保安器過流智能測試器的製作方法

2023-11-03 11:51:42 3

專利名稱：保安器過流智能測試器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子測試儀，測試保安器中過電流保護用的正溫度係數PTC電子元件，尤指一種廣泛應用於保護固定電話交換機中，能直讀式顯示過流保護元件正溫度係數PTC的動作時間即限流特性等綜合功能的保安器過流智能測試器裝置。
背景技術：
目前在測量正溫度係數PTC元件動作時間時，均採用國外記憶示波器及手動調節可變電阻，首先把可變電阻調節至事先計算好的一個數值，以便獲得4種不同要求的動作時交流電流值(1A，，3A，0.35A，0.5A，)，PTC通過電流後發熱電阻值即上升，電流值隨之下降，當降至規定值時稱為動作，這一電流下降過程用記憶示波器予以顯示圖形，人工觀察圖形讀出動作時間。從上述測試步驟可見它的明顯的缺陷是操作麻煩費時，精度不高，可變電阻調節時誤差較大，示波器顯示為模擬式，閱讀時精度差，電源電壓波動引起誤差以及PTC本身電阻變動均未考慮，手動調節可變電阻誤差也較大；此外價格昂貴。

發明內容
為了克服上述不足之處，本實用新型的主要目的旨在提供一種採用微處理機電子技術及數據處理技術，快速精確地來測量PTC動作時間，併兼有PTC恢復時間測量、耐工頻電流3A電壓220V、雙線電阻測量等綜合過流測量功能的保安器過流智能測試器。
本實用新型要解決的技術問題是要解決如何快速並精碓地測量PTC動作時間，如何全數字直讀式顯示，並且能對AB線上雙PTC連續測試，二隻結果一起顯示問題；要解決如何除了顯示動作時間外兼有恢復電阻的時間測試、耐電流3A在220V循環20次測試及雙PTC電阻測量問題；要解決如何對PTC動作時間測量的結果，自動和國家標準相對比，如合格亮OK綠燈，如不合格亮NOK紅燈，不必再去查閱規範中的各項指標問題；要解決如何對驅動PTC設置各種參數，對眾多的參數採用軟電鍵是非問答式選擇，參數一經設置能自動記憶，以後測試的PTC如測試參數相同，就不要另行設置，只要一鍵就通，對大批量測試可節約時間等有關技術問題。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是該裝置由集成電路構成的微處理器控制器、集成片組成的顯示器和電鍵盤、A/D轉換模塊、接口電路、繼電器及電源等模塊組成，在裝置內設有集成電路構成的印製板，包括控制器、顯示和電鍵模塊、電源、可調電阻矩陣、繼電器電路、市電及被測保安器中雙正溫度係數模塊等；其中控制器中的微處理器CPU控制埠、掃描顯示埠、外設接口埠、驅動模塊埠及模數轉換模塊埠分別與顯示和電鍵模塊、電源、可調電阻矩陣、繼電器電路的相應埠相連接；其控制信號經由復位線R1、R2與顯示和電鍵模塊的埠相連接，其控制信號經由繼電器J2埠與光電耦合管OSC埠相連接；其控制掃描電鍵盤信號經由數據線分別與解碼器和接點矩陣埠相連接；其驅動信號經由繼電器電路分別與16隻小型繼電器接點相連接；
其模數轉換信號經由扇形電路分別與電源、可調電阻矩陣埠相連接，可調電阻矩陣輸出信號分別通過測試埠與被測保安器中雙正溫度係數模塊相連接；市電埠分別與電源的交流/直流轉換器埠相連接；在裝置外設有電鍵帶燈的面板圖。
所述的保安器過流智能測試器的控制器電路由集成片微處理器CPU U1、解碼器U2、鎖定器U3、固化程序模塊U4、多線串行口U5、A/D轉換器U6、外圍並行接口U7、U13、反相器U8、U15、外設接口U9、U10、U11及U12等模塊組成，其中微處理器CPU U1的引腳21、22、23、24、25、26和27分別與固化程序模塊U4的引腳25、24、21、23、2、26和1相連接，微處理器CPU U1的引腳22和21又分別與解碼器U2的引腳3和2相連接，U1的引腳26經由U8反相器與解碼器U2的引腳1相連接；微處理器CPU U1的數據總線引腳32、33、34、35、36、37、38、39分別與鎖定器U3的引腳18、17、14、13、8、7、4、3和固化程序模塊U4的引腳19、18、17、16、15、13、12、11和多線串行口U5的引腳19、18、17、16、15、14、13、12和A/D轉換器U6的引腳11、12、、13、14、15、16、17、18和外圍並行接口U7的引腳27、28、29、30、31、32、33、34及外圍並行接口U13的引腳27、28、29、30、31、32、33、34相互並行連接；微處理器CPU U1的引腳29與固化程序模塊U4的引腳22相連接；微處理器CPU U1的引腳13經由反相器U8與多線串行口U5的引腳4相連接；
微處理器CPU U1的引腳30與鎖定器U3的引腳11和多線串行口U5的引腳3相連接；微處理器CPU U1的引腳4經由反相器U15與顯示和電鍵模塊的DK電路J1埠相連接；微處理器CPU U1的引腳16與A/D轉換器U6的引腳3相連接，其一路與多線串行口U5的引腳11相連接，另一路分別與外圍並行接口U7、U13的引腳36相連接；微處理器CPU U1的引腳3經由反相器U8與顯示和電鍵模塊的DK電路J2埠相連接；微處理器CPU U1的引腳17的一路與多線串行口U5引腳10相連接，另一路分別與A/D轉換器U6的引腳2和外圍並行接口U13的引腳5及外圍並行接口U7的引腳5相連接；微處理器CPU U1的引腳12與A/D轉換器U6的引腳5相連接；微處理器CPU U1的引腳9的一路分別與外圍並行接U13的引腳35及外圍並行接口U7的引腳35相連後再與多線串行口U5的引腳9相連接，另一路經由反相器U8後分別經由電容C5與正5V電源和經由電阻R2與接地線相連接；微處理器CPU U1的引腳5與電阻排RP的引腳3相連接，電阻排RP的引腳1與5V電源相連接；微處理器CPU U1的引腳7、8分別與開關K2.2及開關K2.1的一端相連接，開關K2.2及開關K2.1的另一端分別接地；微處理器CPU U1的引腳19分別與電容C4和晶振的一端相連接，其引腳20的一路與電容C1、C2並接後的一端相連接，另一路與電容C3、C4的串接後的中間點相連接，其引腳18分別與電容C3和晶振的另一端相連接；
