本发明涉及一种开关传感器测试平台。
背景技术：
目前，传统的开关传感器测试仪一般只通过led灯或者蜂鸣器来简单的指示开关传感器的通断，缺少对开关传感器的静态电流、工作电流、工作压降、响应频率、供电范围五个核心参数的测试。
在现有技术中，若是要测试上述核心参数，则需要单独的仪器来逐个检测，比如用示波器来采集频率，用万用表来测试漏电电流等，这样的检测不仅操作起来费时费力，而且一般操作人员无法快速掌握测试方法。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供了一种开关传感器测试平台，通过该测试平台，可同时实现对开关传感器的静态电流、工作电流、工作压降、响应频率、供电范围五个核心参数的测试，且操作简便，精确度高。
为实现上述目的，本发明提供了一种开关传感器测试平台，包括控制芯片和接口电路，被测试开关传感器通过接口电路与控制芯片相接，接口电路用于监测出被测试开关传感器的静态电流、工作电流及工作压降，控制芯片上还连接有与其进行信息交互的触控屏。通过该接口电路，可以监测出被测试开关的静态电流、工作电流及工作压降。
本发明可进一步设置为所述接口电路包括第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱、第四接线柱、第一继电器、第二继电器、第一三极管、第二三极管、静态电流采集模块、工作电流采集模块；
第一接线柱和第二接线柱均通过第一继电器与可调电压相接，第二三极管与第一继电器相接，并用于控制第一继电器导通或断开，第一接线柱与第一继电器相接的支路上连接有第一压降监测模块，第二接线柱与第一继电器相接的支路上连接有用于实时监测出可调电压值的电压监测模块，第三接线柱通过第二继电器与可调电压相接，并通过第二继电器的切换来选择与静态电流采集模块导通或是与工作电流采集模块导通，第一三极管与第二继电器相接，并用于控制第二继电器的切换选择，第四接线柱上连接有第二压降监测模块。
这样设置，主要针对现有的开关传感器一般分为两线式开关传感器、三线式npn开关传感器、三线式pnp开关传感器。当被测试的是两线式开关传感器时，两线式开关传感器的正极、负极分别与第一、三接线柱连接；当被测试的是三线式npn开关传感器时，三线式npn开关传感器的信号端、正极、负极分别与第一、二、三接线柱连接；当被测试的是三线式pnp开关传感器时，三线式pnp开关传感器的正极、负极、信号端分别与第二、三、四接线柱连接，从而通过第一、二压降监测模块、以及静态电流采集模块和工作电流采集模块，可对应监测出被测试开关传感器的静态电流、工作电流及工作压降，同时由于第一、二继电器接入的都是可调电压，因此通过对电压的调节，以及通过电压监测模块可实时监测出调节后的电压值，从而能测试出被测试开关传感器的供电范围。综上所述，本发明通过上述四个接线柱可实现对两线式开关传感器、三线式npn开关传感器、三线式pnp开关传感器三种不同类型开关传感器的测试，且操作简便，精确度高。此外，相较于只能测试一种类型开关传感器的测试平台，本发明通用性更好，并节省了对接口电路部分的硬件需求。
本发明还可进一步设置为还包括有外部供电电路、内部供电电路、工作状态指示电路和电源调节电路；
外部供电电路与电源相接，并将电源电压降低调节后供给电源调节电路和内部供电电路；
内部供电电路将外部供电电路调节后的电压再次降低调节后供给工作状态指示电路和控制芯片；
工作状态指示电路与控制芯片相接，并用于指示开关传感器测试过程的工作状态以及被测试开关传感器的类型；
电源调节电路用于对供给接口电路的电压进行调节。
采用上述方案，通过外部供电电路和内部供电电路的调节降压，可将输入的电源转换成各硬件工作所需的电源电压；通过工作状态指示电路，可指示出被测试开关传感器的工作状态及类型；电源调节电路用于对供给接口电路的电压进行调节，以便测试出被测试开关传感器的供电范围。
