负载测试装置和系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了负载测试装置和系统，其中，负载测试装置包括：待测产品、控制器模块、负载模块、开关模块及数据监测模块；负载模块包括冲击电阻模块、稳态电阻模块、电感模块；待测产品、电感模块、冲击电阻模块和稳态电阻模块依次连接；控制器模块与开关模块连接；稳态电阻模块和冲击电阻模块均包括多个电阻，电感模块包括多个电感，开关模块包括多个继电器或电子开关，每个电阻和与继电器或电子开关并联；每个电感与继电器或电子开关并联。本申请通过控制器模块控制开关模块的开启或关闭，利用继电器或电子开关使能或失能的不同组合，控制相应的电阻和电感器的工作状态，得到不同电抗值，为测试提供优质负载。为测试提供优质负载。为测试提供优质负载。

【技术实现步骤摘要】
负载测试装置和系统


[0001]本技术涉及产品测试
，尤其是涉及负载测试装置和系统。

技术介绍

[0002]目前，市面上的常用的负载有直流电子负载、交流电子负载、固定电阻、滑动电阻这几种。其中，电子负载是通过控制内部Mosfet或晶体管等功率元件的导通量，依靠功率管的耗散功率消耗电能的设备。工作过程中要不断的检测回路的各种电信号，并进行相应的控制信号，存在一定的迟滞时间，做不到电压/电流信号的完全同步。此外，高频开关电子负载在放电产生的谐波和尖峰，对电子开关的功率器件Mosfet或晶体管产生一定的影响，严重的甚至将其击穿烧毁。
[0003]在使用过程中，发现负载存在以下问题：
[0004]一.直流电子负载：1.公司部分电动工具待测产品接上直流电子负载，使用示波器检测波形，待测产品不能正常工作，而改用普通电阻负载或马达，则可以正常工作。2.用直流电子负载测试待测产品的调速功能，观察开关输出占空比可调的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)波形，发现波形在上升/下降边沿存在畸变。3.用直流电子负载测试待测产品的调速功能，监控开关输出占空比可调的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)波形，发现波形在上升/下降边沿存在畸变。负载电流越大，波形的畸变越严重。这种情况使待测产品内部的场效应管或晶体管等功率元件在边沿部分工作在线性放大区，使元件的发热，导致待测产品温升加速，严重的会导致温升过高，不能通过电动工具的安规要求。4.部分待测产品需要通过大电流窄脉冲(如10uS@410A)冲击测试，电子负载不能及时响应这个要求，电压、电流在上升/下降边沿做不到特别陡。在上升/下降边沿畸变特别严重，原来是方波的负载波形已经变成类似或接近锯齿波，电流在10uS内仅300A，上升不到410A的测试要求。将电子负载改成普通的大功率电阻，问题解决，满足测试要求。
[0005]二.交流电子负载：1.交流电子负载串接一个待测产品接入市电，用示波器测量交流电子负载两端的电压/电流波形，可以发现波形在过零点附近存在不同程度的失真。2.在测试交流电动工具的控制板，其中的可控硅需要在电压过零点后得到触发信号而导通。过零点后的触发信号延迟时间长短，与控制电路输出导通角存在密切关系。延迟时间越短，导通角就越大，即输出电压越大。当过零点后触发信号极少延时
‑‑‑
即可控硅导通角波形接近正弦波。由于交流电子负载是通过整流后，给内部耗能器件消耗电能的。整流器件的导通需要一定的电压(单一元件硅管压降0.7v/锗管压降0.2v)，加上控制电路的迟滞，这个参数就变得更大。那就存在这样的情况：如果电动工具待测产品的可控硅比交流电子负载的控制器件先导通，就变成测试交流电子负载的功率器件，而非测试待测产品的可控硅电路，这背离了测试要求，不能将待测产品的开关性能体现出来。因此，导通角接近全通的开关，不能使用交流电子负载测试其开关的功能。
[0006]三.固定电阻，阻值固定不可调，存在温度漂移，温度越高，阻值漂移越严重，影响产品的功能测试。
[0007]四.滑动电阻，在滑动时，滑动部分跟电阻本体接触不紧密，阻值跳变，精度低。带工作时，移动滑动部件，触点出现打火现象，电流越大打火现象越明显。使用过程中，不能依照设定条件自动调节阻值。此外，温漂情况跟固定电阻情况相同。
[0008]电动工具待测产品使用交/直流电子负载，在高频脉冲工作有可能产生震荡，出现电压、电流尖峰，对待测产品电路的功率器件场效应管或晶体管及其相关电路零件的温升产生影响，严重的甚至将其击穿烧毁。而固定电阻和滑动电阻又不能自动调节温升变化导致的电流变化，也不能满足测试要求。在电动工具待测产品的生产特别是研发阶段，为了能剔除电源、负载、测量工具等外部影响，严格地测试各种功能，得到精确的参数。
[0009]基于此，本申请提出了一种适用于电动工具待测产品负载的可靠性测试机产品功能测试的装置和系统。