微處理器CPU U1的引腳31與開關K1.1和開關K1.2的連線相連接，開關K1.1的另一端接地，開關K1.2的另一端接電源；微處理器CPU U1的引腳40分別經由電容C1、C2的另一端和正5V電源相連接；解碼器U2的引腳7與A/D轉換器U6的引腳1相連接，其引腳6與外圍並行接口U7的引腳6相連接，其引腳5與外圍並行接口U13的引腳6相連接，其引腳4與多線串行口U5引腳22相連接，其引腳8接地，其引腳16接電源；鎖定器U3的引腳19、16、15、12、9、6、5、2分別與固化程序模塊U4的引腳3、4、5、6、7、8、9、10相互並行連接，其引腳10與引腳1並接後接地，其引腳20接電源；固化程序模塊U4的引腳14與引腳20並接後一路接地，另一路分別與電容C7、C6的一端相連接，其引腳28經由電容C7、C6的另一端和正5V電源相連接，U4的引腳10分別與多線串行口U5的引腳21和外圍並行接口U7、U13的引腳9相連接，U4的引腳9分別與外圍並行接口U7、U13的引腳8相連接；多線串行口U5的引腳20經由電容C8、C9的一端後接地，引腳40經由電容C8、C9的另一端和正5V電源相連接；A/D轉換U6的引腳19經由電阻R3和電容C12後連接地，其引腳4與電阻R3和電容C12的串接點相連接，其引腳6經由電阻R4和電阻R5後與電源板上A/D接點相連接，二極體D1與二極體D2的串接點與電阻R4和電阻R5串接點相連接，其引腳7、8並接後一路接地，另一路與電容C17、C18的一端相連接，其引腳20經由電容C17、C18的另一端和正5V電源相連接；外圍並行接口U7的引腳11、10、18、19分別與外設接口U11的引腳1、2、3、4相互並行連接，其引腳20、21、22分別與DK電路的引腳ST、OT、R相連接，其引腳38、39、40、1、2、3、4分別與外設接口U9的引腳7、6、5、4、3、2、1相互並行連接，其引腳37、14、15、16、17、13、12分別與外設接口U10的引腳1、2、3、4、5、6、7相互並行連接，其引腳7一路接地，另一路與電容C14、C13的一端相連接，其引腳26經由電容C14、C13的另一端和正5V電源相連接；外設接口U9的引腳16、15、14、13、12、11、10分別與繼電器RL的引腳1、2、3、4、5、6、7的一端相連接，其引腳8接地，引腳9接正12V電源；外設接口U10的引腳16、15、14、13、12、11、10分別與繼電器RL的引腳8、9、10、11、12、13、14的一端相連接，其引腳8接地，引腳9接正12V電源；外設接口U11的引腳7、6、5分別與外圍並行接口U13的引腳2、3、4相互並行連接，其引腳16、15、14、13、12、11、10分別與繼電器RL的引腳15、16、17、18、19、20、21的一端相連接，其引腳8接地，引腳9接正12V電源；外設接口U12的引腳1、2分別與外圍並行接口U13的引腳1、40相互並行連接，其引腳16與繼電RL的引腳22的一端相連接，其引腳8接地，引腳9接正12V電源；外圍並行接口U13的引腳20、24、23分別與DK電路的NO信號端、信號端E及BC信號端相連接，其引腳7一路接地，另一路與電容C20、C19的一端相連接，其引腳26經由電容C20、C19的另一端和正5V電源相連接。
所述的保安器過流智能測試器的電源包括交流高壓及直流低壓兩部份，由底板、交/直轉換模塊、電源控制模塊及繼電器電路等模塊組成，其中電源控制模塊包括雙向可控矽SCR模塊及光電耦合管OSC模塊，雙向可控矽SCR模塊的輸出端與其電容C11、C12及電阻R22依次串接後與光電耦合管OSC模塊相互並接的一端相連接，其另一端與電阻R20串接後再與雙向可控矽SCR模塊的輸出端相連接，光電耦合管OSC模塊與CPU電路的J2埠相連接。
所述的保安器過流智能測試器的繼電器電路由16隻小型繼電器等部件組成，其中小型繼電器RL1-10為一付轉換接點，繼電器RL11為二付轉換接點，繼電器RL13-16為二付轉換接點，繼電器RL1-9的相應接點分別與二進位可調電阻矩陣的端點相互並接，其一端點與被測保安器中雙正溫度係數模塊的一輸入端相連接，其另一端點與雙向可控矽SCR模塊的一端點相連接，繼電器RL13-16的相應接點與交/直流轉換器AD線的扇形電路一輸入端相連接。
所述的保安器過流智能測試器的顯示和電鍵模塊由控制面板和印製板後板等模塊組成，其中印製板後板上安裝有8隻7段數碼管，8根控制線D1-8由CPU中多線串行口U5的相應端點與電路中2片7407同相放大器的相應端點相互連接，控制數碼管的8個段點，8根控制線D1-8與每隻數碼管的相應端點是並連的，CPU中的多線串行口U5的引腳34、33、32與解碼器U23的引腳3、2、1相連接；
