CN109387737B - 针座和塑壳连接状态检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种针座和塑壳连接状态检测系统，包括针座、塑壳、检测电路和主控电路，针座上设置有插针，塑壳上设置有对应数量的插孔，塑壳的其中两个插孔通过线束短接，针座的与短接的两个插孔对应的插针连接检测电路，检测电路连接主控电路，检测电路用于检测针座和塑壳的连接状态，根据连接状态输出对应的电平信号至主控电路；主控电路用于接收检测电路发送的电平信号，根据电平信号得到检测结果。检测电路根据检测到的针座和塑壳的连接状态输出高低电平信号用于主控电路进行判断，主控电路根据接收到的高低电平信号可准确判断针座和塑壳有没有连接成功，检测准确性高。

Description

针座和塑壳连接状态检测系统

技术领域

本申请涉及端口检测技术领域，特别是涉及一种针座和塑壳连接状态检测系统。

背景技术

控制器内部电路板之间的连接以及许多信号的采集都是通过线束、针座和塑壳的连接方式来进行信号的传输。在控制器安装或测试过程中，如果针座和塑壳没有连接，控制器直接工作，可能会出现其他工作模块因为工作异常而出现损坏。比如当项目是大功率电机驱动时，电机驱动正常工作需要采集U、V、W三相电流，电流的大小就是通过线束、针座和塑壳的连接方式进行传输，当在测试过程中，针座没有成功对插塑壳，主控电路实际没有检测到电流值，但IGBT模块中电流不断增加，导致IGBT模块过流保护，如果过流保护不及时，IGBT将会炸裂。传统的针座和塑壳连接只能通过人工肉眼判断连接状态，易出现误判断的问题，检测准确性低。

发明内容

基于此，有必要针对传统的针座和塑壳连接只能通过人工肉眼判断连接状态，易误判断，检测准确性低的问题，提供一种检测准确性高的针座和塑壳连接状态检测系统。

一种针座和塑壳连接状态检测系统，包括针座、塑壳、检测电路和主控电路，所述针座上设置有插针，所述塑壳上设置有对应数量的插孔，所述塑壳的其中两个插孔通过线束短接，所述针座的与短接的所述两个插孔对应的插针连接所述检测电路，所述检测电路连接所述主控电路，

所述检测电路用于检测所述针座和所述塑壳的连接状态，根据所述连接状态输出对应的电平信号至所述主控电路；

所述主控电路用于接收所述检测电路发送的电平信号，根据所述电平信号得到检测结果。

上述针座和塑壳连接状态检测系统，将塑壳的其中两个插孔通过一条线束短接，针座对应位置的插针连接检测电路，检测电路根据检测到的针座和塑壳的连接状态输出高低电平信号用于主控电路进行判断，主控电路根据接收到的高低电平信号可准确得到针座和塑壳有没有连接成功的检测结果，检测准确性高。

附图说明

图1为一个实施例中传统的针座、塑壳和线束示意图；

图2为一个实施例中针座简化示意图；

图3为一个实施例中塑壳简化示意图；

图4为一个实施例中检测电路结构图；

图5为另一个实施例中检测电路结构图。

具体实施方式

本申请的应用场景具体为：如图1所示，是现在所用的针座、塑壳和线束示意图。图1中A是针座，针座下面的引脚和PCB板上的焊盘连接；图1中B为塑壳；图一中C为线束。如图2所示，是针座简化示意图，8个细长条的部分为针座的插针，最上端的插针(把与PCB连接的针座上的插针称为引脚)表示为D，最下端的插针表示为E；如图3所示，为塑壳简化示意图，8个细长条部分为塑壳与针座连接的插孔，上端插孔表示为F，下端插孔表示为G，竖着的细长条部分为两个插孔短接的连接线，表示为H，进一步地，也可适用于H短接塑壳两侧插孔的结构变成内部结构短接的场合。

