器的并行行控制信號經(jīng)第一驅(qū)動器輸入連接到各個行控制端，控制器的并行列控制信號經(jīng)第二驅(qū)動器輸入連接到各個列控制端。
[0008]所述的繼電器為普通電磁繼電器，具有一個閉合控制線圈:同一行繼電器中所有線圈高端串聯(lián)連接后作為一行控制端；同一列繼電器中的所有線圈低端均串聯(lián)連接后作為一列控制端。
[0009]所述的繼電器為磁保持式繼電器，具有一個閉合控制線圈和一個斷開控制線圈:同一行繼電器中所有閉合控制線圈的線圈高端串聯(lián)連接后作為一行控制端，同一行繼電器中所有斷開控制線圈的線圈高端串聯(lián)連接后作為另一行控制端；同一列繼電器中所有線圈低端均串聯(lián)連接后作為一列控制端。
[0010]所述的繼電器的各個線圈高端與行控制端之間均串聯(lián)有二極管或者所述的繼電器的各個線圈低端與列控制端之間均串聯(lián)有二極管。
[0011]所述的控制器與第一驅(qū)動器之間，控制器與第二驅(qū)動器之間串接有隔離光耦。
[0012]所述的第一驅(qū)動器或者第二驅(qū)動器為單個驅(qū)動器的集合或者是集成式驅(qū)動器。
[0013]所述的控制器與第一驅(qū)動器采用不同電源進(jìn)行供電，第一驅(qū)動器和第二驅(qū)動器采用相同電源進(jìn)行供電。
[0014]所述的第一驅(qū)動器是PNP型的達(dá)林頓管、PNP型的三極管或P型場效應(yīng)管；所述的第二驅(qū)動器是NPN型的達(dá)林頓管、NPN型的三極管或N型場效應(yīng)管。
[0015]所述的繼電器是常開型、常閉型或者轉(zhuǎn)換型。
[0016]本實用新型其有益效果為:
[0017]采用本實用新型，驅(qū)動多個數(shù)量的繼電器只需要數(shù)量較少的驅(qū)動器，以及數(shù)量較少的1 口，大大減少器件成本與布線難度。
[0018]本實用新型在繼電器不工作時，可將繼電器驅(qū)動電路的電源關(guān)閉，減少功耗與干擾。
[0019]本實用新型通過光耦實現(xiàn)MCU與繼電器驅(qū)動電路間的電氣隔離，減少了系統(tǒng)干擾，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0020]圖1為傳統(tǒng)掃描開關(guān)中繼電器控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本實用新型普通電磁繼電器的線圈高、低端示意圖。
[0022]圖3為本實用新型磁保持式繼電器的線圈高、低端示意圖。
[0023]圖4為本實用新型電路的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5為本實用新型實施例繼電器單元陣列結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖6為本實用新型實施例驅(qū)動器連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:1、控制器，2、隔離光耦，3、第一驅(qū)動器，4、行控制端，5、繼電器陣列，6、二極管，7、列控制端，8、第二驅(qū)動器，9、繼電器驅(qū)動電路電源，10、控制器電源，11、線圈高端，12、線圈低端，13、閉合控制線圈，14、斷開控制線圈。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0028]如圖4所示，本實用新型包括由繼電器排布而成的繼電器陣列5;位于同一行繼電器中的所有線圈高端11連接在一起后作為行控制端4，位于同一列繼電器中的所有線圈低端12連接在一起后作為列控制端7 ;控制器I產(chǎn)生的并行行控制信號經(jīng)第一驅(qū)動器3輸入連接到各個行控制端4，控制器I產(chǎn)生的并行列控制信號經(jīng)第二驅(qū)動器8輸入連接到各個列控制端7。
