一種通用電壓測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電壓測試技術領域，更具體地，涉及一種通用電壓測試裝置。
【背景技術】
[0002]現有技術中的電壓測試普遍采用人工檢測的方式，采用萬用表或示波器進行測量，但當待測試電壓路數較多或待測電壓為高壓時，人工檢測的方式效率低下，而且安全系數低，不適合多路電壓或高電壓的測試；人工檢測的方法，對測試環境的要求較高，當環境惡劣或需要長時間監測時，人工方式是不合適的。現有技術中電壓測試裝置的應用范圍都較窄，不能兼容測試直流與交流，且精度較底，用于測試幅值小的電壓時誤差較大；大多數屬于定制的測試裝置，一旦測試對象電壓變化，需要重新開發設計新的測試電路，不具備通用性。
【發明內容】
[0003]針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種通用電壓測試裝置，其目的在于提高電壓測試裝置的通用性。
[0004]為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種通用電壓測試裝置，包括PLC單元、控制單元和信號采集處理單元；
[0005]其中，PLC單元具有至少兩個待測電壓輸入端，第一待測電壓輸入端用于接收待測直流電壓，第二待測電壓輸入端用于接收待測交流電壓；PLC單元的第三輸入端連接信號采集處理單元的第五輸出端，接收經由信號采集處理單元整流及分壓處理之后的電壓信號；PLC單元的控制信號輸入端連接控制單元的第一輸出端；
[0006]信號采集處理單元的第一輸入端連接PLC單元的第一輸出端，第二輸入端連接PLC單元的第二輸出端，第三輸入端連接PLC單元的第三輸出端；第一控制信號輸入端連接控制單元的第二輸出端，第二控制信號輸入端連接控制單元的第三輸出端；
[0007]控制單元的第一至第四輸入端依次連接信號采集處理單元的第一至第四輸出端；控制單元采用FPGA、單片機或DSP實現；
[0008]其中，PLC單元在控制單元的控制下，進行輸入電壓的輸出通路選擇；信號采集處理單元用于對待測直流電壓進行電壓值檢測，對待測交流電壓，則將其轉換為直流電壓后再進行電壓值檢測；信號采集處理單元可檢測電壓的范圍，由控制單元根據待測電壓的范圍實時調整，使得電壓測試裝置具有通用性。
[0009]優選的，信號采集處理單元包括并列的第一直流檢測模塊、第二直流檢測模塊和交流檢測模塊；第一直流檢測模塊的輸入端作為信號采集處理單元的第一輸入端，輸出端作為信號采集處理單元的第一輸出端；第一直流檢測模塊用于判斷待測電壓是否在窗口電壓范圍內，待測電壓在窗口電壓范圍外輸出低電平，待測電壓在窗口電壓范圍內則輸出尚電平；窗口電壓可調，由控制單元根據待測電壓的范圍靈活設置。
[0010]第二直流檢測模塊的輸入端與第一直流檢測模塊的輸入端并聯，輸出端作為信號采集處理單元的第二輸出端；第二直流檢測模塊用于對待測電壓進行多次采樣取平均值，以該平均值作為待測電壓的電壓值；
[0011]交流檢測模塊的第一輸入端作為信號采集處理單元的第二輸入端，第二輸入端作為信號采集處理單元的第三輸入端，第一輸出端作為信號采集處理單元的第三輸出端，第二輸出端作為信號采集處理單元的第四輸出端，第三輸出端作為信號采集處理單元的第五輸出端；交流檢測模塊用于將待測交流信號轉換成直流低壓信號，并進行電壓值檢測；
[0012]由PLC單元選擇將待測直流電壓輸出到第一直流檢測模塊或第二直流檢測模塊；并在輸入的多路交流電壓中選通一路交流電壓送入交流檢測模塊。
