[发明专利]一种通用电压测试装置

说明书

技术领域

本发明属于电压测试技术领域，更具体地，涉及一种通用电压测试装置。

背景技术

现有技术中的电压测试普遍采用人工检测的方式，采用万用表或示波器进行测量，但当待测试电压路数较多或待测电压为高压时，人工检测的方式效率低下，而且安全系数低，不适合多路电压或高电压的测试；人工检测的方法，对测试环境的要求较高，当环境恶劣或需要长时间监测时，人工方式是不合适的。现有技术中电压测试装置的应用范围都较窄，不能兼容测试直流与交流，且精度较底，用于测试幅值小的电压时误差较大；大多数属于定制的测试装置，一旦测试对象电压变化，需要重新开发设计新的测试电路，不具备通用性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种通用电压测试装置，其目的在于提高电压测试装置的通用性。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种通用电压测试装置，包括PLC单元、控制单元和信号采集处理单元；

其中，PLC单元具有至少两个待测电压输入端，第一待测电压输入端用于接收待测直流电压，第二待测电压输入端用于接收待测交流电压；PLC单元的第三输入端连接信号采集处理单元的第五输出端，接收经由信号采集处理单元整流及分压处理之后的电压信号；PLC单元的控制信号输入端连接控制单元的第一输出端；

信号采集处理单元的第一输入端连接PLC单元的第一输出端，第二输入端连接PLC单元的第二输出端，第三输入端连接PLC单元的第三输出端；第一控制信号输入端连接控制单元的第二输出端，第二控制信号输入端连接控制单元的第三输出端；

控制单元的第一至第四输入端依次连接信号采集处理单元的第一至第四输出端；控制单元采用FPGA、单片机或DSP实现；

其中，PLC单元在控制单元的控制下，进行输入电压的输出通路选择；信号采集处理单元用于对待测直流电压进行电压值检测，对待测交流电压，则将其转换为直流电压后再进行电压值检测；信号采集处理单元可检测电压的范围，由控制单元根据待测电压的范围实时调整，使得电压测试装置具有通用性。

优选的，信号采集处理单元包括并列的第一直流检测模块、第二直流检测模块和交流检测模块；第一直流检测模块的输入端作为信号采集处理单元的第一输入端，输出端作为信号采集处理单元的第一输出端；第一直流检测模块用于判断待测电压是否在窗口电压范围内，待测电压在窗口电压范围外输出低电平，待测电压在窗口电压范围内则输出高电平；窗口电压可调，由控制单元根据待测电压的范围灵活设置。

第二直流检测模块的输入端与第一直流检测模块的输入端并联，输出端作为信号采集处理单元的第二输出端；第二直流检测模块用于对待测电压进行多次采样取平均值，以该平均值作为待测电压的电压值；

交流检测模块的第一输入端作为信号采集处理单元的第二输入端，第二输入端作为信号采集处理单元的第三输入端，第一输出端作为信号采集处理单元的第三输出端，第二输出端作为信号采集处理单元的第四输出端，第三输出端作为信号采集处理单元的第五输出端；交流检测模块用于将待测交流信号转换成直流低压信号，并进行电压值检测；

由PLC单元选择将待测直流电压输出到第一直流检测模块或第二直流检测模块；并在输入的多路交流电压中选通一路交流电压送入交流检测模块。

优选的，本发明提供的通用电压测试装置还包括显示单元；显示单元包括LED显示组和数码管显示组；LED显示组的输入端连接控制单元的第三输出端，数码管显示组的输入端连接控制单元的第四输出端；

LED显示组用于显示第一直流检测模块输出的测试结果，当接收到低电平，亮红色，指示待测电压在窗口电压范围外；当接收到高电平，亮绿色，指示待测电压在窗口电压范围内；数码管显示组用于显示第二直流检测模块输出的电压测试值。

优选的，本发明提供的通用电压测试装置还包括一个多档波段开关，第一输出端连接LED显示组，第二输出端连接数码管显示组；用于选择测试结果由LED显示还是数码管显示，还是LED显示和数码管同时显示；

对于只需判断电压是否在窗口电压范围内的应用场合，可只用LED显示，降低能耗而且直观；对于需要测试具体电压值的应用场合，可用数码管显示电压值。

优选的，本发明提供的通用电压测试装置还包括网口单元和串口单元，用于连接外部上位机进行通信；对于有人机交互需求的应用，通过与控制单元连接的外部上位机来显示测试结果；网口单元的输入端连接控制单元的第五输出端；串口单元的输入端连接控制单元的第六输出端。