[发明专利]一种应用于多路火工品安全测量的切换装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于测控技术领域，更具体地，涉及一种应用于多路火工品安全测量的切换装置及方法。

背景技术

在火工品检测时往往需要对多路负载自动快速测量，以提高测试效率。在多路检测时，就需要对各通路火工品进行切换，从而完成对各个火工品的逐次测量。由于被测对象的特殊性，火工品检测电路常采用微弱恒流源进行驱动，而在恒流源切换的瞬间，传统的切换装置及方法会出现较大的电压毛刺，从而导致安全性下降。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种应用于多路火工品安全测量的切换装置及方法，可以实现对M*N路负载一次测量，并确保测量通路切换时恒流源的稳定，以提高火工品测量的安全性。

本发明提供了一种应用于多路火工品安全测量的切换装置，包括第1组测量通路、第2组测量通路、……第N组测量通路、第(N+1)组测量通路、恒流源驱动电路、电压测量电路和MCU；第1组测量通路至第N组测量通路中每一组测量通路均有M路输出给待测火工品负载；所述恒流源驱动电路的回流端连接至待测火工品负载，所述恒流源驱动电路的输出端分别连接至第1组测量通路的第一输入端、第2组测量通路的第一输入端、……第N组测量通路的第一输入端和第(N+1)组测量通路的第一输入端；所述电压测量电路的回流端连接至待测火工品负载，所述电压测量电路的第一输出端分别连接至第1组测量通路的第二输入端、第2组测量通路的第二输入端、……第N组测量通路的第二输入端和第(N+1)组测量通路的第二输入端；所述MCU的输入端连接至所述电压测量电路的第二输出端，所述MCU的输出端分别连接至第1组测量通路的第三输入端、第2组测量通路的第三输入端、……第N组测量通路的第三输入端和第(N+1)组测量通路的第三输入端；N、M均为大于等于2的整数。

其中，第1组测量通路至第N组测量通路的结构相同，第n组测量通路包括锁存器、第一模拟开关和第二模拟开关；所述锁存器的输入端用于接收导通/断开信号_n，锁存/解锁信号_n和地址信号；所述第一模拟开关的第一输入端连接至所述恒流源驱动电路的输出端，所述第一模拟开关的第二输入端连接至所述锁存器的输出端；所述第二模拟开关的第一输入端连接至所述电压测量电路的输出端，所述第二模拟开关的第二输入端连接至所述锁存器的输出端；所述第一模拟开关和所述第二模拟开关分别从M路中选通一路输出给待测火工品负载；n＝1，2，……N。

其中，所述第一模拟开关和所述第二模拟开关结构相同，均为M:1的单刀多掷开关。

其中，第(N+1)组测量通路包括锁存器、第一模拟开关和第二模拟开关；所述锁存器的输入端用于接收导通/断开信号_n，锁存/解锁信号_n和地址信号；所述第一模拟开关的第一输入端连接至所述恒流源驱动电路的输出端，所述第一模拟开关的第二输入端连接至所述锁存器的输出端；所述第二模拟开关的第一输入端连接至所述电压测量电路的输出端，所述第二模拟开关的第二输入端连接至所述锁存器的输出端；所述第一模拟开关的输出端和所述第二模拟开关的输出端均连接电路自带负载。

本发明还提供了一种应用于多路火工品安全测量的切换方法，包括下述步骤：

(1)导通第(N+1)组测量通路中的锁存器，通过锁存器输出的地址信号导通电路自带负载通路；

(2)锁存第(N+1)组测量通路中的锁存器，通过锁存器阻止接收新地址信号，并输出已锁存的地址信号，保持电路自带负载通路导通；

(3)通过MCU输出新的地址信号和锁存器控制信号来断开已测火工品负载通路，导通待测火工品负载通路，并确认导通；

(4)锁存待测火工品负载通路地址信号，断开第(N+1)组测量通路的自带负载测量通路，并确认断开，通过MCU获得电压测量电路采集的数据。

其中，当所述锁存器控制信号为锁存/解锁信号时，进行组内切换；第m组测量通路中第i路向第j路切换过程具体为：

S11：MCU发送“导通信号_(N+1)”和“地址信号”导通第(N+1)组测量通路中的锁存器，锁存器输出地址信号导通电路自带负载通路；

S12：MCU发送“导通信号_m”和第i路的“地址信号”，导通第m组测量通路中的锁存器，导通第m组的第i路恒流源通路和电压测量通路；

S13：通过“锁存信号_m”锁存第i路的“地址信号”，通过“断开信号_(N+1)”断开电路自带负载通路，电压测量电路采集第i路电压数据，传送给MCU处理；