在一个实施例中，一种针座和塑壳连接状态检测系统，包括针座、塑壳、检测电路和主控电路，针座上设置有插针，塑壳上设置有对应数量的插孔，塑壳的其中两个插孔通过线束短接，针座的与短接的两个插孔对应的插针连接检测电路，检测电路连接主控电路，检测电路用于检测针座和塑壳的连接状态，根据连接状态输出对应的电平信号至主控电路；主控电路用于接收检测电路发送的电平信号，根据电平信号得到检测结果。

具体地，针座用于检测的插针为在原有针座的基础上增加的插针；塑壳对应用于检测的插孔为在原有针座的基础上增加的插孔。在本实施例中，在原有针座和塑壳所用插针和插孔数的基础上增加两针，两插孔，即最外侧两针和两插孔用于连接状态检测，其他针的使用功能不受影响。假设原来使用的是6针的针座和6孔的塑壳进行连接，现在增加两针、两插孔改用8针的针座和8插孔的塑壳(D、E即为增加的插针，F、G即为增加的插孔)，进一步地，并不限定于是在原有针座最外侧增加插针，可以是中间的任意位置，在塑壳对应的位置增加插孔，其他针的使用功能不受影响。

上述针座和塑壳连接状态检测系统，将塑壳的其中两个插孔通过一条线束短接，针座对应位置的插针连接检测电路，检测电路根据检测到的针座和塑壳的连接状态输出高低电平信号用于主控电路进行判断，主控电路根据接收到的高低电平信号可准确得到针座和塑壳有没有连接成功的检测结果，检测准确性高。

在一个实施例中，如图4所示，针座的与短接的两个插孔对应的插针分别为第一引脚和第二引脚，检测电路包括电压跟随器和电压比较器，电压跟随器的同相输入端接入第一外部电源，电压跟随器的反相输入端接地，电压跟随器的输出端连接电压比较器的反相输入端，电压比较器的同相输入端接入第二外部电源和针座的第一引脚，针座的第一引脚通过塑壳的线束短接针座的第二引脚，针座的第二引脚接地，电压比较器的输出端连接主控电路。

具体地，电压跟随器为实现输出电压跟随输入电压的变化的一类电子元件，在本实施例中，提供3.3V的基准电压，经过电压跟随器输出稳定的3.3V电压，在进行检测时，将图4中E引脚(对应第二引脚)接地，将D引脚(对应第一引脚)拉高至5V，与电压跟随器输出的3.3V电压进行比较。具体的检测过程为：当塑壳插入针座时，插拔开关闭合(即插孔的短接线束H将D引脚的电位拉低至地)，电压比较器U31-A的同相输入端的电压小于反相输入端的电压，输出低电平；当塑壳拔出针座时，插拔开关断开，电压比较器的同相输入端的电压大于反相输入端的电压，输出高电平，即当针座和塑壳连接成功时，输出低电平信号至主控电路；当针座和塑壳连接失败时，输出高电平信号至主控电路。

在一个实施例中，如图5所示，检测电路还包括第一分压电阻和第二分压电阻，第一分压电阻的一端接入第一外部电源，第一分压电阻的另二端连接电压跟随器的同相输入端，第二分压电阻的一端连接电压跟随器和第一分压电阻的公共端，第二分压电阻的另一端接地。

具体地，分压电阻指与某一电路串联的导体的电阻，在总电压不变的情况下，在某一电路上串联一个分压电阻，将能起分压的作用，一部分电压将降在分压电阻上，使该部分电路两端的电压减小。在本实施例中，第一分压电阻R8、第一分压电阻R7两个电阻分压，在电压跟随器U31-B的同相输入端(管脚5)产生3.3V电压，进一步地，U31-B的管脚6和管脚5等电位，U31-B的管脚7和管脚6等电位。