本发明还可进一步设置为还包括有用于驱动被测试开关传感器进行动作的电机，所述电机通过电机接口电路与控制芯片相接，电机与控制芯片之间还连接有用于调节电机转速的电机调速电路、以及用于实时监测电机转速的电机转速检测电路，电机与外部供电电路之间设置有电机工作电源电路，电机工作电源电路用于将外部供电电路提供的电压转换成电机工作所需的电压提供给电机。
通过电机来驱动被测试开关传感器进行动作，从而可测试出被测试开关传感器的响应频率，同时，通过电机调速电路，还能对应调节电机的转速，以及通过电机转速检测电路，可实时监测电机的转速值，以便更好的调节电机的转速。
本发明还可进一步设置为工作电流采集模块由第一电阻和第二稳压二极管连接构成；静态电流采集模块由第二电阻和第一稳压二极管连接构成，其中第二电阻的阻值为第一电阻阻值的100倍。这样能有效提高两种电流测试的精度。
本发明还可进一步设置为接口电路测出的静态电流和工作电流通过采集选择电路进行采集选择，并通过信号转换电路将采集得到的电流模拟信号转换成电流数字信号提供给控制芯片。这样更有助于实现精准测量。
本发明还可进一步设置为所述触控屏通过触控屏接口电路与控制芯片相接。这样可实现触控屏与控制芯片之间的信息交互。
本发明的有益效果是：通过该测试平台，可同时实现对开关传感器的静态电流、工作电流、工作压降、响应频率、供电范围五个核心参数的测试，且操作简便，精确度高。同时，本发明能满足两线式开关传感器、三线式npn开关传感器、三线式pnp开关传感器三种不同类型开关传感器的测试，通用性更好，并节省了对接口电路部分的硬件需求。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为信号转换电路的电路图；
图3为采集选择电路的电路图；
图4为控制芯片的电路图；
图5为接口电路的电路图；
图6为外部供电电路的电路图；
图7为电源调节电路的电路图；
图8为内部供电电路的电路图；
图9为工作状态指示电路的电路图；
图10为触控屏接口电路的电路图；
图11为电机工作电源电路的电路图；
图12为电机调速电路的电路图；
图13为电机转速检测电路的电路图；
图14为电机接口电路的电路图。
具体实施方式
如图1-14所示给出了一种开关传感器测试平台，包括控制芯片和接口电路，控制芯片的电路图如图4所示，被测试开关传感器通过接口电路与控制芯片相接，接口电路用于监测出被测试开关传感器的静态电流、工作电流及工作压降，控制芯片上还连接有与其进行信息交互的触控屏，所述触控屏通过触控屏接口电路与控制芯片相接，触控屏接口电路的电路图如图10所示。
所述接口电路如图5所示，具体包括第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱、第四接线柱、第一继电器jk1、第二继电器jk2、第一三极管q1、第二三极管q2、静态电流采集模块、工作电流采集模块；
第一接线柱即附图5上的bk（npn）1连接端；第二接线柱即附图5上的bn1连接端；第三接线柱即附图5上的bu1连接端；第四接线柱即附图5上的bk（pnp）1连接端。工作电流采集模块由第一电阻r1和第二稳压二极管dz2连接构成；静态电流采集模块由第二电阻r2和第一稳压二极管dz1连接构成，其中第二电阻r2的阻值为第一电阻r1阻值的100倍。
第一接线柱和第二接线柱均通过第一继电器jk1与可调电压相接，第二三极管q2与第一继电器jk1相接，并用于控制第一继电器jk1导通或断开，第一接线柱与第一继电器jk1相接的支路上连接有第一压降监测模块，附图5上的r17、r20及dz4相连接部分构成了第一压降监测模块。第二接线柱与第一继电器jk1相接的支路上连接有用于实时监测出可调电压值的电压监测模块，附图5上的r8、r10及dz3相连接部分构成了电压监测模块。第三接线柱通过第二继电器jk2与可调电压相接，并通过第二继电器jk2的切换来选择与静态电流采集模块导通或是与工作电流采集模块导通，第一三极管q1与第二继电器jk2相接，并用于控制第二继电器jk2的切换选择，第四接线柱上连接有第二压降监测模块，附图5上r15、r22、r16、r21、dz5、dz6相连接部分构成了第二压降监测模块。
