专利名称：智能型表贴光耦测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能型表贴光耦测试仪，可用于表贴封装形式的光电耦合器 件(简称表贴光耦)的测试，也适用于其它封装形式光电耦合器件的测试，是一种专用测 试仪器，属于仪器仪表领域。
背景技术：
目前，国内无专用测试设备对表贴光耦器件进行测试，采用的方式是根据需要选 用通用仪器设备进行组合来完成光耦参数的测试工作，用人工进行测试数据的判断、整理、 统计。该测试方法操作繁琐，安全性及可靠性低，测试数据一致性差。本实用新型提供了一种智能型仪器，实现了表贴光耦器件测试工作的全程自动 化。

实用新型内容本实用新型的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种自动化测试的智 能型光耦测试仪，实现了表贴光耦器件的自动化测试，本实用新型适用于生产或使用表贴 光耦器件的用户。本实用新型的技术解决方案是智能型表贴光耦测试仪，包括工控机、程控电源模 块、A/D转换模块、时间间隔测量模块、采样开关模块、连接器和打印机，工控机通过PCI总 线与采样开关模块、程控电源模块和A/D转换模块连接，通过USB接口与打印机连接，通过 RS232接口与时间间隔测量模块连接，采样开关模块与连接器连接。所述的时间间隔测试模块包括单片机、时间数字转换器、整形电路、比较电路、模 拟开关和MAX232驱动电路，被测表贴光耦的传输延迟时间信号经连接器和采样开关模块 进入时间间隔测量模块，通过模拟开关、比较电路、整形电路进行选通、比较和整形后形成 TTL电平的脉冲信号，送入时间数字转换器，时间数字转换器将脉冲信号转换成数字信号 送入单片机，单片机通过MAX232驱动电路将数字信号送入工控机，工控机的控制信号通过 MAX232驱动电路送入单片机。所述的采样开关模块由64路隔离数字量输出卡D/0和24路继电器输出板组成。所述的程控电源包括D/A转换电路、四路阻抗变换电路、三路隔离电路和四路驱 动电路，D/A转换电路直接输出的第一路电流形成程控电流源，D/A转换电路输出的第一路 电压模拟信号经第一路阻抗变换电路和第一路驱动电路形成程控电压源I，D/A转换电路 输出的第二、三、四路电压模拟信号分别经过第二、三、四路阻抗变换电路、第一、二、三路隔 离电路和第二、三、四路驱动电路形成程控电压源II。所述的连接器采用带自锁40芯集成电路插座。所述的A/D转换模块采用PCI总线的隔离高速模拟量输入卡。本实用新型与现有技术相比有益效果为(1)本实用新型采用主从控制方式，工控机通过PCI通用接口总线、RS232串口通信方式与功能模块相联接，使用者只需按要求装订基本信息、测试条件、技术参数，即可自 动完成信号调节、测量、数据采集，实现了光耦技术参数测试的自动化；(2)本实用新型具有在线采集、测试光耦参数、实时数据显示、存储和打印的多项 功能，同时工控机采用数据库对试验数据进行管理、统计、打印，便于数据的管理；(3)本实用新型采集数据快速、准确、精度高、功能全、可靠性高，具有人工测试记 录无法比拟的优越性；(4)本实用新型既可用于电子产品生产厂家光电耦合的器件检测，也可以用于生 产光电耦合器件厂家的器件检测；(5)目前国内尚没有本实用新型此类测试设备，市场推广和应用前景十分广阔，经 济效益可观。

图1为本实用新型结构框图；图2为本实用新型程控电源模块结构框图；图3为本实用新型时间间隔测量模块结构框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括工控机、程控电源模块、A/D转换模块、时间间隔测量 模块、采样开关模块、连接器和打印机，工控机通过PCI总线与采样开关模块、程控电源模 块和A/D转换模块连接，通过USB接口与打印机连接，通过RS232接口与时间间隔测量模块 连接，采样开关模块与连接器连接，连接器通过适配器与被测表贴光耦连接。 程控电源模块为被测光耦器件提供激励电源，该电源可程控，通过设置自动调节。 程控电源组成框图如图2所示，包括D/A转换电路、阻抗变换电路、隔离电路、驱动电路。