一種模擬量輸入自動(dòng)測(cè)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(cè)試電路，涉及自動(dòng)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。該自動(dòng)測(cè)試電路包括：PLC、控制模塊、信號(hào)源模塊、信號(hào)切換模塊；PLC接收外部的被測(cè)模塊輸送的測(cè)量數(shù)據(jù)，并且根據(jù)測(cè)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(hào)源模塊產(chǎn)生相應(yīng)大小的模擬信號(hào)；控制模塊同時(shí)根據(jù)命令控制所述信號(hào)切換模塊切換輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)給外部的被測(cè)模塊；信號(hào)源模塊用于產(chǎn)生模擬信號(hào)，并且輸出所產(chǎn)生的模擬信號(hào)到信號(hào)切換模塊。本自動(dòng)測(cè)試電路的有益效果在于：測(cè)試簡(jiǎn)便，速度快，效率高；不需大量人員操作，人力成本低；測(cè)量誤差?。徊恍璨捎梅暇扰c量程要求的信號(hào)源萬(wàn)用表就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)試，經(jīng)濟(jì)成本低。
【專利說(shuō)明】
一種模擬量輸入自動(dòng)測(cè)試電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及自動(dòng)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試的模擬量輸入自動(dòng)測(cè)試電路。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)控制中，常常需要對(duì)各種設(shè)備的模擬電壓、模擬電流、模擬電阻進(jìn)行測(cè)試。目前，現(xiàn)有模擬量輸入測(cè)試技術(shù)普遍上是使用手動(dòng)測(cè)試，即人工手動(dòng)將信號(hào)源萬(wàn)用表連接到被測(cè)模塊的相應(yīng)模擬量輸入端口進(jìn)行測(cè)試。在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中需要利用信號(hào)源萬(wàn)用表產(chǎn)生模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)、模擬電阻信號(hào)，還需要人工實(shí)時(shí)關(guān)注。
[0003]現(xiàn)有模擬量輸入測(cè)試技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)被測(cè)模塊的模擬電壓、模擬電流、模擬電阻的測(cè)試，但是也有不足之處，主要表現(xiàn)在:
[0004]I:測(cè)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(cè)量誤差大；
[0007]4:采用符合精度與量程要求的信號(hào)源萬(wàn)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(cè)試的模擬量輸入自動(dòng)測(cè)試電路。
[0009]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，一種模擬量輸入自動(dòng)測(cè)試電路，包括:
[0010]PLC、控制模塊、信號(hào)源模塊、信號(hào)切換模塊;PLC接收外部的被測(cè)模塊輸送的測(cè)量數(shù)據(jù)，并且根據(jù)測(cè)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(hào)源模塊產(chǎn)生相應(yīng)大小的模擬信號(hào);控制模塊同時(shí)根據(jù)命令控制所述信號(hào)切換模塊切換輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)給外部的被測(cè)模塊;信號(hào)源模塊用于產(chǎn)生模擬信號(hào)，并且輸出所產(chǎn)生的模擬信號(hào)到信號(hào)切換模塊。
[0011]進(jìn)一步的，所述控制模塊通過(guò)SPI協(xié)議與信號(hào)源模塊通訊;所述PLC與被測(cè)模塊通過(guò)同步串行通訊;所述PLC與控制模塊通過(guò)RS-485串行通訊;所述模擬信號(hào)包括模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)、模擬電阻信號(hào)。
[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(hào)源模塊輸出不同大小的模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)、模擬電阻信號(hào);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(hào)切換模塊切換輸出模擬電壓信號(hào)或模擬電流信號(hào)或模擬電阻信號(hào)給被測(cè)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(hào)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(guò)串行接口發(fā)過(guò)來(lái)的不同值，轉(zhuǎn)換成O?2.5V的模擬電壓信號(hào);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(hào)轉(zhuǎn)換成不同大小的模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào);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(guò)控制繼電器K1、繼電器K2的吸合與斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)控制接入模擬電阻信號(hào)的大小。
[0014]進(jìn)一步的，所述信號(hào)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(guò)控制繼電器K3、繼電器K4、繼電器K5及繼電器K6的斷開(kāi)與導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的切換。