这样设置，主要针对现有的开关传感器一般分为两线式开关传感器、三线式npn开关传感器、三线式pnp开关传感器。当被测试的是两线式开关传感器时，两线式开关传感器的正极、负极分别与第一、三接线柱连接；当被测试的是三线式npn开关传感器时，三线式npn开关传感器的信号端、正极、负极分别与第一、二、三接线柱连接；当被测试的是三线式pnp开关传感器时，三线式pnp开关传感器的正极、负极、信号端分别与第二、三、四接线柱连接，从而通过第一、二压降监测模块、以及静态电流采集模块和工作电流采集模块，可对应监测出被测试开关传感器的静态电流、工作电流及工作压降，同时由于第一、二继电器接入的都是可调电压，因此通过对电压的调节，以及通过电压监测模块可实时监测出调节后的电压值，从而能测试出被测试开关传感器的供电范围。
本发明还包括有外部供电电路（如图6所示的电路图）、内部供电电路（如图8所示的电路图）、工作状态指示电路（如图9所示的电路图）和电源调节电路（如图7所示的电路图）；
外部供电电路与电源相接，并将电源电压降低调节后供给电源调节电路和内部供电电路，在附图6的电路图中，对应的接口为dc电源插座，二极管d4在该电路中起防反接保护作用，二极管d5对外部电源的浪涌起到抑制保护作用，f1是可恢复式保险丝，起断路保护作用，led2起到电源指示作用。
内部供电电路将外部供电电路调节后的电压再次降低调节后供给工作状态指示电路和控制芯片，在附图8的电路图中，u5把外部供电电路转换后的36v电源电压转换成5v供给工作状态指示电路；u6把外部供电电路转换后的36v电源电压转换成3.3v供给控制芯片。
工作状态指示电路与控制芯片相接，并用于指示开关传感器测试过程的工作状态以及被测试开关传感器的类型，如图9所示的电路图中，该电路主要包括一个共阳极三色led，分别为红、绿、蓝三种颜色，该三种颜色分别对应两线式开关传感器、三线式npn开关传感器、三线式pnp开关传感器的测试状态。
电源调节电路用于对供给接口电路的电压进行调节，在附图7的电路图中，u4是可调节的ldo（低压差线性稳压器），rp1是外置可调电阻，通过rp1来调节被测试开关传感器的电源电压。
采用上述方案，通过外部供电电路和内部供电电路的调节降压，可将输入的电源转换成各硬件工作所需的电源电压；通过工作状态指示电路，可指示出被测试开关传感器的工作状态及类型；电源调节电路用于对供给接口电路的电压进行调节，以便测试出被测试开关传感器的供电范围。
本发明还包括有用于驱动被测试开关传感器进行动作的电机，所述电机通过电机接口电路（如图14所示的电路图）与控制芯片相接，电机与控制芯片之间还连接有用于调节电机转速的电机调速电路（如图12所示的电路图）、以及用于实时监测电机转速的电机转速检测电路（如图13所示的电路图），在附图12中，电机调速电路一部分为由r35和rp2组成的分压反馈电路，其中rp2是外置可调电阻，通过rp2来调节电机的转速；另一部分为由q7、q8组成的pwm驱动电路。在附图13中，u8是一个电机转速检测传感器，通过u8对电机的实际转速实现实时检测。
电机与外部供电电路之间设置有电机工作电源电路（如图11所示的电路图），电机工作电源电路用于将外部供电电路提供的36v电压转换成电机工作所需的9v电压提供给电机。
通过电机来驱动被测试开关传感器进行动作，从而可测试出被测试开关传感器的响应频率，同时，通过电机调速电路，还能对应调节电机的转速，以及通过电机转速检测电路，可实时监测电机的转速值，以便更好的调节电机的转速。