D/ A变换电路，选用研华公司的PCI-17204路隔离模拟量输出卡，作为程控电源的核心电路， 该模块可程控，具有4路独立可调模拟信号，一路模拟信号经阻抗变换电路、驱动电路后， 构成了程控电压源I，剩余三路模拟信号经阻抗变换电路、隔离电路、驱动电路后，构成了 程控电压源II。利用隔离模拟量输出卡第一路电流输出，作为程控电流源。A/D转换模块、是一款PCI总线的隔离高速模拟量输入卡，它提供了 32个模拟量输 入通道，采样频率可达100KS/S，12位的分辨率。本实用新型将被测模拟量转换成电压值再 送入A/D转换模块，进行采集、调理、量化转换成数字量，以便由计算机进行存储、处理、显 示或打印。可选用研华公司的PCI-1713板卡。采样开关模块，由64路隔离数字量输出卡(D/0)和24路继电器输出板组成，本实 用新型运用工控机控制D/0数字量输出卡，D/0数字量输出卡控制24路继电器输出板，实 现了供电、信号的自动切换，实现了表贴光耦测试仪自动化。可选用研华公司的PCI-1752 板卡和PCLD-785B板卡组成。64路隔离数字量输出卡模块(D/0)，作为数据采集的控制电 路，该数字量输出卡模块与继电器矩阵电路构成采样开关电路，即自动切换电路，替代了传 统的开关。自动切换电路和A/D转换模块构成了数据采集系统。数据采集系统完成的主要 的工作是由计算机控制继电器的动作，完成通道切换，系统的配电、数据的采集，把采集的 模拟信号经过A/D电路转换数字量送入计算机。[0024]连接器，选用了便于装卸的带自锁40芯集成电路插座。它是被测光耦与测试仪之 间的连接桥梁。由于表贴光耦封装形式多样化，需要规范成统一的标准接口格式。因此设 计了不同种类光耦插座的适配器。待测的光耦器件需要安装相应的适配器上，再插入连接 器，运行程序，才可完成光耦的测试工作。时间间隔测量模块，是为测量光耦的传输延迟时间而设计的专用测量模块。模 块组成框图如图3所示，包括单片机、时间数字转换器、整形电路、比较电路、模拟开关和 MAX232驱动电路。被测表贴光耦的传输延迟时间信号经连接器和采样开关模块进入时间间 隔测量模块，通过模拟开关、比较电路、整形电路进行选通、比较和整形后形成TTL电平的 脉冲信号，送入时间数字转换器，时间数字转换器将脉冲信号转换成数字信号送入单片机， 单片机通过MAX232驱动电路将数字信号送入工控机，工控机的控制信号通过MAX232驱动 电路送入单片机。时间间隔测量模块采用主从控制方式，由工控机通过RS232总线控制单片机，用 于完成对时间测试模块的控制、操作和计算等功能。选用了德国ACAM公司研发的高精度时 间间隔测量芯片TDC-GPl作为时间测量的核心电路，光耦的传输延迟时间信号经连接器和 采样开关模块送入时间间隔测量模块的输入端，经过模拟开关、比较电路和整形电路形成 TTL电平的脉冲信号，输入给TDC-GPl芯片进行转换，由工控机进行数据的运算，得出该参 数的数字值。打印机选用CANON公司Ip4200，或其它带有USB接口的打印机。工控机，可选用研华公司的AWS-8420 —体化工作站。它是本实用新型的控制平 台，通过标准PCI总线、RS232与各功能模块之间通讯，程控各功能模块。使用者通过人机 交互界面装订芯片信息、测试条件、技术参数，即可自动完成信号调节、测量、试验数据自动 采集、储存和处理，自动填写试验数据并打印。工控机是光耦测试工作实现自动化重要保证，工控机包含了用户管理模块、芯片 信息管理模块、测试模块和数据管理模块。各模块的功能独立实现，模块间的切换集中于主 界面，使复杂系统做到了有条不紊。工控机设计充分考虑了人际交互问题，测试界面清新简 洁，相关数据集中显示，使得操作更容易，结果读取、数据查阅更方便。主要的特点是采用模 块化结构设计，界面简洁友好，系统运行时自动完成测试初始化，系统初始化过程中进行自 检，测试过程中系统提供醒目的报警提示及相关提示信息，系统具备完善的数据管理功能。用户管理模块，是用户进行身份认证的门户，采用加密存储和识别技术，确保系统 的使用安全。它集中了登陆、注册、注销等用户权限的管理。芯片信息管理模块，是用于芯片各种参数的录入，系统将录入的数据存储到数据 库，以备测试时直接调用。递进式的信息引导，使得芯片信息录入工作简单易懂。