專利名稱：并聯電阻測試裝置的制作方法
并聯電阻測試裝置
技術領域：
本發明涉及并聯電阻測試裝置，特別是涉及一種可自動切換待測電阻兩端的電壓及電阻，以測試電阻是否并聯安裝成功的并聯電阻測試裝置。
背景技術：
大面積安裝燈光或取暖設備時，需要并聯接入許多個燈或者電暖氣片，安裝時一般會將電源關閉，逐個進行安裝，安裝好一個器件后需要檢測其是否并聯安裝成功，操作人員一般是利用萬用表輔助測量。當成功并聯安裝一個新的器件后，總電阻值會降低，根據這個原理，利用萬用筆測量判斷并接后的總電阻值是否降低就可以判斷該電阻是否并聯安裝成功。但是，隨著安裝器件個數的增多，總電阻值越來越小，新器件并接前后的電阻值變化也越來越小，這時用萬用表進行測量就不能根據總電阻值的變化而快速判斷新器件是否安裝成功，這樣很容易造成判斷不準甚至誤判，而無法有效掌握安裝質量。同時，使用萬用表輔助測量并不能自動記錄已成功安裝的器件的數量，仍需人工統計，這樣便會降低安裝效率增加成本。
發明內容本發明旨在解決上述問題，而提供一種可自動切換待測電阻兩端的電壓及電阻，通過待測點的電壓在待測電阻并接前后產生明顯變化來判斷該電阻是否安裝成功，并能記錄已成功安裝的器件數量的并聯電阻測試裝置。為實現上述目的，本發明提供一種并聯電阻測試裝置，該裝置包括微處理器、電阻切換單元、電壓切換單元、蜂鳴器單元、操作單元及顯示單元，所述電阻切換單元分別與電壓切換單元及待測電阻相連，所述電阻切換單元、蜂鳴器單元、操作單元及顯示單元與微處理器相連，且在微處理器的控制下，通過使電阻切換單元的多個切換電阻由大到小自動切換以及電壓切換單元的直流輸出電壓由小到大自動切換，使微處理器的模擬信號輸入端PORTA I/ANO的電壓值在被測電阻并聯安裝后與安裝前的差值大于20毫伏，從而使微處理器控制蜂鳴器BUZZER發出聲音，提示電阻并聯安裝成功，并累計記錄成功安裝數量。電壓切換單元包括電源輸入端、雙向晶閘管TRIAC、變壓器Tl、穩壓電路，所述雙向晶閘管TRIAC的主電極一端與電源輸入端相連，另一端經變壓器Tl與電源輸入端相連，雙向晶閘管TRIAC的控制極經二極管D5與微處理器的脈寬調制輸出端口 PORTD. 3/PWM1相連，所述穩壓電路的輸入端與所述變壓器Tl的次級線圈相連，輸出端與所述電阻切換單元相連。電阻切換單元包括可互相切換的四組電路，每組電路包括繼電器、切換電阻和待測電阻接口，所述待測電阻接口一端分別與所述切換電阻R3、R6、R9、R12并接，另一端與微處理器的模擬信號輸入端PORTA. 0/ΑΝ0相連，所述切換電阻R3、R6、R9、R12另一端分別經繼電器RELAYl、RELAY2、RELAY3、RELAY4與電壓切換單元的穩壓電路相連，所述繼電器RELAYl、RELAY2、RELAY3、RELAY4的輸入端的一端分別經電阻Rl、R4、R7、RlO與12V電壓輸、入端相連，另一端分別經三極管Ql、Q2、Q 3、Q4及電阻R2、R5、R8、Rll與微處理器相連。切換電阻R3、R6、R9、R12的阻值各不相同，通過控制所述繼電器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4的斷開和導通使所述的四組電路互相切換，并組合形成15組切換電阻阻值。切換是由微處理器通過其引腳輸出的高低電平使相應的電路導通或閉合而使電壓或電阻變化的自動切換。操作單元包括開機鍵、歸零鍵、可設置實際并聯安裝所需時間間隔的間隔設置鍵、 可設置實際待測電阻的阻值的阻抗設置鍵及可調節顯示內容為并接電阻數量或為阻抗的顯示內容調節鍵。間隔設置鍵對實際并聯安裝所需時間間隔的調節是在上一次所用間隔值的基礎上遞增5秒的模式進行調節，其可調節的范圍為5 120秒。阻抗設置鍵對實際待測電阻的阻值的調節是在上一次所用阻抗值的基礎上遞增100歐姆的模式進行調節，其可調節的范圍為100 9000歐姆顯示單元為七段數碼管顯示器。