接口电路测出的静态电流和工作电流通过采集选择电路（如图3所示的电路图）进行采集选择，并通过信号转换电路（如图2所示的电路图）将采集得到的电流模拟信号转换成电流数字信号提供给控制芯片。附图2所示的电路主要采用ti公司生产的高性能adcu1芯片，该adc具有16bit的采样精度和300k采样率，因而保证了对开关传感器在10ua以内静态电流的精确测量；附图3所示的电路主要包括一个2转1的u2模拟开关，其主要功能为把静态电流和工作电流的信号根据控制芯片的指令连接到adc采样测量端上。
综上所述，通过该测试平台，可同时实现对开关传感器的静态电流、工作电流、工作压降、响应频率、供电范围五个核心参数的测试，且操作简便，精确度高。同时，本发明能满足两线式开关传感器、三线式npn开关传感器、三线式pnp开关传感器三种不同类型开关传感器的测试，通用性更好，并节省了对接口电路部分的硬件需求。
1.一种开关传感器测试平台，其特征在于：包括控制芯片和接口电路，被测试开关传感器通过接口电路与控制芯片相接，接口电路用于监测出被测试开关传感器的静态电流、工作电流及工作压降，控制芯片上还连接有与其进行信息交互的触控屏。
2.根据权利要求1所述的开关传感器测试平台，其特征在于：所述接口电路包括第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱、第四接线柱、第一继电器、第二继电器、第一三极管、第二三极管、静态电流采集模块、工作电流采集模块；
第一接线柱和第二接线柱均通过第一继电器与可调电压相接，第二三极管与第一继电器相接，并用于控制第一继电器导通或断开，第一接线柱与第一继电器相接的支路上连接有第一压降监测模块，第二接线柱与第一继电器相接的支路上连接有用于实时监测出可调电压值的电压监测模块，第三接线柱通过第二继电器与可调电压相接，并通过第二继电器的切换来选择与静态电流采集模块导通或是与工作电流采集模块导通，第一三极管与第二继电器相接，并用于控制第二继电器的切换选择，第四接线柱上连接有第二压降监测模块。
3.根据权利要求2所述的开关传感器测试平台，其特征在于：还包括有外部供电电路、内部供电电路、工作状态指示电路和电源调节电路；
外部供电电路与电源相接，并将电源电压降低调节后供给电源调节电路和内部供电电路；
内部供电电路将外部供电电路调节后的电压再次降低调节后供给工作状态指示电路和控制芯片；
工作状态指示电路与控制芯片相接，并用于指示开关传感器测试过程的工作状态以及被测试开关传感器的类型；
电源调节电路用于对供给接口电路的电压进行调节。
4.根据权利要求3所述的开关传感器测试平台，其特征在于：还包括有用于驱动被测试开关传感器进行动作的电机，所述电机通过电机接口电路与控制芯片相接，电机与控制芯片之间还连接有用于调节电机转速的电机调速电路、以及用于实时监测电机转速的电机转速检测电路，电机与外部供电电路之间设置有电机工作电源电路，电机工作电源电路用于将外部供电电路提供的电压转换成电机工作所需的电压提供给电机。
5.根据权利要求2或3或4所述的开关传感器测试平台，其特征在于：工作电流采集模块由第一电阻和第二稳压二极管连接构成；静态电流采集模块由第二电阻和第一稳压二极管连接构成，其中第二电阻的阻值为第一电阻阻值的100倍。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的开关传感器测试平台，其特征在于：接口电路测出的静态电流和工作电流通过采集选择电路进行采集选择，并通过信号转换电路将采集得到的电流模拟信号转换成电流数字信号提供给控制芯片。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的开关传感器测试平台，其特征在于：所述触控屏通过触控屏接口电路与控制芯片相接。
技术总结