一种大规模开关矩阵快速检测装置和方法与流程

技术特征：
1.一种大规模开关矩阵快速检测装置，其特征在于：该装置主要包括自检测单元、数据运算及处理单元；所述数据运算及处理单元与自检测单元、开关矩阵单元连接，用于对所述自检测单元检测的电压数据进行运算处理和对开关矩阵单元选定的检测区域按检测步骤进行控制；所述自检测单元由两组自检继电器及高精度四线电阻测量网络组成；所述自检继电器用于连接开关矩阵单元的前两行对应公共端；所述高精度四线电阻测量网络用于检测开关矩阵单元中各节点的电阻。2.根据权利要求1所述的大规模开关矩阵快速检测装置，其特征在于：所述的高精度四线电阻测量网络主要由电阻网络单元、高精度电流源电路、高精度采集电路组成，所述高精度电流源电路由d触发器和高速运算放大器组成，用于产生高稳定度的电流信号；电阻网络单元用于将高精度电流源电路输出的电流信号转化为适合高精度采集电路采集的电压信号；所述高精度采集电路采集所述的电压信号并将其转化为数字信号，送至数据运算及处理单元。3.根据权利要求2所述的大规模开关矩阵快速检测装置，其特征在于：所述的数据运算及处理单元由arm处理器组成，所述的arm处理器内安装有开关矩阵自检系统；所述的自检系统用于将自检测单元测量的电压值换算成对应的电阻值数据，并与内部存储的开关通道电阻的出厂阻值进行比较，从而判定开关矩阵单元中各开关目前所处的状态以及功能是否正常。4.根据权利要求3所述的大规模开关矩阵快速检测装置，其特征在于：所述的自检系统还用于设置开关矩阵单元的检测区域及扫描时间。5.一种大规模开关矩阵快速检测方法，采用权利要求4所述的检测装置进行检测，其特征在于，包括以下步骤：(1)按照自检系统设定的检测区域先进行开关矩阵单元前两行所有列检测；(2)按照自检系统设定的检测区域的相邻两列为一组的顺序进行检测，扫描所有的行，直至完成所有列检测和行扫描；(3)按照自检系统设定的检测区域第1列和最后1列的顺序检测，遍历完所有的行，结束整个检测区域的检测。6.根据权利要求5所述的大规模开关矩阵快速检测方法，其特征在于：所述步骤(1)中，具体方法为：自检系统按设定的检测区域自动闭合开关矩阵单元前两行信号输入端与所有列信号输出端连接的开关，其余行的开关均断开，读取一组测量的电压值换算的电阻值r并储存，如果测量阻值r接近理论阻值2r/m，其中r为单个开关的内阻，m为设定的检测区域的列数量，说明前两行所有的开关闭合正常；断开开关矩阵单元前两行信号输入端与所有列信号输出端连接的开关，其余行的开关均断开，读取另外一组测量的电压值换算的电阻值r并储存；如果测量阻值r无限大，证明前两行所有开关断开正常；按单列进行检测，直至扫描完前两行；按照测量阻值r与理论阻值的比较结果，判定检测区域前两行所有节点的开关是否正常。7.根据权利要求6所述的大规模开关矩阵快速检测方法，其特征在于：所述步骤(2)中，具体方法为：
先闭合第1列中的第1行和第3行开关以及第2列中第2行和第3行开关，其余开关均断开，得到(r
(x1,y3)
r
(x2,y3)
)；r
(xm,yn)
代表设定的检测区域的第m列第n行对应的电阻值；断开第1列中的第3行开关，其余状态保持不变，得到r
(x2,y3)
，将测试结果存储于arm处理器中节点x2y3对应的扫描存储空间；打开第1列第3行开关同时断开第2列第3行开关，其余状态保持不变，得到r
(x1,y3)
，将测试结果存储于arm处理器中节点x1y3对应的扫描存储空间；按以上步骤完成前两列中所有行扫描以及检测，得到r
(x1,y3)
，r
(x1,y4)
，
…
，r
(x1,yn)
以及r
(x2,y3)
，r
(x2,y4)
，
…
，r
(x2,yn)
，将测试结果存储于arm处理器中节点x1y3，x1y4，
…
，x1y
n
以及x2y3，x2y4，
…
，x2y
n
对应的扫描存储空间。8.根据权利要求7所述的大规模开关矩阵快速检测方法，其特征在于：所述步骤(3)中，具体方法为：先闭合第1列中的第1行和第3行开关以及最后1列中第2行和第3行开关，其余开关均断开，得到(r
(x1,y3)
r
(xm,y3)
)；断开第1列中的第3行开关，其余状态保持不变，得到r
(x1,y3)
，将测试结果存储于arm处理器中节点x1y3对应的扫描存储空间；打开第1列第3行开关同时断开最后1列第3行开关，其余状态保持不变，得到r
(xm,y3)
，将测试结果存储于arm处理器中节点x
m
y3对应的扫描存储空间；按以上步骤完成所有行扫描以及检测；结合步骤(2)得到的检测结果，计算出每个节点两次测量阻值的平均阻值r
(x,y)
，如果每个节点的平均阻值r
(x,y)
与单个开关出厂内阻值接近，证明该节点的开关功能正常，如果平均阻值r
(x,y)
无穷大或者为0，证明该节点的开关异常。

技术总结
本发明属于射频微波测试技术领域，涉及一种大规模开关矩阵快速检测方法和装置。该装置主要包括自检测单元、数据运算及处理单元；所述数据运算及处理单元与自检测单元、开关矩阵单元连接，用于对所述自检测单元检测的电压数据进行运算处理和对开关矩阵单元进行控制；所述自检测单元由两组自检继电器及高精度四线电阻测量网络组成；所述自检继电器用于开关矩阵单元的前两行对应公共端；所述高精度四线电阻测量网络用于检测开关矩阵单元各节点的电阻。本发明的自检测单元仅通过两个双线继电器以及四线电阻测量网络就可以完成通路的构建，减少了整个装置的体积和成本；基于双行同时检测、双列交错检测的方法来完成选定区域所有节点的双重检测，提高检测效率。提高检测效率。提高检测效率。


技术研发人员：刘军智 王建中 李智 苏杰 于鲁波
受保护的技术使用者：中电科思仪科技股份有限公司
技术研发日：2021.05.28
技术公布日：2021/10/23