控制面板上安裝有12隻帶燈電鍵，其中10隻R，OT，ED，BC，NO，SL，YS，CL，空，ST電鍵接點成5×2矩陣，前面的3線接自解碼器U23的輸出，三線有脈衝在循環掃描，遇到電鍵接點按合，返回線F1、F2連接到控制器中多線串行口U5的相應端點，另2隻為PW電源鍵和RST復位鍵，其直接經由連線R1、R2連接至CPU的相應端點，電源鍵燈直接與5V電源連通。
所述的保安器過流智能測試器的可調電阻矩陣為一組串聯電組群，電阻板上的電阻統一為一種功率，可調電阻矩陣的端點分別與繼電器RL1-9的相應接點相互並接，其一端點與被測保安器中雙正溫度係數模塊的一輸入端相連接，其另一端點與雙向可控矽SCR模塊的一端點相連接。
本實用新型採用以微處理機為核心的控制器，控制可調電阻矩陣，面板操作，多點測量頭，用以測試保安器中的正溫度係數元件PTC各種過流特性，如PTC的動作時間、電阻恢復時間、耐電流循環測試、雙電阻測量等綜合性智能儀表；其中重點是PTC動作時間測量。
本實用新型採用自動可調電阻矩陣，它是以繼電器接點並接二進位電阻，構成2至1022Ω電阻值，每擋阻值跨距為2Ω，以此來適應不同測試電流要求，取代傳統的手動人工控制滑動式可變電阻。上述可調電阻矩陣中繼電器接點為零電流閉合及分開，在接點閉合時，要待閉合後才通過電流。在接點分開前，先切斷電流，才分開接點。電流的通、斷由雙向中功率可控矽控制。因此保證了繼電器接點可靠性及長壽命。
本實用新型為多點測量，採用模數轉換器作為測量頭，經扇形電路分時作多點測量，被測電路均是模擬電路故採用模數轉換器兼作測量所用。在本儀表中要測市電220V交流電壓、要測PTC的電阻、更要測PTC電流變化的瞬時值。故需要多點測量，這扇形電路也是由繼電電路構成。
本實用新型正溫度係數PTC電流變化的瞬時值的快速周期性測量，採用每10毫秒測一次電流壓降，並與額定最小限定電流壓降作對比，如等於或小於該值，即停止快速周期檢測。
測試不受市電電壓的變化及正溫度係數PTC電阻值變化而影響，因為所提及的可變電阻矩陣的阻值，是由多點測量頭測得的市電電壓、正溫度係數PTC電阻、運用歐姆定律由控制器中CPU快速運算出來的。
被測正溫度係數PTC可包含各類通信用正溫度係數PTC如有機PTC、陶瓷PTC，分流式集成電路型保安器。正溫度係數PTC的電阻範圍，可自2Ω至62Ω，全覆蓋所有通信用正溫度係數PTC。
參數的軟電鍵採用，本儀表要涉及較多參數，選擇參數不是採用一參數一電鍵而是採用二隻公用鍵，一是參數選擇鍵SL另一為選中鍵YS，按一下SL即顯示一個可能的參數，如為正確，則按YS。這樣可減少電鍵數量，簡化操作。大批量測試元件，如參數要求一致，則僅第一次要求設置參數，以後能自動記憶，僅需按一鍵就能測量。
正溫度係數PTC動作時間測量的結果和國家標準自動對比，如等於或小於標準則OK燈亮，否則NOK燈亮，測量人員不必查閱相關文件資料。
本身具有自測功能，能測試全部硬體，其中包括顯示燈及數碼管、繼電器、電阻、可控矽等。這有益於保證產品出廠及使用維護的質量。
本實用新型的有益效果是以微處理機構成的控制器來完成測試功能，以數字直讀式讀取動作時間，來取代從示波器波形上來識別動作時間；以自動可調電阻矩陣來取代人工可調電阻，從而在速度及精度上均為提高；儀表可雙元件PTC連測，測試結果可自動和國家標準對比是否合格；在維護使用上具有自測功能，對硬體可進行檢測；對於測試參數設置，採用軟電鍵問答式操作；參數一經設置即予記憶，以後僅需按一鍵就可得結果；具有自測功能，能測試全部硬體，其中包括顯示燈及數碼管、繼電器、電阻、可控矽等，這有益於保證產品出廠及使用維護的質量。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
附

圖1為本實用新型總系統示意圖；附圖2為本實用新型控制器的電路原理圖；附圖3為本實用新型電源電路原理及結構方框示意圖；附圖4為本實用新型繼電器電路原理圖；附圖5為本實用新型顯示和電鍵模塊電路原理圖；附圖6為本實用新型可調電阻矩陣電路原理及結構方框示意圖；附圖中標號說明10-控制器；1-微處理器CPU；2-掃描顯示；3-外設接口；4-驅動模塊；5-模數轉換模塊；20-顯示和電鍵；30-電源；301-底板；302-交/直轉換模塊；
304-電源控制模塊；40-可調電阻矩陣；50-繼電器電路；60-市電；70-被測保安器中雙正溫度係數；具體實施方式
請參閱附圖1、2、3、4、5、6所示，本實用新型由集成電路構成的微處理器控制器、集成片組成的顯示器和電鍵盤、A/D轉換模塊、接口電路、繼電器及電源等模塊組成，在裝置內設有集成電路構成的印製板，包括控制器(10)、顯示和電鍵(20)模塊、電源(30)、可調電阻矩陣(40)、繼電器電路(50)、市電(60)及被測保安器中雙正溫度係數(70)模塊等；其中控制器(10)中的微處理器CPU(1)控制埠、掃描顯示(2)埠、外設接口(3)埠、驅動模塊(4)埠及模數轉換模塊(5)埠分別與顯示和電鍵(20)模塊、電源(30)、可調電阻矩陣(40)、繼電器電路(50)的相應埠相連接；其控制信號經由復位線R1、R2與顯示和電鍵(20)模塊的埠相連接，其控制信號經由繼電器J2埠與光電耦合管OSC埠相連接；其控制掃描電鍵盤信號經由數據線分別與解碼器和接點矩陣埠相連接；其驅動信號經由繼電器電路(50)分別與16隻小型繼電器接點相連接；其模數轉換信號經由扇形電路分別與電源(30)、可調電阻矩陣(40)埠相連接，可調電阻矩陣(40)輸出信號分別通過測試埠與被測保安器中雙正溫度係數(70)模塊相連接；市電(60)埠分別與電源(30)的交流/直流轉換器埠相連接；在裝置外設有電鍵帶燈的面板圖。