[0015]本模擬量輸入自動(dòng)測(cè)試電路的有益效果在于:
[0016]I:測(cè)試簡(jiǎn)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(cè)量誤差?。?br>[0019]4:不需采用符合精度與量程要求的信號(hào)源萬(wàn)用表就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)試，經(jīng)濟(jì)成本低。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型模擬量輸入自動(dòng)測(cè)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(hào)源模塊的電路原理圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型信號(hào)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(cè)流程圖；
[0025]圖中:I為PLC、2為控制模塊、3為信號(hào)源模塊、4為信號(hào)切換模塊、5為被測(cè)模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0027]本模擬量輸入自動(dòng)測(cè)試電路，用于檢測(cè)被測(cè)模塊5的模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)、模擬電阻信號(hào)。
[0028]如圖1所示，本實(shí)用新型模擬量輸入自動(dòng)測(cè)試電路，包括:PLC1、控制模塊2、信號(hào)源模塊3、信號(hào)切換模塊4。所述控制模塊2通過(guò)SPI協(xié)議與信號(hào)源模塊3通訊。所述PLCl與被測(cè)模塊5通過(guò)同步串行通訊;所述PLCl與控制模塊2通過(guò)RS-485串行通訊。PLCl接收外部的被測(cè)模塊5輸送的測(cè)量數(shù)據(jù)，并且根據(jù)測(cè)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(cè)模塊5輸出的測(cè)量數(shù)據(jù)后，首先要對(duì)測(cè)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。控制模塊2解析接收到的命令，并且根據(jù)命令控制所述信號(hào)源模塊3產(chǎn)生相應(yīng)大小的模擬信號(hào)，所述模擬信號(hào)包括模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)、模擬電阻信號(hào)?？刂颇K2同時(shí)根據(jù)命令控制所述信號(hào)切換模塊4切換輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)給外部的被測(cè)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(hào)切換模塊4切換輸出相應(yīng)的模擬電壓信號(hào)或模擬電流信號(hào)或模擬電阻信號(hào)給外部的被測(cè)模塊5。信號(hào)源模塊3用于產(chǎn)生模擬信號(hào)，并且輸出所產(chǎn)生的模擬信號(hào)到信號(hào)切換模塊4，具體是:信號(hào)源模塊3首先產(chǎn)生模擬電壓信號(hào)或產(chǎn)生相應(yīng)大小的模擬電阻信號(hào)，然后將所述模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)大小的模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)，最后將產(chǎn)生相應(yīng)大小的模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)、模擬電阻信號(hào)輸出到信號(hào)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(hào)源模塊3輸出不同大小的模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)、模擬電阻信號(hào)。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(hào)切換模塊4切換輸出模擬電壓信號(hào)或模擬電流信號(hào)或模擬電阻信號(hào)給被測(cè)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(hào)源模塊3可以產(chǎn)生模擬電壓信號(hào):±10V、±5V、±500mV、土50mV，模擬電流信號(hào):土 20mA、土 1mA和模擬電阻信號(hào):1.5K、8K。信號(hào)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(guò)串行接口發(fā)過(guò)來(lái)的不同值，轉(zhuǎn)換成O?2.5V的模擬電壓信號(hào)。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(hào)轉(zhuǎn)換成不同大小的模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)，具體為模擬電壓信號(hào):±10V、±5V、±500mV、± 50mV，模擬電流信號(hào):± 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(guò)控制繼電器K1、繼電器K2的吸合與斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)控制接入模擬電阻信號(hào)的大小，模擬電阻信號(hào)的大小具體為:1.5K、8K。圖中電阻R1、電阻R2為精度萬(wàn)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(hào)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(hào)切換模塊4控制端口，控制模塊2通過(guò)輸出關(guān)斷信號(hào)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(kāi)與導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的切換。具體為:當(dāng)需要模擬電壓信號(hào)或模擬電流信號(hào)時(shí)，則控制模塊2控制繼電器K3與繼電器K4斷開(kāi)，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(hào)或模擬電流信號(hào)；當(dāng)需要模擬電阻信號(hào)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(kāi)，即選擇了 ROUTI與ROUT 2端口上的模擬電阻信號(hào)。