微處理器、電阻切換單元、電壓切換單元及蜂鳴器單元設于測試盒內，操作單元及顯示單元設于盒體面板上。本發明的貢獻在于，其有效解決了現有器件并聯安裝前后總電阻值變化不明顯而不易于判斷及不能自動記錄已成功安裝的器件數量的問題。本發明通過微處理器控制使電阻切換單元的多個切換電阻由大到小自動切換，且電壓切換單元的直流輸出電壓由小到大自動切換，使微處理器的模擬信號輸入端的電壓值產生明顯變化，并可根據該電壓值的變化來判斷新器件是否安裝成功，同時可將成功安裝的器件的數量進行累計，因而可有效提高并聯電阻的測試效率，并降低成本。
圖I是本發明的結構框圖。圖2是本發明的電路原理圖。圖3是本發明的直流電壓發生單元電路原理圖。圖4是本發明的電壓切換單元電路原理圖。圖5是本發明的電阻切換單元電路原理圖。圖6是本發明的結構立體示意圖。
具體實施方式下列實施例是對本發明的進一步解釋和補充，對本發明不構成任何限制。本發明的并聯電阻測試裝置適用于各類電子器件的并聯安裝測試，例如燈、電暖氣片等。參閱圖1，該并聯電阻測試裝置包括電阻切換單元20、電壓切換單元30、直流電壓發生單元80、蜂鳴器單元60、操作單元70、顯示單元50、外部存儲器40及微處理器10。所述直流電壓發生單元80如圖3所示，該直流電壓發生單元80包括電源輸入端、變壓器T2、整流濾波電路、穩壓電路。所述變壓器T2的初級線圈與電源輸入端相連，次級線圈與整流濾波電路相連，所述整流濾波電路包括四個二極管D6、D7、D8、D9與兩個電容C3、C4，整流濾波電路的輸出端與穩壓電路相連，所述穩壓電路包括三端集成穩壓器件LM7805M和兩個電容C5、C6。電源電壓經過T2變壓器變壓成IOV交流電，該交流電經過整流濾波電路之后形成12V直流電，該12V直流電壓輸出端與電阻切換單元20相連，為繼電器RELAYl、RELAY2、RELAY3、RELAY4所在電路提供工作電壓。所述濾波后的電壓經過穩壓電路后形成5V穩定的直流電壓，該5V直流電壓輸出端與微處理器10、外部存儲器40、蜂鳴器單元60及操作單元70相連，為其提供工作電壓。 如圖4所示，所述電壓切換單元30包括電源輸入端、雙向晶閘管TRIAC、變壓器Tl、穩壓電路。所述雙向晶閘管TRIAC的主電極一端與電源輸入端火線端相連，一端經變壓器Tl與電源輸入端零線端相連，其控制極經二極管D5與微處理器10的脈寬調制輸出端口PORTD. 3/PWM1相連。所述穩壓電路由具有整流作用的多個二極管Dl、D2、D3、D4及具有濾波穩壓作用的多個電容C1、C2構成。所述穩壓電路的輸入端與變壓器Tl的次級線圈相連，輸出端與電阻切換單元20相連。電源電壓由電壓輸入端引入，在雙向晶閘管TRIAC被觸發導通時，電源電壓經雙向晶閘管TRIAC進入到變壓器Tl變壓，變壓后經過穩壓電路形成直流電POWERl。所述雙向晶閘管TRIAC受微處理器10的脈寬調制輸出端口 PORTD. 3/PWM1發出的脈沖信號控制，其隨脈沖信號的高低電平周期變化而周期的導通和斷開，當脈沖信號占空比改變時，所述雙向晶閘管TRIAC的導通時間和斷開時間也會隨之變化，進而控制電源電壓的有效值發生變化，最終使最后輸出的直流電壓POWERl發生變化，所述電壓切換單元30最后輸出的直流電壓POWERl的切換范圍為5V至120V。如圖5所示，電阻切換單元20包括可互相切換的四組電路，每組電路包括繼電器、切換電阻和待測電阻接口 C0N，所述接口 CON的一端分別與所述切換電阻R3、R6、R9、R12并接，另一端與微處理器10的模擬信號輸入端口 PORTA. 0/AN0相連，在接口 CON和微處理的模擬信號輸入端口 PORTA. 0/AN0之間并接有熱敏電阻NTC和電容C7。所述切換電阻R3、R6、R9、R12的阻值各不相同，在本實施例中，其電阻值分別為2. 2KQ、510Q、120Q、33Q。