水气表方案板的批量测试装置的制作方法

1.本技术涉及智能水气表方案板的测试领域，尤其涉及一种水气表方案板的批量测试装置。


背景技术：

2.窄带智能设备在国家政策的大力支持下已全面部署，当前水气表行业具备庞大的用户，所以水气表作为先头兵带领着整个物联网行业快速的发展。急剧爆发的市场需求量要求水气表制造企业要高效快速地研发和测试产品。由于安装环境的限制，水气表必须使用电池供电，对方案板的功耗提出了很高的要求(水表要求一节8ah电池能持续工作7年，气表要求1.5ah电池能持续工作2年)。如何让几百只水表同时批量工作，从中查找方案板个体之间的差异，提高电子部件的良品率，保证智能窄带水气表多年无故障运行，是水气表研发企业长期存在的一个痛点。当前，水气表方案板普遍采用的测试方法是装成整表测试，也有把模块简单并联后的批量测试。
3.在实现现有技术的过程中，发明人发现存在以下技术问题：
4.现有的整表测试方案测试效率低；批量测试方案中信号串扰问题导致无法正确计量。
5.因此，需要提供一种测试效率高的可以对水气表方案板进行有效批量测试的技术方案。


技术实现要素：

6.本技术实施例提供一种水气表方案板批量测试的技术方案，通过电气隔离的方式批量测试水气表方案板，可以有效提高测试效率。
7.本技术提供的一种水气表方案板的批量测试装置，包括：
8.脉冲信号发生器，包括输出端；
9.脉冲隔离放大单元，包括输入端、输出端；
10.脉冲隔离驱动单元，包括输入端、输出端；
11.反向脉冲隔离测试单元，包括第一连接端、第二连接端；
12.所述脉冲信号发生器的输出端与所述脉冲隔离放大单元的输入端连接；
13.n个所述脉冲隔离驱动单元的n个输入端以并联的方式与所述脉冲隔离放大单元的输出端连接；
14.所述n个脉冲隔离驱动单元中至少一个的输出端连接有至少1个所述反向脉冲隔离测试单元的第一连接端；
15.所述反向脉冲隔离测试单元的第二连接端，用于连接所述水气表方案板；
16.所述脉冲信号发生器，用于生成并输出脉冲信号；
17.所述脉冲隔离放大单元，用于接收并放大所述脉冲信号，并以电气特性隔离的方式，生成第一脉冲控制信号；
18.所述脉冲隔离驱动单元，用于响应所述第一脉冲控制信号，并以电气特性隔离的方式，生成第二脉冲控制信号；
19.所述反向脉冲隔离测试单元，用于根据所述第二脉冲控制信号，以单向电气特性隔离的方式测试所述水气表方案板；
20.其中，n为正整数。
21.进一步的，所述脉冲隔离放大单元至少包括三极管放大电路、信号继电器；
22.所述三极管放大电路包括输入端、输出端；
23.所述信号继电器包括输入端、输出端；
24.所述三极管放大电路的输入端与所述脉冲信号发生器的输出端连接；
25.所述三极管放大电路的输出端与所述信号继电器的输入端连接；
26.所述n个脉冲隔离驱动单元的n个输入端以并联的方式与所述信号继电器的输出端连接；
27.所述三极管放大电路，用于反相处理并放大所述接收的信号脉冲，输出脉冲放大信号；
28.所述信号继电器，用于以电气特性隔离的方式，响应所述脉冲放大信号，生成第一脉冲控制信号。
29.进一步的，所述脉冲隔离放大单元至少包括三极管放大电路、信号继电器；
30.所述三极管放大电路包括输入端、输出端；
31.所述信号继电器包括输入端、输出端；
32.所述三极管放大电路的输入端与所述脉冲信号发生器的输出端连接；
33.n个所述信号继电器的输入端以并联方式与所述三极管放大电路的输出端连接；
34.所述n个信号继电器的输出端与所述n个脉冲隔离驱动单元的输入端以一对一独立连接的方式连接；
35.所述三极管放大电路，用于反相处理并放大所述接收的信号脉冲，输出脉冲放大信号；