[0013]優選的，本發明提供的通用電壓測試裝置還包括顯示單元；顯示單元包括LED顯示組和數碼管顯示組；LED顯示組的輸入端連接控制單元的第三輸出端，數碼管顯示組的輸入端連接控制單元的第四輸出端；
[0014]LED顯示組用于顯示第一直流檢測模塊輸出的測試結果，當接收到低電平，亮紅色，指示待測電壓在窗口電壓范圍外；當接收到高電平，亮綠色，指示待測電壓在窗口電壓范圍內；數碼管顯示組用于顯示第二直流檢測模塊輸出的電壓測試值。
[0015]優選的，本發明提供的通用電壓測試裝置還包括一個多檔波段開關，第一輸出端連接LED顯示組，第二輸出端連接數碼管顯示組；用于選擇測試結果由LED顯示還是數碼管顯示，還是LED顯示和數碼管同時顯示；
[0016]對于只需判斷電壓是否在窗口電壓范圍內的應用場合，可只用LED顯示，降低能耗而且直觀；對于需要測試具體電壓值的應用場合，可用數碼管顯示電壓值。
[0017]優選的，本發明提供的通用電壓測試裝置還包括網口單元和串口單元，用于連接外部上位機進行通信；對于有人機交互需求的應用，通過與控制單元連接的外部上位機來顯示測試結果；網口單元的輸入端連接控制單元的第五輸出端；串口單元的輸入端連接控制單元的第六輸出端。
[0018]優選的，第一直流檢測模塊包括第一信號調理電路和第一窗口比較電路，第一信號調理電路的輸入端作為第一直流檢測模塊的輸入端；第一窗口比較電路的輸入端連接第一信號調理電路的輸出端，第一窗口比較電路的輸出端作為第一直流檢測模塊的輸出端；
[0019]第二直流檢測模塊包括第二信號調理電路和第一 AD轉換電路，第二信號調理電路的輸入端作為第二直流檢測模塊的輸入端，第一 AD轉換電路的輸入端連接第二信號調理電路的輸出端，第一 AD轉換電路的輸出端作為第二直流檢測模塊的輸出端；
[0020]信號調理電路根據控制單元設置的放大倍數，將待測電壓縮小，避免電壓過大損壞電路；或將待測電壓放大，減小幅值太小引起的測試誤差；窗口比較電路用于判斷信號調理電路輸出的電壓信號是否在窗口電壓范圍內，窗口電壓的上限和下限由控制單元靈活設置;AD轉換電路用于對經過調理后的電壓信號進行采樣和模數轉換，獲取具體的電壓值。
[0021]優選的，交流檢測模塊包括整流電路、分壓電路、第三直流檢測模塊和第四直流檢測模塊；整流電路的輸入端作為交流檢測模塊的輸入端，分壓電路的輸入端連接整流電路的輸出端，分壓電路的輸出端作為交流檢測模塊的第三輸出端；
[0022]第三直流檢測模塊的輸入端作為交流檢測模塊的第二輸入端，第三直流檢測模塊的輸出端作為交流檢測單元的第一輸出端；
[0023]第四直流檢測模塊的輸入端與第三直流檢測模塊的輸入端并聯，第四直流檢測模塊的輸出端作為交流檢測單元的第二輸出端；
[0024]其中，第三直流檢測模塊包括第三信號調理電路和第二窗口比較電路，第三信號調理電路的輸入端作為第三直流檢測模塊的輸入端，第二窗口比較電路的輸入端連接第三信號調理電路的輸出端，第二窗口比較電路的輸出端作為第三直流檢測模塊的輸出端；
[0025]第四直流檢測模塊包括第四信號調理電路和第二 AD轉換電路；第四信號調理電路的輸入端作為第四直流檢測模塊的輸入端，第二 AD轉換電路的輸入端連接第四信號調理電路的輸出端，第二 AD轉換電路的輸出端作為第四直流檢測模塊的輸出端；
[0026]整流電路將待測交流電壓轉換成直流電壓；該直流電壓幅值大，一般高于300V，由分壓電路將其轉換為低壓直流信號，避免對電路的損壞；該低壓直流信號由PLC單元選通進入第三直流檢測模塊或者第四直流檢測模塊。<