[發明專利]一種高壓程控矩陣開關

在審

• 申請號: 201710801658.6
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN107505486A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 周勇軍;彭虎;李珊珊;姚旭成;吳傳貴
• 申請（專利權）人: 國營蕪湖機械廠
• 主分類號: G01R1/20
• 分類號: G01R1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種多通道高壓絕緣信號的快速切換模塊，具體的說是一種高壓程控矩陣開關。

背景技術

目前測試設備中用于信號切換的矩陣開關主要是針對低壓和弱信號的，主要采用模擬電子開關或小型繼電器，利用PCI、PXI等底板總線接口實現對開關模塊的控制，可以在有限的空間上實現高速、多通道的信號切換。但是，對于高壓信號的測試設備，尤其是對產品進行絕緣測試時，常用的矩陣開發模塊就無法滿足設備的測試需求，所以需要研究設計出一種滿足高壓切換的開關模塊。

作為高壓切換的矩陣開關，在具備常用矩陣開關可程控的特點之外，該模塊必須滿足高壓要求，在控制方式上要具有高可靠性，同時還要實現開關狀態的監控。因此要重點解決以下幾個方面的問題：

1)開關需采用體積小、低壓控制的高壓繼電器，滿足500V高壓絕緣測試需求；

2)控制方式上采用串口通訊，通過幀格式的奇偶校驗確保通訊的可靠性；

3)開關狀態的監控，通過硬件處理狀態信號的發送、對比和再發送，確保開關狀態的監控和正確；

4)解決高壓矩陣開關的方便可擴展問題，可以滿足不同數量高壓通道的測試需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提出一種高壓程控矩陣開關，實現對高壓程控矩陣開關的控制和狀態顯示。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種高壓程控矩陣開關，包括串口轉換模塊、通訊處理模塊、驅動模塊、繼電器矩陣、顯示模塊，所述串口轉換模塊連接于所述通訊處理模塊傳遞開關信息，所述顯示模塊連接于所述通訊處理模塊顯示開關狀態，所述驅動模塊連接于所述通訊處理模塊接收與鎖存開關狀態信息后驅動所述繼電器矩陣。

所述串口轉換模塊采用統一標準接口，與上位機采用RS232串口通信，模塊之間采用并行數據傳輸。

所述通訊處理模塊包括第一可編程邏輯器件和第二可編程邏輯芯片，所述第一可編程邏輯器件和第二可編程邏輯芯片型號為EPM7128，所述的第一可編程邏輯器件包括與上位機通訊的串口電路，所述的第二可編程邏輯器件包括繼電器開關譯碼信號產生電路和狀態輸出信號對比監控電路。

所述繼電器矩陣包括m個高壓繼電器，可采用Pickering119-1-A-12/1D型繼電器進行高壓測試驗證，其中m為正整數。

本發明的有益效果是：本發明滿足了高壓信號的切換和測試需求，通過開關狀態監控，可以實現模塊通道故障的快速定位。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1為本發明的模塊連接圖；

圖2為本發明的信號流程圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面對本發明進一步闡述。

如圖1所示的模塊連接圖：

一種高壓程控矩陣開關，包括串口轉換模塊1、通訊處理模塊2、驅動模塊3、繼電器矩陣4、顯示模塊5，所述串口轉換模塊1連接于所述通訊處理模塊2傳遞開關信息，所述顯示模塊5連接于所述通訊處理模塊2顯示開關狀態，所述驅動模塊3連接于所述通訊處理模塊2接收與鎖存開關狀態信息后驅動所述繼電器矩陣4。

所述串口轉換模塊1用于轉換232電平，將232電平轉換為TTL電平以供通訊處理模塊進行處理。

所述通訊處理模塊2的信號處理電路包括兩片可編程邏輯器件EPM7128器件，其中可編程邏輯器件21用于接收和處理上位機的通訊信息和發送狀態信息，另一片可編程邏輯器件22用于譯碼和鎖存接收到的開關狀態信息，所述可編程邏輯器件22連接所述驅動模塊3，傳遞譯碼后的開關狀態信息，所述驅動模塊3能夠將驅動信號進行放大和隔離，安全可靠地驅動高壓繼電器進行開關動作，同時將動作后的開關狀態信息反饋給可編程邏輯芯片22，譯碼后得到繼電器的實際開關狀態，通過所述顯示模塊5，能夠實時地顯示出每個繼電器的狀態。同時，實時的狀態數據通過可編程邏輯器件22傳送給可編程邏輯器件21后鎖存，通過RS232串口發送反饋到上位機，上位機通過對比發送和接收的開關狀態信息，就能快速準確地排除繼電器故障，確保開關動作可靠。

如圖2所示的信號流程圖，來自上位機的開關動作信息通過RS232串口并行發送，將從串口接收到的并行數據鎖存待用，隨后將得到的開關動作信息進行狀態譯碼輸出，通過驅動模塊驅動繼電器矩陣和通過顯示模塊顯示開關狀態，反饋得到的開關狀態信息先進行狀態數據鎖存，隨后通過串口發送到上位機進行分析判斷。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。