测试模块，主要完成技术参数的测试和特性曲线的描绘。测试项目可以默认也可 自由选择，系统根据选择项自动测试。描绘特性曲线利用大量特征点进行曲线拟合，图像真 实反映数据走向。数据管理模块，主要用于管理历史数据。每测试完一个芯片后，测试数据便被保存 到历史数据库，以备后期查看和打印。完善的搜索功能极大的方便了历史数据的查看和管理。本实用新型可实现的功能能够对光耦的电源消耗电流、输入正向导通电压VF、输入反向电流IR、输出漏电流ICE0、输出饱和压降VCES、电流传输比CTR、导通、截止传输延 迟时间tON、tOff等静态参数进行自动测试，并对光耦的特性曲线进行描绘。如输入电流 IF与输出电压VO特性曲线；输入电流IF与输入电压VF特性曲线。工作原理被测光耦放入相应的适配器插座内，插入连接器。打开电源开关，运行控制程序。 进入用户管理窗口，输入个人信息登陆，进入芯片信息窗口录入芯片的参数和选择测试项， 按下启动测试控件，进入测试状态。在测试窗口实时显示测试结果，芯片测试完成后，测试 数据便被保存到历史数据库，以备后期查看和打印。本实用新型未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。
权利要求智能型表贴光耦测试仪，其特征在于包括工控机、程控电源模块、A/D转换模块、时间间隔测量模块、采样开关模块、连接器和打印机，工控机通过PCI总线与采样开关模块、程控电源模块和A/D转换模块连接，通过USB接口与打印机连接，通过RS232接口与时间间隔测量模块连接，采样开关模块与连接器连接。
2.根据权利要求1所述的智能型表贴光耦测试仪，其特征在于所述的时间间隔测试 模块包括单片机、时间数字转换器、整形电路、比较电路、模拟开关和MAX232驱动电路，被 测表贴光耦的传输延迟时间信号经连接器和采样开关模块进入时间间隔测量模块，通过模 拟开关、比较电路、整形电路进行选通、比较和整形后形成TTL电平的脉冲信号，送入时间 数字转换器，时间数字转换器将脉冲信号转换成数字信号送入单片机，单片机通过MAX232 驱动电路将数字信号送入工控机，工控机的控制信号通过MAX232驱动电路送入单片机。
3.根据权利要求1所述的智能型表贴光耦测试仪，其特征在于所述的采样开关模块 由64路隔离数字量输出卡D/0和24路继电器输出板组成。
4.根据权利要求1所述的智能型表贴光耦测试仪，其特征在于所述的程控电源包括 D/A转换电路、四路阻抗变换电路、三路隔离电路和四路驱动电路，D/A转换电路直接输出 的第一路电流形成程控电流源，D/A转换电路输出的第一路电压模拟信号经第一路阻抗变 换电路和第一路驱动电路形成程控电压源I，D/A转换电路输出的第二、三、四路电压模拟 信号分别经过第二、三、四路阻抗变换电路、第一、二、三路隔离电路和第二、三、四路驱动电 路形成程控电压源II。
5.根据权利要求1所述的智能型表贴光耦测试仪，其特征在于所述的连接器采用带 自锁40芯集成电路插座。
6.根据权利要求1所述的智能型表贴光耦测试仪，其特征在于所述的A/D转换模块 采用PCI总线的隔离高速模拟量输入卡。
专利摘要智能型表贴光耦测试仪，包括工控机、程控电源模块、A/D转换模块、时间间隔测量模块、采样开关模块、连接器和打印机，工控机通过PCI总线与采样开关模块、程控电源模块和A/D转换模块连接，通过USB接口与打印机连接，通过RS232接口与时间间隔测量模块连接，采样开关模块与连接器连接。本实用新型采用主从控制方式，工控机通过PCI通用接口总线、RS232串口通信方式与功能模块相联接，使用者只需按要求装订基本信息、测试条件、技术参数，即可自动完成信号调节、测量、数据采集，实现了光耦技术参数测试的自动化；本实用新型具有在线采集、测试光耦参数、实时数据显示、存储和打印的多项功能，同时工控机采用数据库对试验数据进行管理、统计、打印，便于数据的管理。
文档编号G01R31/00GK201673224SQ201020212589
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月24日 优先权日2010年5月24日
发明者李刚建, 薛强, 贺京梅 申请人:北京航天光华电子技术有限公司