CN201812005U - 一种模拟量输入/输出模块性能测试箱及测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟量输入/输出模块性能测试箱及测试系统，所述测试箱包括电源模块、网关模块、信号输入接口、RS232接口、CAN网络接口、AO电流表和AO电压表，所述电源模块通过设在箱体上的电源接口外接电源，并分别与电源开关、电压表、电压调节旋钮连接；所述网关模块分别与电源模块、CAN网络接口和RS232接口相连接；所述测试系统还包括安装有专门控制测试软件的计算机。本实用新型通过设置一集成式的测试箱，通过箱体上设置的CAN网络接口与被测AI/O模块通信，通过箱体上设置的计算机接口与计算机通信，实现了通过以集成式测试箱对被测AI/O模块的方便测试。本实用新型稳定性好、测试效率高。

Description

一种模拟量输入/输出模块性能测试箱及测试系统

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域的测试技术，尤其涉及一种模拟量输入/输出模块性能测试箱及测试系统。

背景技术

随着电力机车技术的日益发展和电力机车的推广，用于对模拟量进行采集的模拟量输入模块和用于发出模拟控制指令的模拟量输出模块已大批量的应用在电力机车中；人们通常将这两类模块合称为AI/O模块，AI/O模块的完好性直接决定着电力机车的安全性。

鉴于AI/O模块的重要性，生产出来的AI/O模块需要经过严格的测试。AI/O模块包括多路AI或AO通道，各路信号相互独立。为了使AI/O模块满足所设计的功能要求，AI/O模块的每路通道均需经过测试。现有的AI/O模块的各路通道的测试方法通常需要提供标准电源、若干测试导线、模块连接接头、万用表、陪试网关等等元件，由专业技术人员通过测试导线将所有测试用到的元件连接起来，完成测试线路的搭建。通过搭建的测试线路分别实现对AI/O模块的各路通道的测试。

由上述描述可知，现有的对AI/O模块测试，通常需要专业技术人员进行复杂的电路搭建，整个过程费时费力；而且外接线路不稳定，经常会造成测试结果错误，测试效率非常低。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种测试方法简单、测试效率高、集成度高的模拟量输入/输出模块性能测试箱及测试系统，实现对AI/O模块的各路通道的方便测试。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种模拟量输入/输出模块性能测试箱，包括电源模块、网关模块、电源开关、电压表、电压调节旋钮、电压选择开关、电流选择开关、信号输入接口、RS232接口、CAN网络接口、AO电流表和AO电压表，所述的电源模块和网关模块安装在箱体内，所述的电源开关、电压表、电压选择开关、电流选择开关、信号输入接口、RS232接口、CAN网络接口、AO电流表和AO电压表分别安装在箱体上；所述的电源模块通过设在箱体上的电源接口外接电源，并分别与电源开关、电压表、电压调节旋钮连接；所述的网关模块分别与电源模块、CAN网络接口和RS232接口相连接；所述的信号输入接口分别与电压选择开关和电流选择开关连接，电压选择开关和电流选择开关分别与AO电压表和AO电流表连接。

一种包括如上所述的模拟量输入/输出模块性能测试箱的模拟量输入/输出模块性能测试系统，还包括计算机，所述的计算机是安装有专门控制测试软件的计算机、并通过RS232接口与所述的模拟量输入/输出模块性能测试箱连接，所述的模拟量输入/输出模块性能测试箱通过CAN网络接口与被测AI/O模块连接。

本实用新型各部件的功能如下：

电源模块：用于将220V交流电压转换成24V直流电压。

信号输入接口：通过对外连接器引出，与被测AI/O模块的各个模拟量输入通道信号接口连接，向被测AI/O模块提供模拟信号。

电源接口：用于外部220V电源的输入，内部与电源模块相连。

CAN网络接口：用于接收被测AI/O模块输出的、通过CAN网络总线传输的输入控制信号，所述输入控制信号为被测AI/O模块根据模拟量输入通道接收到的模拟信号产生的信号。