所述切換電阻R3、R6、R9、R12的另一端分別經繼電器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4與電壓切換單元30的穩壓電路相連，所述繼電器RELAYl、RELAY2、RELAY3、RELAY4的輸入端的一端分別經電阻R1、R4、R7、R10與直流電壓發生單元80的12V直流電壓輸出端相連，另一端分別與三極管Q1、Q2、Q 3、Q4的集電極相連，所述三極管Q1、Q2、Q 3、Q4的發射極接地，其基極分別經電阻 R2、R5、R8、R11 與微處理器 10 的 I/O 端口 RESET/PORTE. UPORTC. 3/T0、0SC0、OSCl相連。所述繼電器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4上均并聯有二級管D12。當所述I/O 端口 RESET/P0RTE. I、PORTC. 3/TO、OSCO、OSCl 為高電平時，三極管 Ql、Q2、Q3、Q4 工作于飽和區，此時繼電器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4導通，切換電阻R3、R6、R9、R12所在支路導通；當所述I/O端口 RESET/PORTE. UPORTC. 3/TO、OSCO、OSCl為低電平時，三極管QU Q2、Q3、Q4工作于截止區，此時繼電器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4斷開，切換電阻R3、R6、R9、R12所在支路斷開。通過微處理器10間接控制繼電器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4導通和斷開可實現四組電路的互相切換，使待測電阻90與不同切換電阻R3、R6、R9、R12并接，例如，當微處理器10間接控制繼電器RELAYl導通時，待測電阻90與切換電阻R3相連，當微處理10在下一時刻只控制繼電器RELAY2導通時，這時待測電阻90與切換電阻R6相連，實現了不同電路間的切換。所述電阻切換單元20具有4組不同的切換電阻R3、R6、R9、R12，故可組合實現15組不同的切換電阻阻值，例如，當一組電路導通時，切換電阻阻值是R3或R6或R9或R12的電阻值；當兩組電路導通時，切換電阻阻值是R3和R6并聯阻值，即R并=1/((1/R3) + (1/R6))，或R3和R9并聯阻值或R3和R12并聯阻值或R6和R9并聯阻值或R6和R12并聯阻值或R9和R12并聯阻值。當三組電路或四組電路導通時，如兩組電路導通類似，其切換電阻值可為其他5組值。參閱圖2，所述顯示單元50由 三位七段數碼顯示管組成，其可采用通用七段數碼管顯示器。參閱圖2，所述外部存儲器U2可以是任何公知的存儲器件，本例中，選用24C01型，該外部存儲器U2可用于存儲重要數據以及當前的工作狀態，該外部存儲器U2的串行數據/地址接口 5、串行時鐘接口 6及工作電壓接口 8分別與直流電壓發生單元80的5V直流電壓輸出端相連，且串行數據/地址接口 5和串行時鐘接口 6還與微處理器10相連，其余5個端口接地，所述外部存儲器U2通過兩線式串行方式與微處理器10進行通訊。所述操作單元70由開機鍵、歸零鍵、間隔設置鍵、阻抗設置鍵、顯示內容調節鍵組成。所述開機鍵被按下時，裝置開機，顯示單元50顯示上次關機前最后并接數量。所述歸零鍵能將并接數量歸零。所述間隔設置鍵可設置實際并聯安裝所需時間間隔范圍，其可設置的范圍為5 120秒，按下此鍵，可顯示上次設定的間隔值，再按下此鍵可使上次間隔值增加5，當增加至120后從5開始繼續遞增，若3秒內無按鍵動作，則以當前值為間隔設定值，在該間隔設定值范圍內操作人員的安裝動作不會使微處理發生判斷及計數，可排除誤判。