技术实现思路

[0010]有鉴于此，本技术的目的在于提供负载测试装置和系统，通过继电器或电子开关的不同组合，使对应的电阻和电感使能或使能，得到不同的电抗值，并根据测试条件自动调节电抗变化，为测试提供优质的负载。
[0011]第一方面，本技术实施例提供了一种负载测试装置，包括：待测产品、控制器模块、负载模块、开关模块及数据监测模块；负载模块包括冲击电阻模块、稳态电阻模块、电感模块；待测产品、电感模块、冲击电阻模块和稳态电阻模块依次连接，控制器模块与开关模块连接；稳态电阻模块和冲击电阻模块均包括多个电阻，电感模块包括多个电感，开关模块包括多个继电器或电子开关，每个电阻和与继电器或电子开关并联；每个电感与继电器或电子开关并联；每个电阻与每个电感串联；控制器模块与开关模块通信连接；数据监测模块与待测产品连接；控制器模块，用于向开关模块发送控制指令；开关模块，用于根据控制指令启动或关闭继电器或电子开关；数据监测模块，用于监测待测产品的测试数据，测试数据至少包括以下之一：待测产品的功率信息、电压信息、电流信息、频率信息及功率因数。
[0012]在本技术较佳的实施例中，负载测试装置还包括触摸屏，触摸屏用于人机交互并显示组合信息，所述组合信息为电感模块、冲击电阻模块和稳态电阻模块的组合信息；控制器模块，还用于根据组合信息，生成控制指令。
[0013]在本技术较佳的实施例中，负载测试装置还包括通信模块，通信模块用于为负载测试装置提供网络环境。
[0014]在本技术较佳的实施例中，稳态电阻模块包括多个串联的电阻，稳态电阻模块包括的电阻的电阻值根据二进制的权值规律，定制特殊阻值的电阻：以欧姆为单位，选用0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.4、12.8
……
；以0.1Ω为起点按2
n
进行电阻选用(n为整数)，可配对得到0.1Ω的精度变化，阻值范围是0～2
n
Ω的电阻值(根据需要可增减)。
[0015]在本技术较佳的实施例中，冲击电阻模块包括多个串联的电阻，冲击电阻模块包括的电阻的电阻值根据二进制的权值规律，定制特殊阻值的电阻：以欧姆为单位，选用0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.4、12.8
……
；以0.1Ω为起点按2
m
进行电阻选用(m为整数)，可配对得到0.1Ω的精度变化，阻值范围是0～2
m
Ω的电阻值(根据需要可增减)。
[0016]在本技术较佳的实施例中，电感模块包括多个串联的电感，电感模块包括的电感的电感值根据二进制的权值规律，定制特殊阻值的电感：以mH为单位，选用0.1、0.2、
0.4、0.8、1.6、3.2、6.4、12.8
……
；以0.1mH为起点按2
k
进行电感选用(k为整数)，可配对得到0.1mH的精度变化，阻值范围是0～2
k
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载测试装置，其特征在于，包括：待测产品、控制器模块、负载模块、开关模块及数据监测模块；所述负载模块包括冲击电阻模块、稳态电阻模块、电感模块；所述待测产品、所述电感模块、所述冲击电阻模块和所述稳态电阻模块依次连接，所述控制器模块与所述开关模块连接；所述稳态电阻模块和所述冲击电阻模块均包括多个电阻，所述电感模块包括多个电感，所述开关模块包括多个继电器或电子开关，每个所述电阻与所述继电器或所述电子开关并联；每个所述电感与所述继电器或所述电子开关并联；每个所述电阻与每个所述电感串联；所述控制器模块与所述开关模块通信连接；所述数据监测模块与所述待测产品连接；所述控制器模块，用于向所述开关模块发送控制指令；所述开关模块，用于根据所述控制指令启动或关闭所述继电器或所述电子开关；所述数据监测模块，用于监测所述待测产品的测试数据，所述测试数据至少包括以下之一：所述待测产品的功率信息、电压信息、电流信息、频率信息及功率因数。2.根据权利要求1所述的负载测试装置，其特征在于，所述负载测试装置还包括触摸屏，所述触摸屏用于人机交互并显示组合信息，所述组合信息为所述电感模块、所述冲击电阻模块和所述稳态电阻模块的组合信息；所述控制器模块，还用于根据测试要求生成所述控制指令，得到所述组合信息。3.根据权利要求1所述的负载测试装置，其特征在于，所述负载测试装置还包括通信模块，所述通信模块用于为所述负载测试装置提供网络环境。4.根据权利要求1所述的负载测试装置，其特征在于，所述稳态电阻模块包括多个串联的电阻，所述稳态电阻模块包括的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷明光，聂正诚，何志锋，李鹏，禇胜杰，
申请(专利权)人：德丰电创科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：