請參閱附圖2所示，所述的保安器過流智能測試器的控制器(10)電路由集成片微處理器CPU(1)U1、解碼器U2、鎖定器U3、固化程序模塊U4、多線串行口U5、A/D轉換器U6、外圍並行接口U7、U13、反相器U8、U15、外設接口U9、U10、U11及U12等模塊組成，其中微處理器CPU(1)U1的引腳21、22、23、24、25、26和27分別與固化程序模塊U4的引腳25、24、21、23、2、26和1相連接，微處理器CPU(1)U1的引腳22和21又分別與解碼器U2的引腳3和2相連接，U1的引腳26經由U8反相器與解碼器U2的引腳1相連接；微處理器CPU(1)U1的數據總線引腳32、33、34、35、36、37、38、39分別與鎖定器U3的引腳18、17、14、13、8、7、4、3和固化程序模塊U 4的引腳19、18、17、16、15、13、12、11和多線串行口U5的引腳19、18、17、16、15、14、13、12和A/D轉換器U6的引腳11、12、、13、14、15、16、17、18和外圍並行接口U7的引腳27、28、29、30、31、32、33、34及外圍並行接口U13的引腳27、28、29、30、31、32、33、34相互並行連接；
微處理器CPU(1)U1的引腳29與固化程序模塊U4的引腳22相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳13經由反相器U8與多線串行口U5的引腳4相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳30與鎖定器U3的引腳11和多線串行口U5的引腳3相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳4經由反相器U15與顯示和電鍵(20)模塊的DK電路J1埠相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳16與A/D轉換器U6的引腳3相連接，其一路與多線串行口U5的引腳11相連接，另一路分別與外圍並行接口U7、U13的引腳36相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳3經由反相器U8與顯示和電鍵(20)模塊的DK電路J2埠相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳17的一路與多線串行口U5引腳10相連接，另一路分別與A/D轉換器U6的引腳2和外圍並行接口U13的引腳5及外圍並行接口U7的引腳5相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳12與A/D轉換器U6的引腳5相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳9的一路分別與外圍並行接口U13的引腳35及外圍並行接口U7的引腳35相連後再與多線串行口U5的引腳9相連接，另一路經由反相器U8後分別經由電容C5與正5V電源和經由電阻R2與接地線相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳5與電阻排RP的引腳3相連接，電阻排RP的引腳1與正5V電源相連接；
微處理器CPU(1)U1的引腳7、8分別與開關K2.2及開關K2.1的一端相連接，開關K2.2及開關K2.1的另一端分別接地；微處理器CPU(1)U1的引腳19分別與電容C4和晶振的一端相連接，其引腳20的一路與電容C1、C2並接後的一端相連接，另一路與電容C3、C4的串接後的中間點相連接，其引腳18分別與電容C3和晶振的另一端相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳31與開關K1.1和開關K1.2的連線相連接，開關K1.1的另一端接地，開關K1.2的另一端接電源；微處理器CPU(1)U1的引腳40分別經由電容C1、C2的另一端和正5V電源相連接；解碼器U2的引腳7與A/D轉換器U6的引腳1相連接，其引腳6與外圍並行接口U7的引腳6相連接，其引腳5與外圍並行接口U13的引腳6相連接，其引腳4與多線串行口U5引腳22相連接，其引腳8接地，其引腳16接電源；鎖定器U3的引腳19、16、15、12、9、6、5、2分別與固化程序模塊U4的引腳3、4、5、6、7、8、9、10相互並行連接，其引腳10與引腳1並接後接地，其引腳20接電源；固化程序模塊U4的引腳14與引腳20並接後一路接地，另一路分別與電容C7、C6的一端相連接，其引腳28經由電容C7、C6的另一端和正5V電源相連接，U4的引腳10分別與多線串行口U5的引腳21和外圍並行接口U7、U13的引腳9相連接，U4的引腳9分別與外圍並行接口U7、U13的引腳8相連接；