36.所述信号继电器，用于以电气特性隔离的方式，响应所述脉冲放大信号，生成第一脉冲控制信号。
37.进一步的，所述信号继电器的输出端包括第一输出端、第二输出端；
38.所述脉冲隔离驱动单元包括限流电阻、信号隔离继电器；
39.所述信号隔离继电器至少包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端；
40.所述信号继电器的第一输出端与所述n个脉冲隔离驱动单元的限流电阻的一端均连接；
41.所述信号继电器的第二输出端接地连接；
42.所述限流电阻的另一端与同一脉冲隔离驱动单元内的所述信号隔离继电器的第一输入端连接；
43.所述信号隔离继电器的第二输入端连接电源；
44.所述信号隔离继电器的第一输出端，用于连接所述反向脉冲隔离测试单元的第一连接端；
45.所述信号隔离继电器的第二输出端接地连接；
46.所述信号隔离继电器，用于以电气特性隔离的方式，响应所述第一脉冲控制信号，生成第二脉冲控制信号。
47.进一步的，所述信号继电器的输出端包括第一输出端、第二输出端；
48.所述脉冲隔离驱动单元包括限流电阻、信号隔离继电器；
49.所述信号隔离继电器至少包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端；
50.所述n个信号继电器的输出端与所述n个脉冲隔离驱动单元的限流电阻的一端以一对一独立连接的方式连接；
51.所述信号继电器的第二输出端接地连接；
52.所述限流电阻的另一端与同一脉冲隔离驱动单元内的所述信号隔离继电器的第一输入端连接；
53.所述信号隔离继电器的第二输入端连接电源；
54.所述信号隔离继电器的第一输出端，用于连接所述反向脉冲隔离测试单元的第一连接端；
55.所述信号隔离继电器的第二输出端接地连接；
56.所述信号隔离继电器，用于以电气特性隔离的方式，响应所述第一脉冲控制信号，生成第二脉冲控制信号。
57.进一步的，所述反向脉冲隔离测试单元包括二极管、排插座；
58.所述二极管的阴极，用于连接所述信号隔离继电器的第一输出端；
59.所述二极管的阳极与所述排插座连接；
60.所述排插座，用于连接所述水气表方案板。
61.进一步的，反向脉冲隔离测试单元还包括移动电源、电流测试仪、电机驱动器；
62.所述移动电源，用于与连接到所述排插座的所述水气表方案板组成供电回路；
63.所述电流测试仪串联到所述供电回路；
64.所述电机驱动器与所述排插座连接。
65.进一步的，当脉冲隔离驱动单元的输出端连接m个所述反向脉冲隔离测试单元时，所述m个反向脉冲隔离测试单元的m个二极管的阴极以并联的方式与所述信号隔离继电器的第一输出端连接；
66.所述m个反向脉冲隔离测试单元的m个二极管的阳极与同一反向脉冲隔离测试单元内的所述排插座连接；
67.其中，m为大于1的整数。
68.进一步的，所述m为不超过10的整数。
69.进一步的，还包括数据采集单元；
70.所述数据采集单元与所述反向脉冲隔离测试单元电连接；
71.所述数据采集单元，用于通过所述反向脉冲隔离测试单元的第二连接端采集连接于所述反向脉冲隔离测试单元的所述水气表方案板的内部运行数据。
72.本技术提供的实施例，至少具有以下技术效果：
73.通过电气隔离的方式批量测试水气表方案板，可以有效提高测试效率。
附图说明
74.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
75.图1为本技术实施例提供的一种水气表方案板的批量测试装置的结构示意图；
76.图2为本技术实施例提供的反向脉冲隔离测试单元的结构示意图。
具体实施方式
77.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
