一种矩阵综合测试仪及测试方法技术

本发明专利技术公开了一种矩阵综合测试仪以及测试方法，本发明专利技术的矩阵测量仪可实现通路的自动化切换，可提高测试效率和安全性；通过设置内置万用表、外接示波器以及外接电源、外接电阻，可实现多种测试模式，使得本发明专利技术通过简单的仪器设备，实现多种测试需求；通过设计自动化测试软件和测试流程，有利于测试方法的规范和统一，保证设备交付周期内各阶段测试数据的一致性；测试数据的自动判读和保存，有利于测试数据的判读和管理。

A matrix synthetic tester and test method

The invention discloses a matrix comprehensive test instrument and test method, matrix measuring instrument of the invention can realize automatic switching channel, can improve the testing efficiency and safety; by setting the built-in multimeter, oscilloscope external and external power supply, external resistance, can achieve a variety of test mode, the invention by simple equipment, to achieve a variety of test requirements; through the design of automated testing software and testing process, there is conducive to the unity and standardization of test methods, ensure consistent delivery of equipment testing data of each stage period; automatic interpretation and save the test data, is conducive to the interpretation and management of test data.

【技术实现步骤摘要】
一种矩阵综合测试仪及测试方法
本专利技术属于自动化测试
，具体涉及一种矩阵综合测试仪以及测试方法，主要用于实现星载电子产品的静态阻抗、指令测试和输入、输出阻抗的自动化测试。
技术介绍
随着国家航天产业的日趋发展壮大，航天器型号产品越来越多任务越来越密集，另外由于综合电子等新兴设计理念的影响，星载电子设备接口高度密集，接口的静态阻抗测试和输入、输出指令测试等多达上百条，传统测试采用手工测试，测试方法繁琐，测试过程容易受到人为不确定性因素干扰；重复性测试占用时间长，工作效率低；手工测试时采用自制工装进行测试，过多的人为操作容易引起误操作；测试数据手工记录，不利于测试数据的判读及管理。因此提高测试效率的需求日益突出。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种矩阵综合测量仪以及测试方法，用于实现自动化测试过程在通路的自动切换和测试。一种矩阵测量仪，包括测试计算机、控制板、开关矩阵以及万用表；控制板通过USB接口与测试计算机相连，开关矩阵与控制板相连；开关矩阵包括多组继电器，每组继电器包括两个继电器，分别定义为正继电器和负继电器；其中，正继电器的一端接被测试设备的一条测试线路的正端，另一端接公共信号正端O；负继电器的一端接该条测试线路的负端，另一端接公共信号负端；所述控制板接收测试计算机导入的配置文件后进行解析，并根据解析结果控制矩阵开关中的各组继电器依次进行相应的开关动作；其中，公共信号正端O通过程控开关K2和K3分别接出两条线路，其中一条为开关K2串接有数字万用表后接公共信号负端；另一条线路为开关K3与接公共信号负端之间设置两个引出点C和D,用于在必要时接入示波器；同时，公共信号正端O还通过程控开关K1接有乒乓开关S；开关K1的一端接在共信号正端O上，另一端接乒乓开关S的固定点；乒乓开关S的两个活动点1、2分别接外接电源DC的正端和负端；开关K1与乒乓开关S之间还串接两个断开的引出点A和B，用于在必要时串联外接电阻。一种矩阵测量仪的测试方法，包括：静态阻抗测试时，K1不闭合，K2闭合，接入数字万用表，然后将需要测试的设备线路对应的一组继电器闭合，并控制数字万用表采集阻值；指令测试时，K1不闭合，K3闭合，在引出点C和D之间接入外接示波器，然后将需要测试的设备线路对应的一组继电器闭合，然后通过示波器采集测试数据；输入阻抗测试时，将乒乓开关S拨至接入外接电源DC的正端；然后控制K1闭合，引出点A和B之间串接上拉电阻；选择K2或者K3闭合，并采集接入的数字万用表或者示波器的读数；已知外接电源电压V和外接电阻R阻值，计算得到输入阻抗：测量外接电源电压V经过外接电阻后R的电压值V1，根据(V-V1)/R＝V1/Rin，计算得出输入阻抗：Rin＝R×V1/(V-V1)；输出阻抗测试时，将前面板上的乒乓开关拨至外接电源DC的负端；首先控制K1断开，在不接外接电阻时，使用数字表或者示波器在公共信号正端O点处测得一个输出电压V1；然后再控制K1闭合，测量外接电阻接入后的外接电阻两端的电压V2，已知外接电阻R阻值的情况下，通过公式V1/(R+Ro)＝V2/R，计算得出输出阻抗：Ro＝(V1/V2-1)×R。