專利名稱：多路程控開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種程控開關(guān)，尤其涉及一種用于數(shù)字多用表自動(dòng)檢定、測試、校準(zhǔn)系統(tǒng)的多路程控開關(guān)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展和信息化的快速發(fā)展，帶有GPIB(IEEE-488)和RS-232C接口的高準(zhǔn)確度數(shù)字儀器儀表廣泛地應(yīng)用于科學(xué)研究、各個(gè)行業(yè)自動(dòng)化控制檢測中，因此，數(shù)字儀表的檢定、校準(zhǔn)和調(diào)試工作量很大，在進(jìn)行數(shù)字多用表自動(dòng)化檢定、測試、校準(zhǔn)過程中，由于現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)多功能校準(zhǔn)源的輸出端子與數(shù)字多用表的輸入端子不是一一對應(yīng)的，在功能轉(zhuǎn)換時(shí)必須手動(dòng)操作輸入線，只能達(dá)到半自動(dòng)化，一次一臺(tái)，不能多臺(tái)同時(shí)進(jìn)行檢測、校準(zhǔn)，勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低；同時(shí)由于手工操作的人為因素，影響了檢測、校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性，也不利于對價(jià)值昂貴的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的保護(hù)。
有關(guān)多路程控開關(guān)的研制，國內(nèi)有文獻(xiàn)報(bào)道，如汕頭大學(xué)電腦中心研制的“程控多路開關(guān)”，該開關(guān)配有雙地址只聽IEEE-488接口，可用微機(jī)控制，也便于手動(dòng)操作，但根據(jù)所用繼電器的接觸性能，其容量僅為30VA；汕頭大學(xué)的改進(jìn)型產(chǎn)品，新增了一組8通道的多路開關(guān)，通常用于選作待測電壓，加入了一只反向繼電器，以便在測量中消除雜散電勢的影響。國外有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，如美國專利6134674介紹一種計(jì)算機(jī)測試操作系統(tǒng)(CBTOS)，該系統(tǒng)包含有測試程序和圖形用戶界面，可使非軟件開發(fā)用戶編輯一個(gè)測試程序以便對各種被檢定或校正設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)；美國專利5091657是一種高速、大電流、帶有JFET開關(guān)的多路開關(guān)電路，JFET的門電極連在開關(guān)的控制電路上，其輸入和輸出電壓約為10μV；日本專利昭-60-85378是一種數(shù)字多用表的自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，具有圖形顯示界面，可根據(jù)電壓誤差選擇校準(zhǔn)微調(diào)器，縮短校準(zhǔn)時(shí)間。以上所述雖各有優(yōu)點(diǎn)，但都未能完全解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測量范圍窄、容量小、功耗大、響應(yīng)速度慢、輸入輸出電勢差及導(dǎo)通電阻大。國內(nèi)外均未見與本實(shí)用新型完全相同的文獻(xiàn)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種用于多功能校準(zhǔn)源數(shù)字多用表自動(dòng)檢測、測定、校準(zhǔn)的多路程控開關(guān)。
本實(shí)用新型的多路程控開關(guān)，包括上位計(jì)算機(jī)、通信接口、主控部分、執(zhí)行部分、輸出輸入部分和電源部分。所述主控部分為CPU，其輸入端通過通信接口與上位計(jì)算機(jī)連接，其輸出端與執(zhí)行部分連接。所述執(zhí)行部分為繼電器，其與輸入輸出部分的輸入輸出端子連接。
所述的主控部分為單片機(jī)。
所述通信接口為GPIB接口或RS232接口。
所述輸出輸入部分有多個(gè)輸入輸出通道，任選一個(gè)通道作為輸入通道，其余通道為輸出通道。
所述輸出輸入部分有12個(gè)輸入輸出通道，每個(gè)通道有6個(gè)輸入輸出端子，且輸入輸出端子通過組合實(shí)現(xiàn)電壓、電流和電阻的輸入輸出功能。
所述的CPU主控部分經(jīng)電子開關(guān)和光耦與執(zhí)行部分連接。
所述電源部分為雙路開關(guān)電源，一路供給CPU主控部分，一路供給執(zhí)行繼電器。
本實(shí)用新型的技術(shù)原理上位計(jì)算機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)軟件，發(fā)送控制命令，通信接口傳輸控制命令；CPU主控板主要通過通信接口接收來自上位計(jì)算機(jī)的控制命令，完成對命令的解釋，再根據(jù)命令解釋結(jié)果，實(shí)施對多路開關(guān)的各種控制；執(zhí)行板接收主控板的控制信號，使相應(yīng)的繼電器吸合，把輸入接通到輸出端子，實(shí)現(xiàn)儀器儀表自動(dòng)計(jì)量檢定和校準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的輸出與多臺(tái)被檢定校準(zhǔn)設(shè)備各個(gè)輸入功能的自動(dòng)切換。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡潔，多路、程控、測量范圍寬、容量大、功耗低、響應(yīng)速度快、輸入輸出電勢差及導(dǎo)通電阻??；真正實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)數(shù)字多用表的全自動(dòng)檢定、測試和校準(zhǔn)，極大地提高了工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；完全克服人為影響因素，準(zhǔn)確性高，有利于更好地保護(hù)價(jià)值昂貴的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，延長其使用壽命。