所述阻抗設置鍵可設置實際電阻值的大小，使得微處理10在判斷前后電壓變化時是在同一待測電阻值的基礎上進行判斷的，以排除誤判，所述阻抗設置鍵可設置阻抗值的范圍為100 9000歐姆，按下此鍵，可顯示上次設定的阻抗值，再按下此鍵可使上次阻抗值增加100，當增加至9000后從100開始繼續遞增，若三秒內無按鍵動作，則以當前值為阻抗設定值。所述顯示內容調節鍵可調節顯示單元50顯示為并接電阻數量或為阻抗值。參閱圖2，所述蜂鳴器單元60的蜂鳴器BUZZER的正極與直流電壓發生單元80的5V直流電輸出端相連，負極與三極管Q5的集電極相連，該三極管Q5的發射極接地，其基極經電阻R13與微處理器10的脈寬調制輸出端口 PORTC. 2/PWM0相連，所述蜂鳴器BUZZER受微處理器10發出的經三極管放大的信號驅動而發聲。參閱圖2，所述微處理器10可以是任何公知的具有將模擬信號轉換為數字信號功能的微處理器，本例中，選用69P48型微處理器，該微處理器10集成了 CUP、RAM、ROM、模/數轉換器、計數器、脈寬調制輸出、振蕩器時鐘電路。所述脈寬調制輸出可以間接調節電壓切換單元30的電源電壓的有效值，所述模/數轉換器能將模擬信號輸入端口 PORTA. 0/ΑΝ0輸入的模擬信號值轉換為數字信號，所述計數器能累計成功安裝的器件的數量。參閱圖6，所述的微處理器10、電阻切換單元20、電壓切換單元30、直流電壓發生單元80、蜂鳴器單元60及外部存儲器40設于測試盒100內，所述操作單元70及顯示單元50設于測試盒100面板上，其整體構成本發明的并聯安裝測試裝置。本發明的并聯電阻測試裝置在工作時，并聯安裝第一個器件之后，按下歸零鍵，使并接器件數量為零，同時使用阻抗設置按鍵調節實際阻抗大小，微處理器10通過脈寬調制輸出間接調節電壓切換單元30的電源電壓的有效值，使其經過變壓穩壓后輸出5V直流電壓，同時微處理器10間接控制最大的切換電阻R3所在的支路閉合，若微處理器10模擬信號輸入端PORTA. 0/ΑΝ0的電壓值變化大于20毫伏，微處理器10內部經過判斷和處理，將該信號傳遞給蜂鳴器BUZZER，從而驅動蜂鳴器BUZZER發出聲音，操作人員根據蜂鳴器BUZZER發聲可快速判斷新器件是否并聯安裝成功，同時，微處理器10會控制計數器進行計數，累計新增加的器件數量。隨著并聯數量的增加，模擬信號輸入端PORTA. 0/ΑΝ0的電壓值變化越來越小，這時，微處理器10會自動調節脈寬調制輸出端PORTD. 3/PWM1脈沖的占空比，使電壓切換單元30輸出的直流電壓POWERl變大，同時控制電阻切換單元20進行電路切換而選擇更小的切換電阻阻值，從而使模擬信號輸入端PORTA. 0/ΑΝ0的電壓變化增大,微處理器10便可對該變化進行判斷，在間隔時間內的變化都不計，等間隔時間過，若其變化大于20毫伏，則蜂鳴器BUZZER發出聲音，提示安裝成功。盡管通過以上實施例對本發明進行了揭示，但本發明的保護范圍并不局限于此，在不偏離本發明構思的條件下，對以上各構件所做的變形、替換等均將落入本發明的權利要求范圍內。
權利要求
1.ー種并聯電阻測試裝置，其特征在于，該裝置包括微處理器(10)、電阻切換單元(20)、電壓切換單元(30)、蜂鳴器單元(60)、操作単元(70)及顯示單元(50)，所述電阻切換単元(20)分別與電壓切換単元(30)及待測電阻(90)相連，所述電阻切換單元(20)、蜂鳴器単元(60)、操作単元(70)及顯示單元(50)與微處理器(10)相連，且 在微處理器(10)的控制下，通過使電阻切換單元(20)的多個切換電阻由大到小自動切換以及電壓切換單元(30)的直流輸出電壓由小到大自動切換，使微處理器(10)的模擬信號輸入端PORTA1/ANO的電壓值在被測電阻并聯安裝后與安裝前的差值大于20毫伏，從而使微處理器(10)控制蜂鳴器BUZZER發出聲音，提示電阻(90)并聯安裝成功，并累計記錄成功安裝數量。
