专利名称：一种故障注入电路及装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及信号采集和处理领域，更具体的说是涉及一种故障注入电路及装置。
背景技术：
对高可靠性、高稳定性的设备来说，不仅要求设备能够在理想环境中正常工作，还要求在恶劣环境下，设备的可靠性、稳定性不受影响。这就需要在设备的设计评估、调试以及检测环节，不仅要测试设备在理想运行环境中的性能，还需要测试设备在恶劣运行环境下的性能。在测试设备性能的过程中，需要人为制造理想的或恶劣的运行环境，模拟设备真实的工作环境，从而得到设备在不同运行环境下的性能。现阶段，一般采用故障注入的方式来人为制造恶劣的运行环境。故障注入是一种可靠性验证技术，通过受控实验向系统中刻意引入故障，并观察系统中存在故障时的行为。现有故障注入设备的电路结构中，每个通道通过一条公共线分别与GND和VCC两个端口连接，信号点和控制点信号之间通过一个继电器开关来控制。多个通道则通过一条公共线来连接在一起。具体的布局方式如图1所示。在测试设备性能的过程中，为了能够对设备性能进行定量分析，需要人为制造的运行环境具有可重复性、可量化性和可实时控制性。而采用上述电路结构的故障注入设备，每个通道只能执行一个故障状态，而且多个通道之间不能同时执行多个故障状态，这就使得运行环境不能重复，且不可实时控制，从而影响设备性能的定量分析。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种故障注入电路及装置，以克服现有技术中由于电路结构的局限性，造成的运行环境不能重复，且不可实时控制，从而影响设备性能的定量分析的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案一种故障注入电路，包括与电源电压端口相连，且设置有第一公共开关和第一控制点的第一公共线，所述第一公共开关设置于所述电源电压端口与所述第一控制点之间；与接地端口相连，且设置有第二公共开关和第二控制点的第二公共线，所述第二公共开关设置于所述接地端口与所述第二控制点之间；与接地端口相连，且设置有第三测试点和第三控制点的第三公共线，所述第三测试点设置于所述接地端口与所述第三控制点之间；与接地端口相连，且设置有第四测试点和第四控制点的第四公共线，所述第四测试点设置于所述接地端口与所述第四控制点之间；连接于所述第三测试点与所述第四测试点之间的第一电阻；[0014]连接于所述第四测试点与第四控制点之间的第二电阻；至少包括一个具有输入接口和输出接口的测试通道的测试通道组，每个所述测试通道的输入接口与输出接口之间依次设置有第一测试点、第二测试点和第二开关；每个所述测试通道的第一开关的一端连接该测试通道的第一测试点，所述第一开关的另一端分别连接第三公共开关的一端、第四公共开关的一端以及可变电阻的一端；所述第三公共开关的另一端连接所述第一公共线上的第一控制点，所述第四公共开关的另一端连接所述第二公共线上的第二控制点；每个所述测试通道的第三开关的一端连接该测试通道的第二测试点，所述第三开关的另一端分别连接第五公共开关的一端、第六公共开关的一端以及所述可变电阻的另一端;所述第五公共开关的另一端连接所述第三公共线上的第三控制点，所述第六公共开关的另一端连接所述第四公共线上的第四控制点。优选地，上述故障注入电路还包括与所述第四测试点连接的自检测试端口。优选地，所述测试通道组包括偶数个测试通道。优选地，所述测试通道组包括奇数个测试通道。一种故障注入装置，包括以上描述的故障注入电路。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种故障注入电路及装置。该故障注入电路包括公共线、公共开关以及测试通道组，测试通道组中包括至少一个测试通道，每个测试通道都包含各自专用的开关。各个测试通道并列连接后，再和公共部分进行连接，组成整个故障注入电路。使用具有上述故障注入电路的装置，通过控制电路中的开关的闭合，就能实现一个测试通道重复执行多种故障状态，且多个通道之间能同时执行多个故障状态，这样就能保证测试设备过程中，人为制造的运行环境具有可重复性和可实时控制性，进而保证设备性能的定量分析准确、可靠。