网关模块：用于通过CAN网络接口获取输入控制信号，并将输入控制信号按照协议转换为计算机检测信号，并将计算机检测信号通过计算机接口输出至安装有测试软件的计算机，以供计算机上的测试软件进行通道测试分析。

AO电压表和AO电流表：用于指示被测AI/O模块的电压输出和电流输出值。

模拟量输出选择开关：包括电压选择开关和电流选择开关，用于根据被测模拟量的输出电压或电流，选择AO电压表及AO电流表。

电压表：用于测试电源模块输出电压。

电压调节旋钮：用于根据电压表显示的电压调节电源模块的输出电压。

电源开关：用于控制电源模块的开通或者关闭。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过设置一集成式的测试箱，通过箱体上设置的CAN网络接口与被测AI/O模块通信，通过箱体上设置的计算机接口与计算机通信，测试时，将相应接口对接，并能实现对被测AI/O模块通道的测试。改变了现有技术中测试时，需要临时搭建电路，费时费力以及效率低下的问题，实现了通过以集成式测试箱对被测AI/O模块的方便测试。本实用新型的测试箱操作简单、使用方便，稳定性好、测试效率高。

附图说明

本实用新型共有附图5张，其中：

图1为本实用新型的测试箱组成示意图；

图2为本实用新型的测试箱上面板示意图；

图3为本实用新型的测试箱前面板示意图；

图4为本实用新型的测试箱后面板示意图；

图5为本实用新型的测试系统连接示意图。

图中，1、电源模块，2、网关模块，3、电源开关，4、电压表，5、电压调节旋钮，6、电压选择开关，7、电流选择开关，8、信号输入接口，9、RS232接口，10、CAN网络接口，11、AO电流表，12、AO电压表，13、电源接口，14、测试箱，15、计算机，16、被测AI/O模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步地描述。如图1-4所示，一种模拟量输入/输出模块性能测试箱，包括电源模块1、网关模块2、电源开关3、电压表4、电压调节旋钮5、电压选择开关6、电流选择开关7、信号输入接口8、RS232接口9、CAN网络接口10、AO电流表11、AO电压表12和电源接口13，所述的电源模块1和网关模块2安装在箱体内，所述的电源开关3、电压表4、电压选择开关6、电流选择开关7、信号输入接口8、RS232接口9、CAN网络接口10、AO电流表11、AO电压表12和电源接口13分别安装在箱体上；所述的电源模块1通过设在箱体上的电源接口13外接电源，并分别与电源开关3、电压表4、电压调节旋钮5连接；所述的网关模块2分别与电源模块1、CAN网络接口10和RS232接口9相连接；所述的信号输入接口8分别与电压选择开关6和电流选择开关7连接，电压选择开关6和电流选择开关7分别与AO电压表12和AO电流表11连接。

如图1-5所示，一种包括如上所述的模拟量输入/输出模块性能测试箱14的模拟量输入/输出模块性能测试系统，还包括计算机15，所述的计算机15是安装有专门控制测试软件的计算机15、并通过RS232接口9与所述的模拟量输入/输出模块性能测试箱14连接，所述的模拟量输入/输出模块性能测试箱14通过CAN网络接口10与被测AI/O模块16连接。

本实用新型各部件的功能如下：

电源模块1用于将220V交流电压转换成24V直流电压，电源模块1是通过设在在箱体上的一个电源接口13外接电源，电源接口13通常采用三相电源接口。

网关模块2与电源模块1和CAN网络接口10相连接；用于通过CAN网络接口10获取所述输入控制信号，并将输入控制信号按照协议转换为计算机15检测信号，并将计算机15检测信号通过箱体上的计算机15接口输出至安装有测试软件的计算机15，以供计算机15上的测试软件进行通道测试分析。计算机15与测试箱14之间通常采用RS232信号线实现信号传输，所以计算机15检测信号也可以称为RS232信号，对应的计算机15接口也可以称为RS232接口9。电源模块1与网关模块2连接，用于向网关模块2提供24V的工作电压。

