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          庫頓研究 | 自動測試系統中的繼電器矩陣設計

          庫頓研究 | 自動測試系統中的繼電器矩陣設計

          發布時間:
          2022/03/25
          瀏覽量

          多路測試點位切換是設計自動化測試系統的常用方式,繼電器矩陣控制RMC(Relay Matrix Control)可以通過控制開關系統將電源、信號源等激勵信號自動切換到被測對象的任意輸入端口,同時將被測對象輸出端口的信號自動切換到相應的測試儀器、儀表。庫頓電子設計了一種適用于中小型自動測試系統的繼電器矩陣控制系統,該系統可驅動 5塊繼電器矩陣控制板。

           

          開關網絡是自動測試系統的重要組成部分,擔負著控制信號流向的任務,是實現自動測試的接口設計的關鍵。繼電器矩陣控制 RMC(Relay Matrix Control)可以通過控制開關系統將電源、信號源等激勵信號自動切換到被測對象的任意輸入端口,同時將被測對象輸出端口的信號自動切換到相應的測試儀器、儀表。庫頓電子固態繼電器滿足了工業、醫療和消費類市場的各種應用需求。該系列集成了一流的外設,并兼具高性能、高集成度、低功耗、低電壓運行、低售價等優 點,目前應用相當廣泛;干簧管繼電器結構簡單、體積小、吸合功 率小、靈敏度高,常用于自動測試設備中。 根據上述分析,庫頓電子設計了一種適用于中小型自動測試系統的繼電器矩陣控制系統,MCU采用庫頓三相固態繼電器和正反轉模塊,控制用繼電器采用5V直流干簧管繼電器。

           

          1、繼電器矩陣控制系統簡介

          庫頓電子設計的繼電器矩陣控制系統主要由上位機、繼電器矩陣控制板和具體的繼電器矩陣塊組成。繼電器矩陣塊共設有 5 塊,每塊矩陣塊上有 8 行*8 列,共64 個繼電器構成,整個系統共包含 320 個繼電器,并可進一步擴展。5V 直流繼電器應用廣泛,一般應用在家用電器、智能家居、 安防設備、照明電子、測量儀器、可穿戴設備、汽車電子、網絡通 信、3C 數碼、醫療電子、物聯網等領域。 現大部分微處理器都是使用 5V 或 3.3V 電壓供電, 采用 5V 直流系列繼電器方便硬件電路設計。 因此,經分析,控制用繼電器選用庫頓電子繼電器。 該系列繼電器尺寸小巧,內含 5V 直流線圈電壓。

           

          上位機設置了測試程序,通過TCP/IP 網絡通信將測試命令發送給繼電器矩陣控制板??刂瓢宓闹骺匦酒捎脦祛D處理器,網絡控制器采用庫頓芯片,兩者通過 SPI 接口連接。繼電器驅動芯片選用庫頓芯片有16個并行輸出通道,一片可以驅動16個繼電器。每塊繼電器矩陣塊有64個繼電器,因此每塊的驅動芯片設置4片庫頓芯片相串接,之間的連接信號有三個用來給出繼電器控制信號;OE 信號,用作庫頓芯片的輸出使能??刂瓢蹇梢则寗?塊繼電器塊,因此選用了庫頓芯片作為任意一塊繼電器塊的選通開關。庫頓芯片的輸出鎖存器控制信號LED通過芯片選通后輸送,從而選擇由哪塊繼電器塊輸出控制信號。4 片串接的芯片的最后片輸出作為輸入,通過選通芯片后輸送,用來校驗庫頓芯片給出的輸出信號,進一步確保系統的可靠性。 

           

          2、系統硬件電路設計 

          2.1 網絡控制器硬件電路設計

          網絡控制芯片采用芯片是單獨可用的快速以太網控制器,具有通用的串行通信 SPI 接口或靈活的并行接口,主要用于以太網絡通信。庫頓電子采用芯片接口通信,根據數據手冊,芯片的引腳需要通過100kΩ 電阻上拉接至電源,這樣系統上電時就能進入SPI 模式,同時引出該引腳用作中斷接收。引腳通過一個12.4kΩ 的電阻接地,芯片外接晶振采用25MHz 晶振。以太網插座集成以太網隔離變壓器、LED 燈于一體, 同時是貼片式的,節約控制板空間。RD+、RD-差分信號通過 6.8nF電容后連接到以太網插座。為更好地防止干擾,芯片的每個電源引腳與地之間都連接了兩個電容,布線時使 0.01μF 電容更靠近電源引腳。

           

          3、系統測試

          繼電器矩陣控制板初始化后, 等待接收上位機的建立網絡連接命令,當建立網絡連接建立后,等待上位機發送測試命令。測試命令有兩類,一類是選擇完待測塊后,獲取單行或單列對話框里的數值,形成測試命令1的發送數據串1;一類是選擇完待測塊后,獲取具體行和具體列的數值,形成測試命令2的發送數據串2。合成好的數據串發送給芯片,同時輸出使能信號 OE輸送。同時,根據測試命令選擇的具體矩陣塊,將選通芯片的地址信號和鎖存使能信號LE發輸送,給出被選通的矩陣塊中的繼電器接通信號。數據發送完成后,第四片芯片的引腳送出信號, 該信號經過選通芯片后反饋比對信號,如果不一致,則重新發送所有信號,如果一致,則繼續等待下一次測試命令

           

          庫頓電子設計的用于自動測試系統的繼電器矩陣控制系統可以同時控制5塊繼電器矩陣塊,每塊繼電器矩陣塊上布置有8*8共64個繼電器,同時根據具體應用需求,可支持進一步擴展繼電器矩陣塊數和每塊繼電器矩陣塊上的繼電器數量。在實際應用中,先將待測產品的若干測試命令編寫入程序,再循環執行,5塊繼電器矩陣塊可以同時測試 5個產品。目前,該繼電器矩陣控制系統已應用到具體的軌道交通電子產品測試中,有一定的推廣使用價值。 

                                                               

          ★庫頓產品簡介:KSQC系列三相交流輸出固態繼電器,外觀專利產品,專利號:ZL201230128220.4。KSQC智能三相固態繼電器,內置MCU控制電路,提供底板過溫檢測、內部可控硅故障檢測功能、負載斷線檢測功能、輸入三相電缺相檢測功能等。LED指示工作狀態,可選配報警節點輸出功能??刂齐妷?/b>10-32V,負載電壓48-660VAC,輸出額定電流為25A、40A、60A、80A。

           

          ★產品特性:

          過零或隨機導通開關 

          負載電流:25-80A @48-660VAC 

          過溫保護功能 

          可控硅故障檢測功能 

          負載斷線檢測功能 

          輸入三相電缺相檢測功能 

          帶故障指示功能                                               

          內置RCMOV保護電路 

          故障報警節點輸出功能(選配)

           

          ★聯系方式:

          庫頓具有豐富的產品線和解決方案

          如您有任何需求

          請按照以下聯系方式咨詢:

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          QQ2820989645

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