在一个实施例中，检测电路还包括第一滤波电容，第一滤波电容和第二分压电阻并联。具体地，第一滤波电容C2用于滤除输入电压中的杂波，保证电压跟随器输入电压的稳定性。

在一个实施例中，检测电路还包括第二滤波电容，电压跟随器的反相输入端通过第二滤波电容接地。具体地，第二滤波电容C1用于滤除输出电压中的杂波，保证电压跟随器输出电压的稳定性。

在一个实施例中，检测电路还包括第一限流电阻，电压跟随器的输出端通过第一限流电阻连接电压比较器的反相输入端。具体地，选取合适阻值的电阻作为第一限流电阻R3，用以限制所在支路电流的大小，以防电流过大烧坏所串联的电压比较器U31-A。

在一个实施例中，检测电路还包括第三分压电阻和第四分压电阻，第三分压电阻的一端接入第二外部电源，另一端连接电压比较器的同相输入端，第四分压电阻的一端连接电压比较器和第三分压电阻的公共端，第四分压电阻的另一端连接针座的第一引脚。

具体地，第三分压电阻R4的阻值与第一分压电阻R8和第二分压电阻R7的阻值相等，第四分压电阻R3的阻值小于第三分压电阻R4的阻值。

在一个实施例中，检测电路还包括电阻，电阻的一端连接针座的第二引脚，电阻的另一端接地，针座的第一引脚和针座的第二引脚通过线束短接。具体地，电阻用于对针座的第二引脚起到保护作用。

在一个实施例中，检测电路还包括第二限流电阻，电压比较器的输入端通过第二限流电阻连接主控电路。具体地，选取合适阻值的电阻作为第二限流电阻R2，用以限制所在支路电流的大小，以防电流过大烧坏所串联的主控电路。

在一个实施例中，检测电路还包括上拉电阻，上拉电阻的一端连接电压比较器的输出端，上拉电阻的另一端接入第三外部电源。具体地，上拉电阻R1用于拉高电压比较器输出的电平信号，同时起到限流作用。

在一个详细的实施例中，如图5所示，针座和塑壳连接状态检测系统包括针座、塑壳、电压跟随器U31-B、电压比较器U31-A、第一分压电阻R8、第二分压电阻R7、第一滤波电容C2、第二滤波电容C1、第一限流电阻R3、第三分压电阻R4、第四分压电阻R3、电阻R9、第二限流电阻R2和上拉电阻R1，第一分压电阻R8的一端接入第一外部电源，第一分压电阻R8的另二端连接电压跟随器U31-B的同相输入端，第二分压电阻R7的一端连接电压跟随器U31-B和第一分压电阻R8的公共端，第二分压电阻R7的另一端接地，第一滤波电容C2和第二分压电阻R7并联，电压跟随器U31-B的反相输入端通过第二滤波电容C1接地，电压跟随器U31-B的输出端通过第一限流电阻R3连接电压比较器U31-A的反相输入端，第三分压电阻R4的一端接入第二外部电源，另一端连接电压比较器U31-A的同相输入端，第四分压电阻R3的一端连接电压比较器U31-A和第三分压电阻R4的公共端，第四分压电阻R3的另一端连接针座的第一引脚D，电阻R9的一端连接针座的第二引脚E，另一端接地，针座的第一引脚和针座的第二引脚通过线束短接，电压比较器U31-A的输入端通过第二限流电阻R2连接主控电路，上拉电阻R1的一端连接第二限流电阻R2和电压比较器U31-A的公共端，另一端接入第三外部电源，电压比较器U31-A的管脚8接入第四外部电源，管脚4接地。