通常情况下电源模块1的输入并不稳定，通常会略偏离24V，影响测量的效果。在箱体上设置电压表4和电压调节旋钮5之后，电压表4与电源模块1连接，用于测试电源模块1输出电压。电压调节旋钮5也与电源模块1连接，用于根据电压表4显示的电压调节电源模块1的输出电压，保证了电源模块1输出电压的准确性，以确保测试效率。

电压选择开关6和电流选择开关7用于根据被测AI/O模块16的输出对象选择电压或者电流，从而通过AO电压表12和AO电流表11进行示数显示，检测模拟量的输出情况。当输出为电压信号时，将对应通道的电压选择开关6打开，电流选择开关7关闭，此时AO电压表12接通，当有电压信号发出时，即可通过AO电压表12读出输出电压值。当输出为电流信号时，将对应通道的电流选择开关7打开，电压选择信号关闭，此时AO电流表11接通，测试原理同上。

信号输入接口8直接与机箱上对外连接器相连，用于为被测AI/O模块16提供电压或电流输入。

CAN网络接口10通过CAN总线与所述被测AI/O模块16连接，用于接收被测AI/O模块16输出的、通过CAN总线传输的输入控制信号。所述输入控制信号为所述被测AI/O模块16根据模拟量输入通道接收到的模拟信号产生的。

具体地，以测试模块AO电压信号为例，将被测AI/O模块16与测试箱14正确连接，接通电源，调整电压，将各路电压选择开关6接通，电流选择开关7关断，当被测AI/O模块16发送电压信号时测试箱14上的AO电压表12即显示出输出值。被测AI/O模块16发送电压信号是通过上位计算机15控制的，上位计算机15发送的控制指令通过RS232网络发送给测试箱14的网关模块2，数据经网关模块2的处理转换后以CAN网络数据的形式通过CAN网络发送至被测AI/O模块16，控制被测AI/O模块16发送模拟电压信号。当测试被测AI/O模块16的模拟量输入功能时，通过测试接口外接信号发生器，其发出的电压或电流信号通过连接器送入被测AI/O模块16的相应通道，通过模块自身的协议转换将电压或电流信号以CAN信号的形式发至测试箱14的网关模块2，网关模块2将CAN信号转换成RS232信号，通过串行接口发送给计算机15，即可通过计算机15上安装的专用测试软件读出电压或电流值。

本实用新型实施例的测试箱14上设置的所有接口的具体位置，以使用的便利性为原则，可以设置在方便操作的任意位置。

Claims (2)

1.一种模拟量输入/输出模块性能测试箱，其特征在于：包括电源模块(1)、网关模块(2)、电源开关(3)、电压表(4)、电压调节旋钮(5)、电压选择开关(6)、电流选择开关(7)、信号输入接口(8)、RS232接口(9)、CAN网络接口(10)、AO电流表(11)、AO电压表(12)和电源接口(13)，所述的电源模块(1)和网关模块(2)安装在箱体内，所述的电源开关(3)、电压表(4)、电压选择开关(6)、电流选择开关(7)、信号输入接口(8)、RS232接口(9)、CAN网络接口(10)、AO电流表(11)、AO电压表(12)和电源接口(13)分别安装在箱体上；所述的电源模块(1)通过设在箱体上的电源接口(13)外接电源，并分别与电源开关(3)、电压表(4)、电压调节旋钮(5)连接；所述的网关模块(2)分别与电源模块(1)、CAN网络接口(10)和RS232接口(9)相连接；所述的信号输入接口(8)分别与电压选择开关(6)和电流选择开关(7)连接，电压选择开关(6)和电流选择开关(7)分别与AO电压表(12)和AO电流表(11)连接。

2.一种包括权利要求1所述的模拟量输入/输出模块性能测试箱的模拟量输入/输出模块性能测试系统，还包括计算机(15)，所述的计算机(15)是安装有专门控制测试软件的计算机(15)、并通过RS232接口(9)与所述的模拟量输入/输出模块性能测试箱(14)连接，所述的模拟量输入/输出模块性能测试箱(14)通过CAN网络接口(10)与被测AI/O模块(16)连接。

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