多線串行口U5的引腳20經由電容C8、C9的一端後接地，引腳40經由電容C8、C9的另一端和正5V電源相連接；A/D轉換器U6的引腳19經由電阻R3和電容C12後連接地，其引腳4與電阻R3和電容C12的串接點相連接，其引腳6經由電阻R4和電阻R5後與電源板上A/D接點相連接，二極體D1與二極體D2的串接點與電阻R4和電阻R5串接點相連接，其引腳7、8並接後一路接地，另一路與電容C17、C18的一端相連接，其引腳20經由電容C17、C18的另一端和正5V電源相連接；外圍並行接口U7的引腳11、10、18、19分別與外設接口U11的引腳1、2、3、4相互並行連接，其引腳20、21、22分別與DK電路的引腳ST、OT、R相連接，其引腳38、39、40、1、2、3、4分別與外設接口U9的引腳7、6、5、4、3、2、1相互並行連接，其引腳37、14、15、16、17、13、12分別與外設接口U10的引腳1、2、3、4、5、6、7相互並行連接，其引腳7一路接地，另一路與電容C14、C13的一端相連接，其引腳26經由電容C14、C13的另一端和正5V電源相連接；外設接口U9的引腳16、15、14、13、12、11、10分別與繼電器RL的引腳1、2、3、4、5、6、7的一端相連接，其引腳8接地，引腳9接正12V電源；外設接口U10的引腳16、15、14、13、12、11、10分別與繼電器RL的引腳8、9、10、11、12、13、14的一端相連接，其引腳8接地，引腳9接正12V電源；外設接口U11的引腳7、6、5分別與外圍並行接口U13的引腳2、3、4相互並行連接，其引腳16、15、14、13、12、11、10分別與繼電器RL的引腳15、16、17、18、19、20、21的一端相連接，其引腳8接地，引腳9接正12V電源；外設接口U12的引腳1、2分別與外圍並行接口U13的引腳1、40相互並行連接，其引腳16與繼電器RL的引腳22的一端相連接，其引腳8接地，引腳9接正12V電源；外圍並行接口U13的引腳20、24、23分別與DK電路的NO信號端、信號端E及BC信號端相連接，其引腳7一路接地，另一路與電容C20、C19的一端相連接，其引腳26經由電容C20、C19的另一端和正5V電源相連接。
請參閱附圖3所示，所述的保安器過流智能測試器的電源(30)包括交流高壓及直流低壓兩部份，由底板(301)、交/直轉換模塊(302)、電源控制模塊(304)及繼電器電路(50)等模塊組成，其中電源控制模塊(304)包括雙向可控矽SCR模塊及光電耦合管OSC模塊，雙向可控矽SCR模塊的輸出端與其電容C11、C12及電阻R22依次串接後與光電耦合管OSC模塊相互並接的一端相連接，其另一端與電阻R20串接後再與雙向可控矽SCR模塊的輸出端相連接，光電耦合管OSC模塊與CPU電路的J2埠相連接。
請參閱附圖4所示，所述的保安器過流智能測試器的繼電器電路(50)由16隻小型繼電器等部件組成，其中小型繼電器RL1-10為一付轉換接點，繼電器RL11為二付轉換接點，繼電器RL13-16為二付轉換接點，繼電器RL1-9的相應接點分別與二進位可調電阻矩陣的端點相互並接，其一端點與被測保安器中雙正溫度係數(70)模塊的一輸入端相連接，其另一端點與雙向可控矽SCR模塊的一端點相連接，繼電器RL13-16的相應接點與交/直流轉換器AD線的扇形電路一輸入端相連接。
請參閱附圖5所示，所述的保安器過流智能測試器的顯示和電鍵(20)模塊由控制面板和印製板後板等模塊組成，其中印製板後板上安裝有8隻7段數碼管，8根控制線D1-8由CPU中多線串行口U5的相應端點與電路中2片7407同相放大器的相應端點相互連接，控制數碼管的8個段點，8根控制線D1-8與每隻數碼管的相應端點是並連的，CPU中的多線串行口U5的引腳34、33、32與解碼器U23的引腳3、2、1相連接；控制面板上安裝有12隻帶燈電鍵，其中10隻R，OT，ED，BC，NO，SL，YS，CL，空，ST電鍵接點成5×2矩陣，前面的3線接自解碼器U23的輸出，三線有脈衝在循環掃描，遇到電鍵接點按合，返回線F1、F2連接到控制器中多線串行口U5的相應端點，另2隻為PW電源鍵和RST復位鍵，其直接經由連線R1、R2連接至CPU的相應端點，電源鍵燈直接與5V電源連通。
請參閱附圖6所示，所述的保安器過流智能測試器的可調電阻矩陣(40)為一組串聯電組群，電阻板上的電阻統一為一種功率，可調電阻矩陣的端點分別與繼電器RL1-9的相應接點相互並接，其一端點與被測保安器中雙正溫度係數(70)模塊的一輸入端相連接，其另一端點與雙向可控矽SCR模塊的一端點相連接。
本實用新型使用時，對PTC動作時間測量的結果，自動和國家標準相對比，如合格亮OK綠燈，不合格亮NOK紅燈，不必再去查閱規範中的各項指標。對於驅動PTC要設置各種參數，對眾多的參數採用軟電鍵是非問答式選擇，參數一經設置能自動記憶，以後測試的PTC如測試參數相同，就不要另行設置，只要一鍵就通，對大批量測試可節約很多時間。
本儀表的硬體設備，具有自測功能，對諸如集成片，數碼管等均逐一測試。
如圖1所示，為本實用新型的總體系統圖，它匯總了圖2-6在一起，對圖間連接線均逐一表達，特出原理及邏輯關係，要點如下；a，控制器(10)是印製板(PCB1)在圖1左上角中，其中有微處理機CPU，外設接口達林頓管用以吸繼電器，模數轉換器0804用作測量。
b，可調節電阻矩陣(40)(如圖6)是由二進位電阻構成，阻值共9種，即為2，4，8，16，32，64，128，256，512。電阻旁並接RL1-9，RL1-9不同組合的吸動，可構成為以2Ω為基數的2-1022Ω，繼電器吸動由控制器中達林頓管MC1413所驅動，圖中可調電阻矩陣中電阻和繼電器接點在物理上它們分處在二個不同安裝地方。