上述针座和塑壳连接状态检测系统，将塑壳用于进行连接检测的两插孔通过一条线束H短接，当塑壳插入针座时，插拔开关闭合(即插孔的短接线束H将D引脚的电位拉低至地)，电压比较器U31-A的3管脚电位小于2管脚的电位，FO.CONNECT输出低电平；当塑壳拔出针座时，插拔开关断开，即第一引脚D和第二引脚E不连接时，电压比较器U31-A的3管脚电位大于2管脚的电位，FO.CONNECT输出高电平，即当针座和塑壳连接成功时，输出低电平信号至主控电路；当针座和塑壳连接失败时，输出高电平信号至主控电路。主控电路通过输出的高低电平信号可准确判断针座和塑壳的连接状态，检测准确性高，避免了肉眼检测的误判断问题，进而可保证主控电路控制的可靠性，降低了主控电路所在控制器关键器件损坏的风险，从而降低成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种针座和塑壳连接状态检测系统，其特征在于，包括针座、塑壳、检测电路和主控电路，所述针座上设置有插针，所述塑壳上设置有对应数量的插孔，所述塑壳的其中两个插孔通过线束短接，所述针座的与短接的所述两个插孔对应的插针分别为第一引脚和第二引脚，所述检测电路包括电压跟随器和电压比较器，所述电压跟随器的同相输入端接入第一外部电源，所述电压跟随器的反相输入端接地，所述电压跟随器的输出端连接所述电压比较器的反相输入端，所述电压比较器的同相输入端接入第二外部电源和所述针座的第一引脚，所述针座的第一引脚通过所述塑壳的线束短接所述针座的第二引脚，所述针座的第二引脚接地，所述电压比较器的输出端连接所述主控电路；

所述检测电路用于检测所述针座和所述塑壳的连接状态，根据所述连接状态输出对应的电平信号至所述主控电路；其中，当所述针座和所述塑壳连接成功时，所述电压比较器输出低电平信号至所述主控电路；当所述针座和所述塑壳连接失败时，所述电压比较器输出高电平信号至所述主控电路；

所述主控电路用于接收所述检测电路发送的高低电平信号，根据所述高低电平信号得到检测结果。

2.根据权利要求1所述的针座和塑壳连接状态检测系统，其特征在于，还包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的一端接入所述第一外部电源，所述第一分压电阻的另二端连接所述电压跟随器的同相输入端，所述第二分压电阻的一端连接所述电压跟随器和所述第一分压电阻的公共端，所述第二分压电阻的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的针座和塑壳连接状态检测系统，其特征在于，还包括第一滤波电容，所述第一滤波电容和所述第二分压电阻并联。

4.根据权利要求1所述的针座和塑壳连接状态检测系统，其特征在于，还包括第二滤波电容，所述电压跟随器的反相输入端通过所述第二滤波电容接地。

5.根据权利要求1所述的针座和塑壳连接状态检测系统，其特征在于，还包括第一限流电阻，所述电压跟随器的输出端通过所述第一限流电阻连接所述电压比较器的反相输入端。

6.根据权利要求1所述的针座和塑壳连接状态检测系统，其特征在于，还包括第三分压电阻和第四分压电阻，所述第三分压电阻的一端接入第二外部电源，另一端连接所述电压比较器的同相输入端，所述第四分压电阻的一端连接所述电压比较器和所述第三分压电阻的公共端，所述第四分压电阻的另一端连接所述针座的第一引脚。

7.根据权利要求6所述的针座和塑壳连接状态检测系统，其特征在于，所述第四分压电阻的阻值小于所述第三分压电阻的阻值。

8.根据权利要求6所述的针座和塑壳连接状态检测系统，其特征在于，还包括电阻，所述电阻的一端连接所述针座的第二引脚，所述电阻的另一端接地，所述针座的第一引脚和所述针座的第二引脚通过线束短接。

9.根据权利要求1所述的针座和塑壳连接状态检测系统，其特征在于，还包括第二限流电阻，所述电压比较器的输入端通过所述第二限流电阻连接所述主控电路。

10.根据权利要求1所述的针座和塑壳连接状态检测系统，其特征在于，还包括上拉电阻，所述上拉电阻的一端连接所述电压比较器的输出端，所述上拉电阻的另一端接入第三外部电源。