专利名称：一种单相电表多功能在线测试装置的制作方法
技术领域：
本发明属于电子生产自动化技术领域，涉及一种单相电表多种功能在线测试装置，提高产品一致性和生产效率。背景及技术目前，电子生产制造属于劳动密集型产业，工人劳动强度大，操作繁琐，生产量大，而且技术技能较差，产品质量和功能通过人工检测极易疏漏，使不良品流入下道工序，甚至出厂，给企业造成损失，因此针对产品功能需要设计相应的工装来进行检测。单相电表在校表老化之前需要进行初步测试，包括mcu工作电压、计量部分工作电压、RS485通讯�？楣ぷ鞯缪�、电池电压、电池低功耗、红外通讯、RS485通讯和线束通断检测，实际生产中操作工人通过万用表，或者简易工装逐项检测，由于万用表反应慢，测量通道切换不方便，每个工位要测试多项，任务繁琐，因此提出一种单相电表多功能测试装置很有应用前景。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种单相电表多种功能在线测试装置，降低操作工人的劳动强度，提高产品质量和产品一致性。为了实现上述目的，本发明的主体结构包括包括PC管控软件、电表测试台、气动执行机构、核心板和电源继电器；盒式结构的电表测试台采用亚克力板材料制成，用来存放线路板，在电表测试台上方制有夹具，用来夹紧被测电表并定位，并在夹具后方固定行程开关，连线至核心板，用来检测被测电表是否到位，在电表测试台表面垂直固定制有两根长为250mm,直径为16mm的光轴导轨,并在光轴导轨的滑块上固定安装测试针板,在光轴导轨上端固定安装有气缸，气缸的进出气口通过气管连接至两位五通电磁阀，用来控制气缸的往复运动；电源继电器和核心板用排线电信息连接，包括电源接口和继电器控制信号线，连接好后放置在电表测试台内；测 试针板上对应于电表印刷电路板上的测试点处安装有探针，当被测电表塞入测试针板下方的夹具内时，测试针板自动落下，探针接触测试点探针分别与电源继电器和核心板电连接，气缸电磁阀电源线连接至电源继电器引出RS485总线；核心板接收来自PC管控软件命令，并切换继电器进行相应通道检测，控制继电器进行电表上下电,气缸往复运动；气动执行机构由气缸带动测试针板做上下往复运动；核心板采用外设资源丰富的stm32f 103做为CPU进行编程；电源继电器给整个系统提供合适的动力电源，包括核心板工作电压、执行机构电源和电表工作电压(AC154V)，电源继电器为每路数据采集提供隔离通道和各路电源的开关，由核心板控制切换。本发明涉及的核心板包括电压采集测量、低功耗检测、通断检测、红外检测和RS486通讯五个功能部分；电压采集测量是对被测电能表的电压电流模拟量采集，并且转换为数字量，电压检测采用千分之一精度电阻分压采样，用低失调，低噪声运放op07做电压跟随；低功耗检测电流为0-40微安，串入10欧姆高精度电阻采样并采用ADI高精度仪表放大器ad620放大100倍，采用mcu内置12bit分辨率ADC进行模数转换，整体精度达到O. 5%以内；通断检测采用光耦隔离给线束一端施加低电压，在线束另外一端读取电平，以达到通断检测目的；红外检测是利用红外接口与被测电能表进行通讯测试；RS485通讯接口采用ADI磁隔离芯片，隔离电压2500v，红外通讯使用红外发射二极管和红外一体接收器，红外载波频率38khz，使用MAX232对信号进行调制，完成红外串口发送和接收；通过RS485和PC管控软件通讯，上报采集数据，采用ADI磁隔离芯片，隔离电压2500v。本发明根据实际情况通过PC管控软件配置测试方案，通过对核心板的编程完成上位机PC管控软件通讯，通讯协议符合电表规约，灵活方便实现在线测试。本发明工作时，先扫描被测电表条码，并且将该表塞入夹具内，此时PC管控软件开始按照测试方案逐条发送命令，第一条命令是发送给电表测试台要求检测是否有电表到位，如果有将测试针板按下，气动执行机构执行完毕后应答；PC管控软件继续发送测试命令，电表测试台根据具体命令字切换到相应通道执行测试任务，并且将结果回馈上位机，由PC管控软件判断测试结果是否合格，同时PC管控软件发送电表参数设置命令，例如日期时间设定和电表初始化；pc管控软件完成检测后发送结束命令给电表测试台，抬起电表测试台上的测试针板，完成检测；如果检测过程中有不合格项目，由软件提示失败，人工按下按键抬起电表测试台上的测试针板。本发明使用的夹具、测试针板、探针、气缸和其他部件均采用市售的常规部件。本发明与现有技术相比，其结构简单，使用方便灵活，检测准确性好，节省人力，成本低，可广泛应用于单相电表的在线测试。