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中故障注入电路的具体结构示意图；图2为本实用新型实施例一公开的一种故障注入电路具体结构示意图；图3为本实用新型实施例二公开的另一种故障注入电路具体结构示意图；图4为本实用新型实施例二示例一公开的包含两个测试通道的故障注入电路具体结构示意图；图5为本实用新型实施例二示例二公开的包含四个测试通道的故障注入电路具体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。由背景技术可知，现有的故障注入设备由于内部电路结构的局限性，每个通道只能执行一个故障状态，而且多个通道之间不能同时执行多个故障状态，这就使得运行环境不能重复，且不可实时控制，从而影响设备的定量分析。本实用新型实施例公开了一种故障注入电路及装置，以克服现有技术中由于电路结构的局限性，造成的运行环境不能重复，且不可实时控制，从而影响设备性能的定量分析的问题。具体的电路结构及基于该电路结构进行故障注入的方式将通过以下实施例进行详细说明。实施例一请参考图2，为本实用新型实施例一公开的一种故障注入电路具体结构图。具体结构及连接关系如下与电源电压端口 VCC相连,且设置有第一公共开关SOOl和第一控制点KlOl的第一公共线Busl，所述第一公共开关SOOl设置于所述电源电压端口 VCC与所述第一控制点KlOl之间；与接地端口 GND相连，且设置有第二公共开关S002和第二控制点K102的第二公共线Bus2，所述第二公共开关S002设置于所述接地端口 GND与所述第二控制点K102之间；与接地端口 GND相连，且设置有第三测试点C103和第三控制点K103的第三公共线Bus3，所述第三测试点C103设置于所述接地端口 GND与所述第三控制点之间K103 ；与接地端口 GND相连，且设置有第四测试点C104和第四控制点K104的第四公共线Bus4，所述第四测试点C104设置于所述接地端口 GND与所述第四控制点K104之间；连接于所述第三测试点C103与所述第四测试点C104之间的第一电阻ROOl ；连接于所述第四测试点C104与第四控制点K104之间的第二电阻R002 ；至少包括一个具有输入接口 101和输出接口 102的测试通道的测试通道组，需要说明的是，附图2中只给出了一个测试通道，该测试通道与前面所述部分的具体连接关系如下所述测试通道的输入接口 101与输出接口 102之间依次设置有第一测试点ClOl、第二测试点C102和第二开关SlOl ；所述测试通道的第一开关S103的一端连接该测试通道的第一测试点C101，所述第一开关S103的另一端分别连接第三公共开关S106的一端、第四公共开关S107的一端以及可变电阻RlOl的一端；所述第三公共开关S106的另一端连接所述第一公共线Busl上的第一控制点KlOl，所述第四公共开关S107的另一端连接所述第二公共线Bus2上的第二控制点K102 ；所述测试通道的第三开关S102的一端连接该测试通道的第二测试点C102，所述第三开关S102的另一端分别连接第五公共开关S104的一端、第六公共开关S105的一端以及所述可变电阻RlOl的另一端；[0049]所述第五公共开关S104的另一端连接所述第三公共线Bus3上的第三控制点K103，所述第六公共开关S105的另一端连接所述第四公共线Bus4上的第四控制点K104。基于上述连接关系，通过对电路中开关闭合或断开的控制，可实现电路通路的切换，进而可以实现断路故障、对VCC短路故障、对公共线短路故障、对GND短路故障、带阻对VCC短路故障、带阻对公共线短路故障或带阻对GND短路故障。其中，各个故障注入的具体实现方式如下断开第二开关S101，实现断路故障；闭合第一开关S103、第三公共开关S106以及第一公共开关S001，断开第二开关SlOl，实现对VCC短路故障；闭合第一开关S103以及第四公共开关S107，断开第二开关S101，实现对第二公共线Bus2短路故障；闭合第三开关S102以及第五公共开关S104，断开第二开关S101，实现对GND短路
故障；闭合第三开关S102、第三公共开关S106以及第一公共开关S001，断开第二开关SlOl，实现带阻对VCC短路故障；闭合第三开关S102以及第四公共开关S107，断开第二开关S101，实现带阻对第二公共线Bus2短路故障；闭合第一开关S103以及第五公共开关S104，断开第二开关SlOl，实现带阻对GND