2.如權利要求I所述的并聯電阻測試裝置，其特征在于，所述電壓切換單元(30)包括電源輸入端、雙向晶閘管TRIAC、變壓器Tl及穩壓電路，所述雙向晶閘管TRIAC的主電極ー端與電源輸入端相連，另一端經變壓器Tl與電源輸入端相連，雙向晶閘管TRIAC的控制極經ニ極管D5與微處理器(10)的脈寬調制輸出端ロ PORTD. 3/PWM1相連，所述穩壓電路的輸入端與所述變壓器Tl的次級線圈相連，輸出端與所述電阻切換單元(20)相連。
3.如權利要求I所述的并聯電阻測試裝置，其特征在于，所述電阻切換單元(20)包括可互相切換的四組電路，每組電路包括繼電器、切換電阻和待測電阻接ロ CON，所述待測電阻接ロ CON —端分別與所述切換電阻R3、R6、R9、R12并接，另一端與微處理器(10)的模擬信號輸入端PORTA. 0/AN0相連，所述切換電阻R3、R6、R9、R12另一端分別經繼電器RELAYl、RELAY2、RELAY3、RELAY4與電壓切換單元(30)的穩壓電路相連，所述繼電器RELAY I、RELAY2、RELAY3、RELAY4的輸入端的一端分別經電阻Rl、R4、R7、RlO與12V電壓輸入端相連，另ー端分別經三極管01、02、03、04及電阻1 2、1 5、1 8、1 11與微處理器(10)相連。
4.如權利要求3所述的并聯電阻測試裝置，其特征在于，所述切換電阻R3、R6、R9、R12的阻值各不相同，通過控制所述繼電器RELAY1、RELAY2、RELAY3、RELAY4的斷開和導通使所述的四組電路互相切換，并組合形成15組切換電阻阻值。
5.如權利要求4所述的并聯電阻測試裝置，其特征在于，所述的切換是由微處理器(10)通過其引腳輸出的高低電平使相應的電路導通或閉合而使電壓或電阻變化的自動切換。
6.如權利要求I所述的并聯電阻測試裝置，其特征在于，所述的操作単元(70)包括開機鍵、歸零鍵、可設置實際并聯安裝所需時間間隔的間隔設置鍵、可設置實際待測電阻(90)的阻值的阻抗設置鍵及可調節顯示內容為并接電阻數量或為阻抗的顯示內容調節鍵。
7.如權利要求5所述的并聯電阻測試裝置，其特征在于，所述間隔設置鍵對實際并聯安裝所需時間間隔的調節是在上一次所用間隔值的基礎上遞增5秒的模式進行調節，其可調節的范圍為5 120秒。
8.如權利要求5所述的并聯電阻測試裝置，其特征在于，所述的阻抗設置鍵對實際待測電阻(90)的阻值的調節是在上一次所用阻抗值的基礎上遞增100歐姆的模式進行調節，其可調節的范圍為100 9000歐姆。
9.如權利要求I所述的并聯電阻測試裝置，其特征在于，所述顯示単元(50)為七段數碼管顯示器。
10.如權利要求I至9中任一條所述的并聯電阻測試裝置，其特征在于，所述微處理器(10)、電阻切換單元(20)、電壓切換單元(30)及蜂鳴器單元(60)設于測試盒(100)內，所述操作単元(70)及顯示單元(50)設于盒體(100)面板上
全文摘要
一種并聯電阻測試裝置，該裝置包括微處理器、電阻切換單元、電壓切換單元、蜂鳴器單元、操作單元及顯示單元，所述電阻切換單元分別與電壓切換單元及待測電阻相連，所述電阻切換單元、蜂鳴器單元、操作單元及顯示單元與微處理器相連，且在微處理器的控制下，通過使電阻切換單元的多個切換電阻由大到小自動切換以及電壓切換單元的直流輸出電壓由小到大自動切換，使微處理器的模擬信號輸入端的電壓值在被測電阻并聯安裝后與安裝前的差值大于20毫伏，從而使微處理器控制蜂鳴器發出聲音，提示電阻并聯安裝成功，并累計記錄成功安裝數量。本發明可有效提高檢測效率，并節省人工及成本。
文檔編號G01R31/00GK102628909SQ201210131918
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月28日 優先權日2012年4月28日
發明者盧子忱, 蔡偉敬, 項明誠 申請人:深圳市卓先實業有限公司