c，顯示和電鍵(20)電路識別，(如圖5)是由控制器中8279所控制，在圖5顯示及電鍵中包含面板圖中設備8隻數碼管，12燈電鍵，3隻LED發光二極體及8隻夾線框，數碼管8隻各顯示AB線上2隻PTC的參數，由8279經D1-8線經放大而控制數碼管；電鍵12隻中的10隻組成2×5矩陣，由E1-3及F1，2線控制。
如圖2所示，為本實用新型的控制器(10)(CPU)，為獨立的一塊印製板PCB1，均由集成電路構成，它的主要功能有a，中央微處理機U1為CPU由89C55構成，它負責數據運算，邏輯控制，發布驅動及顯示命令，接受鍵盤及測量等外界信息。
b，集成片U5為8279它控制掃描電鍵盤，查察有那一隻電鍵按下。U7，U13為外圍接口8255，各可接最多達24根外圍線，在本電路中用了共32線，它控制亮面板上發光二極體及繼電器。
c，集成片U6為0804它是模數轉換器，完成測量PTC電阻及市電交流電源電壓以及抽樣電阻上的快速動態電壓。它如同一隻自動萬用電錶，並能作快速動態測量。
d，PTC動作時間測定，這由CPU及0804一起完成。
e，其他集成片U2為解碼用的139，U3為373用作選址是鎖定器，U4為固化程序EEPROM，在調測時用，當CPU採用89C55內置EEPROM後就不使用了。
U8，U15為反相器7414。U9-12為達林頓管MC1413驅動繼電器所用。CPU所用晶振為6.00兆。
如圖3所示，為本實用新型的電源(30)(POWER)，分為交流高壓及直流低壓兩部份，低壓部份供電子電路所用，直流低壓採用交直流轉換模塊新器件，其中+5V輸出供電子電路所用，+12V吸動繼電器。
高壓交流220V經雙向可控矽SCR型號BT139，該SCR受光電耦合管OSC3021所控。OSC3021由J2線受CPU來啟動或切斷。
交流電流務必要在繼電器動作以後，才通過接點，切斷時先切斷電流然後才釋放繼電器，以便保護接點，延長壽命。
如圖4所示，為本實用新型的繼電器電路(50)在若干電路中繼電器由於接點接觸電阻小，為電子電路所不能取代，例如可調電阻矩陣的阻值切換，AD轉換器的扇形電路，二隻PTC的連續切換測試等均採用繼電器接點較為理想，電子電路壓降較大誤差較大不能取代。本電路共採用16隻小型繼電器，其中RL1-10小型繼電器僅一付轉換接點，RL11二付轉換接點，其中RL1-9用作可調矩陣，RL13-16接點電流小故採用體積更小的繼電器，共有二付轉換接點，用在AD線扇形電路，DC直流電阻的測量連接等低功率的地方。
如圖5所示，為本實用新型的顯示和電鍵(20)(DK電路)，本電路是為控制面板上的設備，其上有8隻7段構成數碼管外加小數點控制8根線D1-8由CPU中8279經本電路中2片7407同相放大控制數碼管的8個段點，這8線對每隻數碼管是並連的，至於選擇那一管是由CPU中E1-3通過本電路集成片U23的138使3線譯為8線，選擇8隻數碼管中需要的那幾隻。面板上共有12隻帶燈電鍵，其中10隻R，OT，ED，BC，NO，SL，YS，CL，空，ST電鍵接點成5×2矩陣，這前面的3線接自138的輸出，這三線有脈衝在循環掃描，遇到電鍵接點按合，則在F1，2返回線接到控制器中8279，8279根據這座標就可識別10隻電鍵中那1隻。另2隻電鍵1隻是電源鍵，另一隻是再起鍵RST，直接連線R1，2至CPU。本電路共有發光二極體由控制器中8255直接控制發光。電源鍵燈經5V電源直接連通。
如圖6所示，為本實用新型的可調電阻矩陣(40)(RMB)，本圖是一組串聯電組群，每一種二進位電阻承擔的功率是不一樣的，本電阻板上的電阻統一為一種功率30瓦特，凡是超過30瓦特就用數隻較低電阻串聯，其阻值的調節完全由繼電器受CPU來控制，已如前述。
本實用新型的具體實施例儀表首先自動測量當前市電電壓VL及被測PTC的電阻RPTC，根據設定的動作電流Ic，遵循歐姆定律Rx＝VL/Ic-RPTC-RS(抽樣電阻)，算出應串接的電阻Rx。
上述測量工作由控制器(如圖2)中模數轉換器0804所完成，它通過AD線至第二塊印製板PCB2電源板中的接點構成的扇形電路，一分為三，形成多點測量電路，其一測PTC電阻R，其二測交流電源電壓V1，其三測抽樣電阻RS上壓降V2。參閱圖1。
計算工作全部由CPU承擔。Rx由可調電阻矩陣構成，參閱圖1中可調電阻矩陣，它是由二進位阻值的電阻並接控制繼電接點構成。這繼電器接點在閉合和分開時不帶電流，以增加壽命及可靠性，這是由電流控制電子元件光電耦合管OSC及雙向可控矽SCR所完成，參閱圖1。
PTC動作時間的測量是由控制器中模數轉換器0804通過扇形電路中V2週而復始地測量抽樣電阻上壓降，測量週期為10毫秒。測量所得電壓通知CPU，CPU將這電壓值和規範中規定的動作電流下限值比較，如等於或小於這下限值，立即使雙向可控矽SCR切斷電源，並計算測量次數，這次數乘0.01秒即PTC動作時間。
權利要求1.一種保安器過流智能測試器，該裝置由集成電路構成的微處理器控制器、集成片組成的顯示器和電鍵盤、A/D轉換模塊、接口電路、繼電器及電源，其特徵在於在裝置內設有集成電路構成的印製板，包括控制器(10)、顯示和電鍵(20)模塊、電源(30)、可調電阻矩陣(40)、繼電器電路(50)、市電(60)及被測保安器中雙正溫度係數(70)模塊；其中控制器(10)中的微處理器CPU(1)控制埠、掃描顯示(2)埠、外設接口(3)埠、驅動模塊(4)埠及模數轉換模塊(5)埠分別與顯示和電鍵(20)模塊、電源(30)、可調電阻矩陣(40)、繼電器電路(50)的相應埠相連接；其控制信號經由復位線R1、R2與顯示和電鍵(20)模塊的埠相連接，其控制信號經由繼電器J2埠與光電耦合管OSC埠相連接；其控制掃描電鍵盤信號經由數據線分別與解碼器和接點矩陣埠相連接；其驅動信號經由繼電器電路(50)分別與16隻小型繼電器接點相連接；其模數轉換信號經由扇形電路分別與電源(30)、可調電阻矩陣(40)埠相連接，可調電阻矩陣(40)輸出信號分別通過測試埠與被測保安器中雙正溫度係數(70)模塊相連接；市電(60)埠分別與電源(30)的交流/直流轉換器埠相連接；在裝置外設有電鍵帶燈的面板圖。