短路故障；进一步需要说明的是，该实施例一中公开的故障注入电路中测试通道组中可以只包括一个测试通道(如附图2所示)，也可以包括多个测试通道，且多个测试通道具有相同结构，且与通道之外部分的连接关系与附图2中的单个通道的连接关系相同，应用原理也相同。根据测试需要，可以选择任意数量的测试通道进行测试，完成故障注入功能。该实施例一中公开的故障注入电路包括公共线、公共开关以及测试通道组，测试通道组中包括至少一个测试通道，每个测试通道都包含各自专用的开关。各个测试通道并列连接后，再和公共部分进行连接，组成整个故障注入电路。通过控制电路中的开关的闭合，就能实现一个测试通道重复执行多种故障状态，且多个通道之间能同时执行多个故障状态，这样就能保证测试设备过程中，人为制造的运行环境具有可重复性和可实时控制性，进而保证设备性能的定量分析准确、可靠。另外，基于上述的连接方式，能够在特定面积的电路板来放至更多的通道，保证了在完成特定的故障注入功能时，消耗更少的资源。实施例二请参考图3，为本实用新型实施例二公开的一种故障注入电路具体结构图。具体结构及连接关系如下与电源电压端口 VCC相连,且设置有第一公共开关SOOl和第一控制点KlOl的第一公共线Busl，所述第一公共开关SOOl设置于所述电源电压端口 VCC与所述第一控制点KlOl之间；与接地端口 GND相连，且设置有第二公共开关S002和第二控制点K102的第二公共线Bus2，所述第二公共开关S002设置于所述接地端口 GND与所述第二控制点K102之间；[0066]与接地端口 GND相连，且设置有第三测试点C103和第三控制点K103的第三公共线Bus3，所述第三测试点C103设置于所述接地端口 GND与所述第三控制点之间K103 ；与接地端口 GND相连，且设置有第四测试点C104和第四控制点K104的第四公共线Bus4，所述第四测试点C104设置于所述接地端口 GND与所述第四控制点K104之间；连接于所述第三测试点C103与所述第四测试点C104之间的第一电阻ROOl ；连接于所述第四测试点C104与第四控制点K104之间的第二电阻R002 ；与所述第四测试点C104连接的自检测试端口 Test Point ；至少包括一个具有输入接口 101和输出接口 102的测试通道的测试通道组，需要说明的是，附图3中只给出了一个测试通道，该测试通道与前面所述部分的具体连接关系如下所述测试通道的输入接口 101与输出接口 102之间依次设置有第一测试点ClOl、第二测试点C102和第二开关SlOl ；所述测试通道的第一开关S103的一端连接该测试通道的第一测试点C101，所述第一开关S103的另一端分别连接第三公共开关S106的一端、第四公共开关S107的一端以及可变电阻RlOl的一端；所述第三公共开关S106的另一端连接所述第一公共线Busl上的第一控制点KlOl，所述第四公共开关S107的另一端连接所述第二公共线Bus2上的第二控制点K102 ；所述测试通道的第三开关S102的一端连接该测试通道的第二测试点C102，所述第三开关S102的另一端分别连接第五公共开关S104的一端、第六公共开关S105的一端以及所述可变电阻RlOl的另一端；所述第五公共开关S104的另一端连接所述第三公共线Bus3上的第三控制点K103，所述第六公共开关S105的另一端连接所述第四公共线Bus4上的第四控制点K104。基于上述连接关系，通过对电路中开关闭合或断开的控制，可实现电路通路的切换，进而可以实现断路故障、对VCC短路故障、对公共线短路故障、对GND短路故障、带阻对VCC短路故障、带阻对公共线短路故障或带阻对GND短路故障，并可以实现自检功能。其中，各个故障注入的具体实现方式如下断开第二开关S101，实现断路故障；闭合第一开关S103、第三公共开关S106以及第一公共开关S001，断开第二开关SlOl，实现对VCC短路故障；闭合第一开关S103以及第四公共开关S107，断开第二开关S101，实现对第二公共线Bus2短路故障；闭合第三开关S102以及第五公共开关S104，断开第二开关S101，实现对GND短路