进一步的，测试计算机采集数字万用表或者示波器的测试数据后，对测量数据进行判读，判读结果符合要求后，将测试数据处理、上传和保存到报表；判读结果不满足要求，则通过弹窗提示。本专利技术具有如下有益效果：1.本专利技术的矩阵测量仪可实现通路的自动化切换，可提高测试效率和安全性；通过设置内置万用表、外接示波器以及外接电源、外接电阻，可实现多种测试模式，使得本专利技术通过简单的仪器设备，实现多种测试需求。2.通过设计自动化测试软件和测试流程，有利于测试方法的规范和统一，保证设备交付周期内各阶段测试数据的一致性；3.测试数据的自动判读和保存，有利于测试数据的判读和管理。附图说明图1为本专利技术的系统组成示意图；图2为本专利技术的机箱前面板结构示意图；图3为本专利技术的测试部分的电路图。具体实施方式下面结合附图并举实例，对本专利技术进行详细描述。为实现星载电子产品接口的输入与输出特性(阻抗、指令等)的自动化测试，解决目前测试中人为操作过多、效率低下等问题，开发自动化测试设备和辅助设备，提高测试的安全性和测试效率，自动化测试的理念被引入到航天测试领域，即将一些费时费力的重复性、流程易标准化的测试项目-如静态阻抗测试和指令测试等-借助自动化测试辅助设备，通过设置合理的测试流程，开发自动化测试软件实现自动化测试。测试过程由软件程控自动进行，减少人为参与，以达到既提高测试安全性、又提高测试效率的目的。自动化测试辅助设备-可通路程控的矩阵综合测试仪，可程控实现通路的自动切换，结合程控通用测试仪器(数字表、示波器等)，对星载电子产品进行自动化测试，具有较高的实用价值。如图1所示，矩阵综合测试仪主要用于通道的自动切换，测试仪由控制部分、开关矩阵部分和测量部分三部分组成。CPU控制板通过USB接口与测试计算机相连，矩阵开关阵列与CPU控制板通过机箱内部走线连接；同时，矩阵开关阵列的各路继电器通过测试接口1和2接测试电缆与被测设备的各测试线路相连。各部分主要功能：1.控制部分(CPU控制板)主要功能是与计算机通信，解析控制指令，并控制矩阵开关中的继电器开关进行相应的动作；每次控制正负各一个继电器开关闭合，则对该继电器开关连接的星上设备测试通路进行测试。2.开关矩阵部分主要功能为相应通路的导通与断开的具体实现；本专利技术主要用于实现星载电子产品的自动化测试，根据真实的测试项目和测试方法，设计合理的自动化测试流程，并开发自动化测试软件，达到一键完成测试并自动生成测试报表的效果。3.测量部分主要功能为测量并将测量数据传送给计算机。矩阵综合测试仪主要用于通道自动切换，另外为了扩展功能，设置了内置数字表模块，可以测试静态阻抗；还可以配合外接示波器，进行指令测试。研制面向星载电子产品的矩阵综合测试仪设备，实现目标接口输入阻抗和输出阻抗的自动化测试。减少过多人为干预，提高测试效率和测试可靠性，统一测试方法。产品具备通用性、小型化、测试容量大、自动化程度高、使用寿命长等特点。根据自动化测试的需求，测试通路需要自动切换。设备通过USB接口与测试计算机通信。通路的正负节点定义通过EXCEL配置文件导入，配置文件按照约定的形式编制。首先，CPU解析导入的配置文件，控制矩阵开关中对应的继电器开关动作，通路切换完成后再由测量部分进行相应的测量，测量数据经软件判读符合要求后，将测试数据处理、上传和保存到报表，然后切换到下一路重复同样的操作。如测量数据判读不满足要求，则通过弹窗提示。设备可兼容多种测试模式，外部设置乒乓开关，可以选择测试模式为输入阻抗测试或者输出阻抗测试；内部设置有三路继电器，分别控制选择接入内置数字表、接入外部示波器、接入外接负载，由此可以组合多种测试模式。另外前面板设置有外接电源接口和阻抗接入接口，可以根据需要对通路进行电源上拉或者下拉，以及带载测试或者空载测试等。如图3所示，测试仪对外共有202个接点，每个接点上都设置有一组两个继电器，测试仪工作时，同一时刻应该只有一组继电器闭合；一组中的两个继电器分别定义为正继电器和负继电器；其中，正继电器的一端接一条测试线路的正端，另一端接公本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矩阵测量仪，其特征在于，包括测试计算机、控制板、开关矩阵以及万用表；控制板通过USB接口与测试计算机相连，开关矩阵与控制板相连；开关矩阵包括多组继电器，每组继电器包括两个继电器，分别定义为正继电器和负继电器；其中，正继电器的一端接被测试设备的一条测试线路的正端，另一端接公共信号正端O；负继电器的一端接该条测试线路的负端，另一端接公共信号负端；所述控制板接收测试计算机导入的配置文件后进行解析，并根据解析结果控制矩阵开关中的各组继电器依次进行相应的开关动作；其中，公共信号正端O通过程控开关K2和K3分别接出两条线路，其中一条为开关K2串接有数字万用表后接公共信号负端；另一条线路为开关K3与接公共信号负端之间设置两个引出点C和D,用于在必要时接入示波器；同时，公共信号正端O还通过程控开关K1接有乒乓开关S；开关K1的一端接在共信号正端O上，另一端接乒乓开关S的固定点；乒乓开关S的两个活动点1、2分别接外接电源DC的正端和负端；开关K1与乒乓开关S之间还串接两个断开的引出点A和B，用于在必要时串联外接电阻。