2.根據權利要求1所述的保安器過流智能測試器，其特徵在於所述的控制器(10)電路由集成片微處理器CPU(1)U 1、解碼器U2、鎖定器U3、固化程序模塊U4、多線串行U5、A/D轉換器U6、外圍並行接口U7、U13、反相器U8、U15、外設接口U9、U10、U11及U12組成，其中微處理器CPU(1)U1的引腳21、22、23、24、25、26和27分別與固化程序模塊U4的引腳25、24、21、23、2、26和1相連接，微處理器CPU(1)U1的引腳22和21又分別與解碼器U2的引腳3和2相連接，U1的引腳26經由U8反相器與解碼器U2的引腳1相連接；微處理器CPU(1)U1的數據總線引腳32、33、34、35、36、37、38、39分別與鎖定器U3的引腳18、17、14、13、8、7、4、3和固化程序模塊U4的引腳19、18、17、16、15、13、12、11和多線串行口U5的引腳19、18、17、16、15、14、13、12和A/D轉換器U6的引腳11、12、、13、14、15、16、17、18和外圍並行接口U7的引腳27、28、29、30、31、32、33、34及外圍並行接口U13的引腳27、28、29、30、31、32、33、34相互並行連接；微處理器CPU(1)U 1的引腳29與固化程序模塊U4的引腳22相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳13經由反相器U8與多線串行口U5的引腳4相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳30與鎖定器U3的引腳11和多線串行口U5的引腳3相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳4經由反相器U15與顯示和電鍵(20)模塊的DK電路J1埠相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳16與A/D轉換器U6的引腳3相連接，其一路與多線串行口U5的引腳11相連接，另一路分別與外圍並行接口U7、U13的引腳36相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳3經由反相器U8與顯示和電鍵(20)模塊的DK電路J2埠相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳17的一路與多線串行口U5引腳10相連接，另一路分別與A/D轉換器U6的引腳2和外圍並行接口U13的引腳5及外圍並行接口U7的引腳5相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳12與A/D轉換器U6的引腳5相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳9的一路分別與外圍並行接口U13的引腳35及外圍並行接口U7的引腳35相連後再與多線串行口U5的引腳9相連接，另一路經由反相器U8後分別經由電容C5與正5V電源和經由電阻R2與接地線相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳5與電阻排RP的引腳3相連接，電阻排RP的引腳1與正5V電源相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳7、8分別與開關K2.2及開關K2.1的一端相連接，開關K2.2及開關K2.1的另一端分別接地；微處理器CPU(1)U1的引腳19分別與電容C4和晶振的一端相連接，其引腳20的一路與電容C1、C2並接後的一端相連接，另一路與電容C3、C4的串接後的中間點相連接，其引腳18分別與電容C3和晶振的另一端相連接；微處理器CPU(1)U1的引腳31與開關K1.1和開關K1.2的連線相連接，開關K1.1的另一端接地，開關K1.2的另一端接電源；微處理器CPU(1)U1的引腳40分別經由電容C1、C2的另一端和正5V電源相連接；解碼器U2的引腳7與A/D轉換器U6的引腳1相連接，其引腳6與外圍並行接口U7的引腳6相連接，其引腳5與外圍並行接口U13的引腳6相連接，其引腳4與多線串行口U5引腳22相連接，其引腳8接地，其引腳16接電源；鎖定器U3的引腳19、16、15、12、9、6、5、2分別與固化程序模塊U4的引腳3、4、5、6、7、8、9、10相互並行連接，其引腳10與引腳1並接後接地，其引腳20接電源；固化程序模塊U4的引腳14與引腳20並接後一路接地，另一路分別與電容C7、C6的一端相連接，其引腳28經由電容C7、C6的另一端和正5V電源相連接，U4的引腳10分別與多線串行口U5的引腳21和外圍並行接口U7、U13的引腳9相連接，U4的引腳9分別與外圍並行接口U7、U13的引腳8相連接；多線串行口U5的引腳20經由電容C8、C9的一端後接地，引腳40經由電容C8、