故障；闭合第三开关S102、第三公共开关S106以及第一公共开关S001，断开第二开关SlOl，实现带阻对VCC短路故障；闭合第三开关S102以及第四公共开关S107，断开第二开关S101，实现带阻对第二公共线Bus2短路故障；闭合第一开关S103以及第五公共开关S104，断开第二开关SlOl，实现带阻对GND
短路故障；[0086]自检功能，在设备起动时，可以先检测设备的好坏，避免在执行故障状态时，因为开关的损坏而导致模拟的故障状态错误。详细说明如下闭合开关S102、S103、S105以及S106，断开开关S101，通过测试端口 Test Point测试第四测试点C104的电压，如果为高电压，则说明开关S102、S103、S105以及S106正常。闭合开关S102、S103、S105以及S107，断开开关S101，通过测试端口 Test Point测试第四测试点C104的电压，如果为高电压，则说明开关S102、S103、S105以及S107正常。闭合开关S104、S105以及S106，断开开关S101，通过测试端口 Test Point测试第四测试点C104的电压，如果为高电压，则说明开关S104、S105以及S106正常。通过上述三个步骤的自检，就可以确认所有开关是否可以正常使用。进而保证故障注入的功能正常。需要说明的是，该实施例二中公开的故障注入电路中测试通道组中可以只包括一个测试通道(如附图3所示)，也可以包括多个测试通道，且多个测试通道具有相同结构，且与通道之外部分的连接关系与附图3中的单个通道的连接关系相同，应用原理也相同。根据测试需要，可以选择任意数量的测试通道进行测试，完成故障注入功能。此处的任意数量包括任意奇数个或者任意偶数个。下面将通过以下具体示例对本实用新型实施例中公开的故障注入电路的结构做进一步说明。示例一请参阅附图4，为本实用新型实施例二示例一公开的包含两个测试通道的故障注入电路具体结构示意图，具体结构及连接关系可参考实施例一中的相关描述，这里不再赘述。需要说明的是，此实施例示例二中测试通道组中是包含两个测试通道的，两个测试通道的结构、连接关系、使用原理均相同，同时使用两个测试通道，就可以同时完成两种故障注入。另外，如果测试需求更多的故障注入，可以选择使用若干个该示例中的故障注入电路进行叠加，较佳的，可以使用实施例一中公开的、能够满足各种测试需求的故障注入电路。示例二请参阅附图5，为本实用新型实施例二示例二公开的包含四个测试通道的故障注入电路具体结构示意图，具体结构及连接关系可参考实施例一中的相关描述，这里不再赘述。需要说明的是，此实施例示例二中测试通道组中是包含四个测试通道的，四个测试通道的结构、连接关系、使用原理均相同，同时使用四个测试通道，就可以同时完成四种故障注入。当然，可以选择四个测试通道中的任意组合来完成不同的测试需求。另外，如果测试需求更多的故障注入，可以选择使用若干个该示例中的故障注入电路进行叠加，较佳的，可以使用实施例一中公开的、能够满足各种测试需求的故障注入电路。需要说明的是，上述示例一及示例二中，在两个测试通道一组和四个测试通道一组的情况下，S001,S002, S104, S105, S106, S107这6个公共开关可以在各种故障，各个通道中，重复使用。这样就可以减少开关的使用数量和电路板的使用面积，从而节省资源消耗。进一步需要说明的是，本实施例示例中给出的是两种常用的情况，除了上述两种情况，包含其他个数个测试通道的情况也在本实用新型的保护范围之内。该实施例二中公开的故障注入电路包括公共线、公共开关以及测试通道组，测试通道组中包括至少一个测试通道，每个测试通道都包含各自专用的开关。各个测试通道并列连接后，再和公共部分进行连接，组成整个故障注入电路。通过控制电路中的开关的闭合，就能实现一个测试通道重复执行多种故障状态，且多个通道之间能同时执行多个故障状态，这样就能保证测试设备过程中，人为制造的运行环境具有可重复性和可实时控制性，进而保证设备性能的定量分析准确、可靠。且这种电路布局方式，能够避免资源浪费。另外，本实施例中公开的故障注入电路相对于实施例一来说，增加了测试端口Test Point，可以在故障注入之前对整个电路进行自检，保证整个测试过程安全、可靠。实施例三本实用新型还公开了一种故障注入装置，该装置的电路采用的是上述实施例一或实施例二中的任意一种布局方式。