图1为本发明的主体结构原理示意框图。图2为本发明的功能结构原理示意框图。图3为本发明的工作流程示意框图。
具体实施例方式下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。实施例本实施例的主体结构包括包括PC管控软件1、电表测试台2、气动执行机构3、核心板4和电源继电器5 ;盒式结构的电表测试台2采用亚克力板材料制成，用来存放线路板，在电表测试台2上方制有夹具，用来夹紧被测电表并定位，并在夹具后方固定行程开关，连线至核心板4，用来检测被测电表是否到位，在电表测试台2表面垂直固定制有两根长为250mm,直径为16mm的光轴导轨,并在光轴导轨的滑块上固定安装测试针板,在光轴导轨上端固定安装有气缸，气缸的进出气口通过气管连接至两位五通电磁阀，用来控制气缸的往复运动；电源继电器5和核心板4用排线电信息连接，包括电源接口和继电器控制信号线，连接好后放置在电表测试台2内；测试针板上对应于电表印刷电路板上的测试点处安装有探针，当被测电表塞入测试针板下方的夹具内时，测试针板自动落下，探针接触测试点探针分别与电源继电器5和核心板4电连接，气缸电磁阀电源线连接至电源继电器5引出RS485总线；核心板4接收来自PC管控软件I命令，并切换继电器进行相应通道检测，控制继电器进行电表上下电，气缸往复运动；气动执行机构3由气缸带动测试针板做上下往复运动；核心板4采用外设资源丰富的stm32fl03做为CPU进行编程；电源继电器5给整个系统提供合适的动力电源，包括核心板工作电压、执行机构电源和电表工作电压(AC154V),电源继电器5为每路数据采集提供隔离通道和各路电源的开关，由核心板4控制切换。本实施例涉及的核心板4电压采集测量、低功耗检测、通断检测、红外检测和RS486通讯五个功能部分；电压采集测量是对被测电能表的电压电流模拟量采集，并且转换为数字量，电压检测采用千分之一精度电阻分压采样，用低失调，低噪声运放op07做电压跟随；低功耗检测电流为0-40微安，串入10欧姆高精度电阻采样并采用ADI高精度仪表放大器ad620放大100倍，采用mcu内置12bit分辨率ADC进行模数转换，整体精度达到O. 5%以内；通断检测采用光耦隔离给线束一端施加低电压，在线束另外一端读取电平，以达到通断检测目的；红外检测是利用红外接口与被测电能表进行通讯测试；RS485通讯接口采用ADI磁隔离芯片，隔离电压2500v，红外通讯使用红外发射二极管和红外一体接收器，红外载波频率38khz，使用MAX232对信号进行调制，完成红外串口发送和接收；通过RS485和PC管控软件通讯，上报采集数据，采用ADI磁隔离芯片，隔离电压2500v。本实施例根据实际情况通过PC管控软件I配置测试方案，通过对核心板4的编程完成上位机PC管控软件通讯，通讯协议符合电表规约，灵活方便实现在线测试。本实施例工作时，先扫描被测电表条码，并且将该表塞入夹具内，此时PC管控软件I开始按照测试方案逐条发送命令，第一条命令是发送给电表测试台2要求检测是否有电表到位，如果有将测试针板按下，气动执行机构3执行完毕后应答；PC管控软件I继续发送测试命令，电表测试台根据具体命令字切换到相应通道执行测试任务，并且将结果回馈上位机，由PC管控软件I判断测试结果是否合格，同时PC管控软件I发送电表参数设置命令，例如日期时间设定和电表初始化；PC管控软件I完成检测后发送结束命令给电表测试台，抬起电表测试台2上的测试针板，完成检测；如果检测过程中有不合格项目，由软件提示失败，人工按下按键抬起电表测试台2上的测试针板。本实施例使用的夹具、测试针板、探针、气缸和其他部件均采用市售的常规部件。
权利要求