圖1為多路程控開關(guān)原理框圖圖2為多路程控開關(guān)輸入輸出通道示意圖
具體實(shí)施方式
一種用于多功能校準(zhǔn)源數(shù)字多用表自動(dòng)檢定、測試、校準(zhǔn)系統(tǒng)的多路程控開關(guān)，包括上位計(jì)算機(jī)、通信接口、CPU主控部分、執(zhí)行部分、輸出輸入部分和電源部分，其中CPU主控部分為8位W78b52單片機(jī)，其輸入端通過GPIB接口或RS232接口與上位計(jì)算機(jī)連接，其輸出端經(jīng)電子開關(guān)和光耦與執(zhí)行部分連接；執(zhí)行部分為繼電器，其與輸入輸出部分直接連接(參照圖1)；輸出輸入部分有12個(gè)輸入輸出通道，每個(gè)通道有6個(gè)輸入輸出端子VH、VL、AH、SH、SL、G，6個(gè)輸入輸出端子的組合實(shí)現(xiàn)電壓、電流和電阻的輸入輸出功能(參照圖2)VH-VL組成1路電壓或電流或二線電阻的輸入輸出高端和低端；AH-VL組成1路電流的輸入輸出高端和低端；SH-SL組成1路電流或二線電阻的采樣輸入輸出高端和低端；VH-VL和SH-SL組成1路四線電阻的輸入輸出高端和低端，G為保護(hù)端子。任選一個(gè)通道作為輸入通道，其余11個(gè)通道就為輸出通道。電源部分為雙路開關(guān)電源，一路供給CPU主控部分，一路供給執(zhí)行繼電器，各路獨(dú)立使用，因而負(fù)載能力強(qiáng)，能持續(xù)可靠工作，保證了多路程控開關(guān)連續(xù)穩(wěn)定工作。
其工作過程如下多路程控開關(guān)啟動(dòng)后，初始化各接口電路并自檢繼電器閉合再跳開、指示燈閃亮一次，進(jìn)入等待GPIB接口或RS232接口上位機(jī)指令的狀態(tài)。上位機(jī)在進(jìn)入開關(guān)控制界面，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊選擇電壓U、電流A、二線電阻和四線電阻四大功能中的一種，再根據(jù)系統(tǒng)控制的要求，選擇并點(diǎn)擊相應(yīng)的通道開關(guān)按鈕，實(shí)現(xiàn)多路開關(guān)的接入與斷開。通過點(diǎn)擊總清零使多路程控開關(guān)復(fù)位。通過點(diǎn)擊返回，上位機(jī)退出對多路程控開關(guān)的控制。
其主要技術(shù)指標(biāo)1、輸入輸出通道可以通過0～1100V，10Hz～1MHz的交直流電壓；0～3A，10Hz～10kHz交直流電流；1Ω～1GΩ的電阻。
2、任意二通道接通時(shí)對應(yīng)端子之間電勢差≤0.1uV，不確定度0.05uV，k＝2，導(dǎo)通電阻≤0.1Ω，不確定度0.2mΩ，k＝2。
3、絕緣電阻＞10MΩ，抗電強(qiáng)度1.5kV。
4、工作條件電源電壓(90～220)V，(40～60)Hz；環(huán)境溫度(10～30)℃；相對濕度＜90％。
5、功耗＜20W。
6、重量＜10kg。
權(quán)利要求1.一種多路程控開關(guān)，包括上位計(jì)算機(jī)、通信接口、主控部分、執(zhí)行部分、輸出輸入部分和電源部分，其特征在于所述主控部分為CPU，其輸入端通過通信接口與上位計(jì)算機(jī)連接，其輸出端與執(zhí)行部分連接；所述執(zhí)行部分為繼電器，其與輸入輸出部分的輸入輸出端子連接。
2.如權(quán)利要求1所述的多路程控開關(guān)，其特征在于所述的主控部分為單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的多路程控開關(guān)，其特征在于所述通信接口為GPIB接口或RS232接口。
4.如權(quán)利要求1所述的多路程控開關(guān)，其特征在于所述輸出輸入部分有多個(gè)輸入輸出通道，任選一個(gè)通道作為輸入通道，其余通道為輸出通道。
5.如權(quán)利要求4所述的多路程控開關(guān)，其特征在于所述輸出輸入部分有12個(gè)輸入輸出通道，每個(gè)通道有6個(gè)輸入輸出端子，且輸入輸出端子通過組合實(shí)現(xiàn)電壓、電流和電阻的輸入輸出功能。
6.如權(quán)利要求1所述的多路程控開關(guān)，其特征在于所述的CPU主控部分經(jīng)電子開關(guān)和光耦與執(zhí)行部分連接。
7.如權(quán)利要求1所述的多路程控開關(guān)，其特征在于所述電源部分為雙路開關(guān)電源，一路供給CPU主控部分，一路供給執(zhí)行繼電器。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于多功能校準(zhǔn)源數(shù)字多用表自動(dòng)檢測、測定、校準(zhǔn)的多路程控開關(guān)，包括上位計(jì)算機(jī)、通信接口、CPU主控部分、執(zhí)行部分、輸出輸入部分和電源部分。上位計(jì)算機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)軟件，發(fā)送控制命令；主控部分通過通信接口接收來自上位計(jì)算機(jī)的控制命令，完成對命令的解釋，再根據(jù)命令解釋結(jié)果，實(shí)施對多路開關(guān)的各種控制；執(zhí)行板接收主控板的控制信號，使相應(yīng)的繼電器吸合，把輸入接通到輸出端子，實(shí)現(xiàn)儀器儀表自動(dòng)計(jì)量檢定和校準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的輸出與多臺(tái)被檢定校準(zhǔn)設(shè)備各輸入功能的自動(dòng)切換。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡潔、多路、程控、測量范圍寬、容量大、功耗低、響應(yīng)速度快、輸入輸出電勢差及導(dǎo)通電阻小。
文檔編號H03K17/00GK2833714SQ200520079588
公開日2006年11月1日 申請日期2005年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月19日
發(fā)明者王平靜, 亢云霞, 李保全 申請人:甘肅省計(jì)量研究院