使用该装置，能够更加快捷、有效地完成故障注入的功能，且能对设备进行自检，避免设备在机械失效或者电子失效的情况下影响故障注入功能的实现。综上所述，本实用新型公开了一种故障注入电路及装置。该故障注入电路包括公共线、公共开关以及测试通道组，测试通道组中包括至少一个测试通道，每个测试通道都包含各自专用的开关。各个测试通道并列连接后，再和公共部分进行连接，组成整个故障注入电路。使用具有上述故障注入电路的装置，通过控制电路中的开关的闭合，就能实现一个测试通道重复执行多种故障状态，且多个通道之间能同时执行多个故障状态，这样就能保证测试设备过程中，人为制造的运行环境具有可重复性和可实时控制性，进而保证设备性能的定量分析准确、可靠。且这种电路布局方式，能够避免资源浪费。另外，本实施例中公开的故障注入电路相对于实施例一来说，增加了测试端口Test Point，可以在故障注入之前对整个电路进行自检，保证整个测试过程安全、可靠。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种故障注入电路，其特征在于，包括 与电源电压端口相连，且设置有第一公共开关和第一控制点的第一公共线，所述第一公共开关设置于所述电源电压端口与所述第一控制点之间； 与接地端口相连，且设置有第二公共开关和第二控制点的第二公共线，所述第二公共开关设置于所述接地端口与所述第二控制点之间； 与接地端口相连，且设置有第三测试点和第三控制点的第三公共线，所述第三测试点设置于所述接地端口与所述第三控制点之间； 与接地端口相连，且设置有第四测试点和第四控制点的第四公共线，所述第四测试点设置于所述接地端口与所述第四控制点之间； 连接于所述第三测试点与所述第四测试点之间的第一电阻； 连接于所述第四测试点与第四控制点之间的第二电阻； 至少包括一个具有输入接口和输出接口的测试通道的测试通道组，每个所述测试通道的输入接口与输出接口之间依次设置有第一测试点、第二测试点和第二开关； 每个所述测试通道的第一开关的一端连接该测试通道的第一测试点，所述第一开关的另一端分别连接第三公共开关的一端、第四公共开关的一端以及可变电阻的一端； 所述第三公共开关的另一端连接所述第一公共线上的第一控制点，所述第四公共开关的另一端连接所述第二公共线上的第二控制点； 每个所述测试通道的第三开关的一端连接该测试通道的第二测试点，所述第三开关的另一端分别连接第五公共开关的一端、第六公共开关的一端以及所述可变电阻的另一端；所述第五公共开关的另一端连接所述第三公共线上的第三控制点，所述第六公共开关的另一端连接所述第四公共线上的第四控制点。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括 与所述第四测试点连接的自检测试端口。
3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述测试通道组包括偶数个测试通道。
4.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述测试通道组包括奇数个测试通道。
5.一种故障注入装置，其特征在于，包括 权利要求广4中任意一项所述的故障注入电路。
专利摘要本实用新型公开了一种故障注入电路及装置。该故障注入电路包括公共线、公共开关以及测试通道组，测试通道组中包括至少一个测试通道，每个测试通道都包含各自专用的开关。各个测试通道并列连接后，再和公共部分进行连接，组成整个故障注入电路。使用具有上述故障注入电路的装置，通过控制电路中的开关的闭合，就能实现一个测试通道重复执行多种故障状态，且多个通道之间能同时执行多个故障状态，这样就能保证测试设备过程中，人为制造的运行环境具有可重复性和可实时控制性，进而保证设备性能的定量分析准确、可靠。
文档编号G01R31/00GK202870210SQ20122054631
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者蒋东华, 黄千, 肖雄兵 申请人:北京经纬恒润科技有限公司
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