C9的另一端和正5V電源相連接；A/D轉換器U6的引腳19經由電阻R3和電容C12後連接地，其引腳4與電阻R3和電容C12的串接點相連接，其引腳6經由電阻R4和電阻R5後與電源板上A/D接點相連接，二極體D1與二極體D2的串接點與電阻R4和電阻R5串接點相連接，其引腳7、8並接後一路接地，另一路與電容C17、C18的一端相連接，其引腳20經由電容C17、C18的另一端和5V電源相連接；外圍並行接口U7的引腳11、10、18、19分別與外設接口U11的引腳1、2、3、4相互並行連接，其引腳20、21、22分別與DK電路的引腳ST、OT、R相連接，其引腳38、39、40、1、2、3、4分別與外設接口U9的引腳7、6、5、4、3、2、1相互並行連接，其引腳37、14、15、16、17、13、12分別與外設接口U10的引腳1、2、3、4、5、6、7相互並行連接，其引腳7一路接地，另一路與電容C14、C13的一端相連接，其引腳26經由電容C14、C13的另一端和正5V電源相連接；外設接口U9的引腳16、15、14、13、12、11、10分別與繼電器RL的引腳1、2、3、4、5、6、7的一端相連接，其引腳8接地，引腳9接正12V電源；外設接口U10的引腳16、15、14、13、12、11、10分別與繼電器RL的引腳8、9、10、11、12、13、14的一端相連接，其引腳8接地，引腳9接正12V電源；外設接口U11的引腳7、6、5分別與外圍並行接口U13的引腳2、3、4相互並行連接，其引腳16、15、14、13、12、11、10分別與繼電器RL的引腳15、16、17、18、19、20、21的一端相連接，其引腳8接地，引腳9接正12V電源；外設接口U12的引腳1、2分別與外圍並行接口U13的引腳1、40相互並行連接，其引腳16與繼電器RL的引腳22的一端相連接，其引腳8接地，引腳9接正12V電源；外圍並行接口U13的引腳20、24、23分別與DK電路的NO信號端、信號端E及BC信號端相連接，其引腳7一路接地，另一路與電容C20、C19的一端相連接，其引腳26經由電容C20、C19的另一端和正5V電源相連接。
3.根據權利要求1所述的保安器過流智能測試器，其特徵在於所述的電源(30)包括交流高壓及直流低壓兩部份，由底板(301)、交/直轉換模塊(302)、電源控制模塊(304)及繼電器電路(50)組成，其中電源控制模塊(304)包括雙向可控矽SCR模塊及光電耦合管OSC模塊，雙向可控矽SCR模塊的輸出端與其電容C11、C12及電阻R22依次串接後與光電耦合管OSC模塊相互並接的一端相連接，其另一端與電阻R20串接後再與雙向可控矽SCR模塊的輸出端相連接，光電耦合管OSC模塊與CPU電路的J2埠相連接。
4.根據權利要求1所述的保安器過流智能測試器，其特徵在於所述的繼電器電路(50)由16隻小型繼電器組成，其中小型繼電器RL1-10為一付轉換接點，繼電器RL11為二付轉換接點，繼電器RL13-16為二付轉換接點，繼電器RL1-9的相應接點分別與二進位可調電阻矩陣的端點相互並接，其一端點與被測保安器中雙正溫度係數(70)模塊的一輸入端相連接，其另一端點與雙向可控矽SCR模塊的一端點相連接，繼電器RL13-16的相應接點與交/直流轉換器AD線的扇形電路一輸入端相連接。
5.根據權利要求1所述的保安器過流智能測試器，其特徵在於所述的顯示和電鍵(20)模塊由控制面板和印製板後板組成，其中印製板後板上安裝有8隻7段數碼管，8根控制線D1-8由CPU中多線串行口U5的相應端點與電路中2片7407同相放大器的相應端點相互連接，控制數碼管的8個段點，8根控制線D1-8與每隻數碼管的相應端點是並連的，CPU中的多線串行口U5的引腳34、33、32與解碼器U23的引腳3、2、1相連接；控制面板上安裝有12隻帶燈電鍵，其中10隻R，OT，ED，BC，NO，SL，YS，CL，空，ST電鍵接點成5×2矩陣，前面的3線接自解碼器U23的輸出，三線有脈衝在循環掃描，遇到電鍵接點按合，返回線F1、F2連接到控制機中多線串行口U5的相應端點，另2隻為PW電源鍵和RST復位鍵，其直接經由連線R1、R2連接至CPU的相應端點，電源鍵燈直接與5V電源連通。
6.根據權利要求1所述的保安器過流智能測試器，其特徵在於所述的可調電阻矩陣(40)為一組串聯電組群，電阻板上的電阻統一為一種功率，可調電阻矩陣的端點分別與繼電器RL1-9的相應接點相互並接，其一端點與被測保安器中雙正溫度係數(70)模塊的一輸入端相連接，其另一端點與雙向可控矽SCR模塊的一端點相連接。
專利摘要一種涉及電子測試儀的裝置，尤指一種測試保安器中過電流保護用的正溫度係數PTC電子元件，並廣泛應用於保護固定電話交換機中，能直讀式顯示過流保護元件功能的保安器過流智能測試器裝置。該裝置由集成電路構成的微處理器控制器、集成片組成的控制器、顯示和電鍵模塊、電源、可調電阻矩陣、繼電器電路、市電及被測保安器中雙正溫度係數模塊等，主要解決如何快速並精碓地測量PTC動作時間，如何全數字直讀式顯示雙PTC電阻恢復時間等技術問題。本實用新型的優點以微處理機構成的控制器來完成測試功能，以數字直讀式讀取動作時間，具有自測功能，能測試全部硬體等，並有益於保證產品出廠及使用維護的質量。
文檔編號H04Q1/18GK2810071SQ20052004378
公開日2006年8月23日 申請日期2005年7月26日 優先權日2005年7月26日
發明者顧重威 申請人:顧重威, 張永焜