【技术特征摘要】
1.一种矩阵测量仪，其特征在于，包括测试计算机、控制板、开关矩阵以及万用表；控制板通过USB接口与测试计算机相连，开关矩阵与控制板相连；开关矩阵包括多组继电器，每组继电器包括两个继电器，分别定义为正继电器和负继电器；其中，正继电器的一端接被测试设备的一条测试线路的正端，另一端接公共信号正端O；负继电器的一端接该条测试线路的负端，另一端接公共信号负端；所述控制板接收测试计算机导入的配置文件后进行解析，并根据解析结果控制矩阵开关中的各组继电器依次进行相应的开关动作；其中，公共信号正端O通过程控开关K2和K3分别接出两条线路，其中一条为开关K2串接有数字万用表后接公共信号负端；另一条线路为开关K3与接公共信号负端之间设置两个引出点C和D,用于在必要时接入示波器；同时，公共信号正端O还通过程控开关K1接有乒乓开关S；开关K1的一端接在共信号正端O上，另一端接乒乓开关S的固定点；乒乓开关S的两个活动点1、2分别接外接电源DC的正端和负端；开关K1与乒乓开关S之间还串接两个断开的引出点A和B，用于在必要时串联外接电阻。2.一种基于权利要求1所述的矩阵测量仪的测试方法，其特征在于：静态阻抗测试时，K1不闭合，K2闭合，接入数字万用表，然后将需要测试的设备线路对应的一组继电器闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：慕春辉，刘晓鹏，张军杰，肖春霞，宫战冬，王纯达，王晓莉，
申请(专利权)人：山东航天电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37