[0032]如圖5所示，控制模塊2的檢測(cè)流程如下:
[0033]步驟SlOl，開(kāi)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(duì)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(hào)源模塊及信號(hào)切換模塊;如果錯(cuò)誤，則跳轉(zhuǎn)到步驟S107，結(jié)束本次測(cè)試。
[0038]步驟S104，控制信號(hào)源模塊及信號(hào)切換模塊。
[0039]控制信號(hào)源模塊具體為:控制所述信號(hào)源模塊3產(chǎn)生相應(yīng)的模擬電壓信號(hào)并且將所述模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)大小的模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)，以及控制所述信號(hào)源模塊3的繼電器K1、繼電器K2的吸合與斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)控制接入模擬電阻信號(hào)的大小，模擬電阻信號(hào)的大小具體為:1.51(、81(。
[0040]控制信號(hào)切換模塊具體為:通過(guò)輸出關(guān)斷信號(hào)到信號(hào)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(kāi)與導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)信號(hào)切換模塊4切換輸出模擬電壓信號(hào)或模擬電流信號(hào)或模擬電阻信號(hào)給被測(cè)模塊5。
[0041 ]步驟S105，測(cè)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(hào)源模塊及信號(hào)切換模塊;如果沒(méi)有接收到，則執(zhí)行步驟S106，結(jié)束本次測(cè)試。
[0043]步驟S106，結(jié)束。
[0044]本模擬量輸入自動(dòng)測(cè)試電路的有益效果在于:測(cè)試簡(jiǎn)便，速度快，效率高；不需大量人員操作，人力成本低;測(cè)量誤差小;不需采用符合精度與量程要求的信號(hào)源萬(wàn)用表就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)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(cè)試電路，其特征在于，包括: PLC(l)、控制模塊(2)、信號(hào)源模塊(3)、信號(hào)切換模塊(4); PLC(I)接收外部的被測(cè)模塊(5)輸送的測(cè)量數(shù)據(jù)，并且根據(jù)測(cè)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(hào)源模塊(3)產(chǎn)生相應(yīng)大小的模擬信號(hào)； 控制模塊(2)同時(shí)根據(jù)命令控制所述信號(hào)切換模塊(4)切換輸出相應(yīng)的模擬信號(hào)給外部的被測(cè)模塊(5)； 信號(hào)源模塊(3)用于產(chǎn)生模擬信號(hào)，并且輸出所產(chǎn)生的模擬信號(hào)到信號(hào)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(cè)試電路，其特征在于，所述控制模塊(2)通過(guò)SPI協(xié)議與信號(hào)源模塊(3)通訊;所述PLC(I)與被測(cè)模塊(5)通過(guò)同步串行通訊;所述PLC(I)與控制模塊(2)通過(guò)RS-485串行通訊;所述模擬信號(hào)包括模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)、模擬電阻信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬量輸入自動(dòng)測(cè)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(hào)源模塊(3)輸出不同大小的模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào)、模擬電阻信號(hào)；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(hào)切換模塊(4)切換輸出模擬電壓信號(hào)或模擬電流信號(hào)或模擬電阻信號(hào)給被測(cè)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(cè)試電路，其特征在于，所述信號(hào)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(guò)串行接口發(fā)過(guò)來(lái)的不同值，轉(zhuǎn)換成O?2.5V的模擬電壓信號(hào);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(hào)轉(zhuǎn)換成不同大小的模擬電壓信號(hào)、模擬電流信號(hào);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(guò)控制繼電器K1、繼電器K2的吸合與斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)控制接入模擬電阻信號(hào)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(cè)試電路，其特征在于，所述信號(hào)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(guò)控制繼電器K3、繼電器K4、繼電器K5及繼電器K6的斷開(kāi)與導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的切換。
【文檔編號(hào)】G05B19/05GK205563264SQ201620316983
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】羅燦
【申請(qǐng)人】深圳市匯辰自動(dòng)化技術(shù)有限公司