1.一种单相电表多功能在线测试装置，其特征在于主体结构包括包括PC管控软件、电表测试台、气动执行机构、核心板和电源继电器；盒式结构的电表测试台采用亚克力板材料制成，用来存放线路板，在电表测试台上方制有夹具，用来夹紧被测电表并定位，并在夹具后方固定行程开关，连线至核心板，用来检测被测电表是否到位，在电表测试台表面垂直固定制有两根长为250mm，直径为16mm的光轴导轨，并在光轴导轨的滑块上固定安装测试针板，在光轴导轨上端固定安装有气缸，气缸的进出气口通过气管连接至两位五通电磁阀，用来控制气缸的往复运动；电源继电器和核心板用排线电信息连接，包括电源接口和继电器控制信号线，连接好后放置在电表测试台内；测试针板上对应于电表印刷电路板上的测试点处安装有探针，当被测电表塞入测试针板下方的夹具内时，测试针板自动落下，探针接触测试点探针分别与电源继电器和核心板电连接，气缸电磁阀电源线连接至电源继电器引出RS485总线；核心板接收来自PC管控软件命令，并切换继电器进行相应通道检测，控制继电器进行电表上下电，气缸往复运动；气动执行机构由气缸带动测试针板做上下往复运动；核心板采用外设资源丰富的stm32fl03做为CPU进行编程；电源继电器给整个系统提供合适的动力电源，包括核心板工作电压、执行机构电源和电表工作电压，电源继电器为每路数据采集提供隔离通道和各路电源的开关，由核心板控制切换。
2.根据权利要求1所述的单相电表多功能在线测试装置，其特征在于涉及的核心板包括电压采集测量、低功耗检测、通断检测、红外检测和RS486通讯五个功能部分；电压采集测量是对被测电能表的电压电流模拟量采集，并且转换为数字量，电压检测采用千分之一精度电阻分压采样，用低失调，低噪声运放op07做电压跟随；低功耗检测电流为0-40微安，串入10欧姆高精度电阻采样并采用ADI高精度仪表放大器ad620放大100倍，采用mcu内置12bit分辨率ADC进行模数转换，整体精度达到O. 5%以内；通断检测采用光耦隔离给线束一端施加低电压，在线束另外一端读取电平，以达到通断检测目的；红外检测是利用红外接口与被测电能表进行通讯测试；RS485通讯接口采用ADI磁隔离芯片，隔离电压2500v，红外通讯使用红外发射二极管和红外一体接收器，红外载波频率38khz，使用MAX232对信号进行调制，完成红外串口发送和接收；通过RS485和PC管控软件通讯，上报采集数据，采用ADI磁隔尚芯片，隔尚电压2500v。
3.根据权利要求1所述的单相电表多功能在线测试装置，其特征在于根据实际情况通过PC管控软件配置测试方案，通过对核心板的编程完成上位机PC管控软件通讯，通讯协议符合电表规约。
4.根据权利要求1所述的单相电表多功能在线测试装置，其特征在于工作时，先扫描被测电表条码，并且将该表塞入夹具内，此时PC管控软件开始按照测试方案逐条发送命令，第一条命令是发送给电表测试台要求检测是否有电表到位，如果有将测试针板按下，气动执行机构执行完毕后应答；PC管控软件继续发送测试命令，电表测试台根据具体命令字切换到相应通道执行测试任务，并且将结果回馈上位机，由PC管控软件判断测试结果是否合格，同时PC管控软件发送电表参数设置命令，例如日期时间设定和电表初始化；PC管控软件完成检测后发送结束命令给电表测试台，抬起电表测试台上的测试针板,完成检测；如果检测过程中有不合格项目，由软件提示失败，人工按下按键抬起电表测试台上的测试针板。
全文摘要
本发明属于电子生产自动化技术领域，涉及一种单相电表多种功能在线测试装置，电表测试台采用亚克力板材料制成，在电表测试台上方制有夹具，夹具后方固定有行程开关，在电表测试台表面垂直固定制有光轴导轨，在光轴导轨的滑块上固定安装测试针板，在光轴导轨上端固定安装有气缸，气缸的进出气口通过气管连接至电磁阀；电源继电器和核心板电信息连接后放置在电表测试台内；测试针板上的测试点处安装有探针，探针接触测试点探针分别与电源继电器和核心板电连接，气缸电磁阀电源线连接至电源继电器引出RS485总线；其结构简单，使用方便灵活，检测准确性好，节省人力，成本低，可广泛应用于单相电表的在线测试。
文档编号G01R35/04GK103033790SQ201210568378
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者李洋 申请人:青岛乾程电子科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