[0029]上述繼電器陣列5中的繼電器也可以是多個繼電器并聯(lián)組成的繼電器單元，線圈高端11和線圈低端12是該多個邏輯動作相同的繼電器的線圈端口并聯(lián)得到的總端口，繼電器單元中的各個繼電器的線圈高端11或者線圈低端12串聯(lián)有二極管6。
[0030]如圖2所示，繼電器為普通電磁繼電器，具有一個線圈，陣列而成M行X N列的繼電器陣列5:同一行繼電器中所有線圈高端11串聯(lián)連接后作為一行控制端4，M行XN列的繼電器陣列5中的行控制端4共計有M個，通過M路第一驅(qū)動器3與控制器I連接；同一列繼電器中的所有線圈低端12均串聯(lián)連接后作為一列控制端7，列控制端7共計有N個，通過N路第二驅(qū)動器8與控制器I連接。
[0031]如圖3所示，繼電器為磁保持式繼電器，具有一個閉合控制線圈13和一個斷開控制線圈14，陣列而成M行XN列的繼電器陣列5:同一行繼電器中所有閉合控制線圈13的線圈高端11串聯(lián)連接后作為一行控制端4，同一行繼電器中所有斷開控制線圈14的線圈高端11串聯(lián)連接后作為另一行控制端4，行控制端4共計有2M個，通過2M路第一驅(qū)動器3與控制器I連接；同一列繼電器中閉合控制線圈13和斷開控制線圈14的所有線圈低端12均串聯(lián)連接后作為一列控制端7，列控制端7共計有N個，通過N路第二驅(qū)動器8與控制器I連接。
[0032]繼電器的各個線圈高端11與行控制端4之間均串聯(lián)有二極管6?；蛘呷鐖D4所示，繼電器的各個線圈低端12與列控制端7之間均串聯(lián)有二極管6。
[0033]控制器I與第一驅(qū)動器3之間，控制器I與第二驅(qū)動器8之間串接有隔離光耦2，減少電氣干擾，如圖4所示。
[0034]第一驅(qū)動器3或者第二驅(qū)動器8為單個驅(qū)動器的集合或者是集成式驅(qū)動器。
[0035]控制器I與第一驅(qū)動器3采用不同電源進(jìn)行供電，第一驅(qū)動器3和第二驅(qū)動器8采用相同電源進(jìn)行供電?？刂破麟娫?0為控制器I供電，繼電器驅(qū)動電路電源9為第一驅(qū)動器3和第二驅(qū)動器8供電，控制器電源10與繼電器驅(qū)動電路電源9相互獨立，繼電器不動作時可單獨關(guān)閉驅(qū)動電路電源9。
[0036]第一驅(qū)動器3是PNP型的達(dá)林頓管、PNP型的三極管或P型場效應(yīng)管；第二驅(qū)動器8是NPN型的達(dá)林頓管、NPN型的三極管或N型場效應(yīng)管。
[0037]繼電器是常開型、常閉型或者轉(zhuǎn)換型。
[0038]本實用新型根據(jù)繼電器線圈端口高、低端，將繼電器線圈高端分為M組，每一組的高端連接在一起構(gòu)成M個行控制端；將繼電器線圈端口的低端分為N組，每一組的低端連接在一起構(gòu)成N個列控制端。分組后的控制端構(gòu)成M行XN列的陣列，控制器產(chǎn)生的M路并行行控制信號通過M路驅(qū)動器與被控繼電器的M個行控制端一一對應(yīng)相連，控制器產(chǎn)生的N路并行列控制信號通過N路驅(qū)動器與被控繼電器的N個列控制端一一對應(yīng)相連。
[0039]本實用新型的工作原理如下:
[0040]以圖4中同時連接第I行控制端、第2行控制端、第I列控制端的繼電器的控制為例:當(dāng)控制器的行控制信號輸出端口 I與列控制信號輸出端口 I同時輸出邏輯電平“0”，而其他2M-1路行控制信號輸出口與N-1路列控制信號輸出口同時輸出邏輯電平“I”時，由于光耦對于邏輯信號的反向作用，且2M路驅(qū)動器與N路驅(qū)動器輸入輸出特性不同，導(dǎo)致被控M行X N列繼電器陣列的第一行控制端輸入邏輯電平“1”，其他2M-1路行控制端處于懸空狀態(tài)，列控制端I輸入邏輯電平“0”，其他N-1路列控制端處于懸空狀態(tài)。短暫延時之后，控制器的所有控制信號輸出端口均輸出邏輯電平“1”，此時所有行控制端口與列控制端口均處于懸空狀態(tài)，這樣閉合控制