78.请参照图1，为本技术实施例提供的一种水气表方案板的批量测试装置100，包括：
79.脉冲信号发生器11，包括输出端；
80.脉冲隔离放大单元12，包括输入端、输出端；
81.脉冲隔离驱动单元13，包括输入端、输出端；
82.反向脉冲隔离测试单元14，包括第一连接端、第二连接端；
83.所述脉冲信号发生器11的输出端与所述脉冲隔离放大单元12的输入端连接；
84.n个所述脉冲隔离驱动单元13的n个输入端以并联的方式与所述脉冲隔离放大单元12的输出端连接；
85.所述n个脉冲隔离驱动单元13中至少一个的输出端连接有至少1个所述反向脉冲隔离测试单元14的第一连接端；
86.所述反向脉冲隔离测试单元14的第二连接端，用于连接所述水气表方案板；
87.所述脉冲信号发生器11，用于生成并输出脉冲信号；
88.所述脉冲隔离放大单元12，用于接收并放大所述脉冲信号，并以电气特性隔离的方式，生成第一脉冲控制信号；
89.所述脉冲隔离驱动单元13，用于响应所述第一脉冲控制信号，并以电气特性隔离的方式，生成第二脉冲控制信号；
90.所述反向脉冲隔离测试单元14，用于根据所述第二脉冲控制信号，以单向电气特性隔离的方式测试所述水气表方案板；
91.其中，n为正整数。
92.可以理解的是，这里的水气表方案板的批量测试装置100是用于水气方案板批量测试的水气方案板电子模拟阵列测试设备，可以并行测试几十到几百的方案板。这里的脉冲信号发生器11是一种脉冲计量模拟器。在具体的实施过程中，脉冲信号发生器11可以是水气表的机电转换脉冲模拟器，脉冲信号发生器11生成并输出脉冲信号。脉冲隔离放大单元12可以用于接收并放大脉冲信号发生器11发出的脉冲信号，生成第一脉冲控制信号。脉冲隔离放大单元12与脉冲隔离驱动单元13之间以电气特性完全隔离的方式连接。脉冲隔离驱动单元13可以根据第一脉冲控制信号，生成第二脉冲控制信号。脉冲隔离驱动单元13与反向脉冲隔离测试单元14之间以电气特性隔离的方式连接。反向脉冲隔离测试单元14可以根据第二脉冲控制信号以单向电气特性隔离的方式测试水气表方案板。显而易见的是，n个
脉冲隔离驱动单元13与单个脉冲隔离放大单元12连接时，全部以并联方式连接到脉冲隔离放大单元12的输出端。在具体的实施过程中，这里的n需要根据实际测试情况进行确定。需要说明的是，通过以电器特性隔离方式并联的测试环境，可以有效解决测试线路间相互串扰导致测试数据异常的问题。
93.具体的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述脉冲隔离放大单元12至少包括三极管放大电路、信号继电器；
94.所述三极管放大电路包括输入端、输出端；
95.所述信号继电器包括输入端、输出端；
96.所述三极管放大电路的输入端与所述脉冲信号发生器11的输出端连接；
97.所述三极管放大电路的输出端与所述信号继电器的输入端连接；
98.所述n个脉冲隔离驱动单元13的n个输入端以并联的方式与所述信号继电器的输出端连接；
99.所述三极管放大电路，用于反相处理并放大所述接收的信号脉冲，输出脉冲放大信号；
100.所述信号继电器，用于以电气特性隔离的方式，响应所述脉冲放大信号，生成第一脉冲控制信号。
101.可以理解的是，这里的三极管放大电路可以用于信号放大，三极管放大电路中有三极管，这里的信号继电器可以理解为继电器。利用三极管的反向功能可以把脉冲信号发生器11输出的脉冲反向180度并进行电流放大，然后用此信号驱动脉冲隔离放大单元12中的信号继电器，使下一级并联的n个脉冲隔离驱动单元13在电气特性上与脉冲隔离放大单元12属于完全隔离的状态。需要说明的是，这里的信号继电器的输出端同时与n个脉冲隔离驱动单元13的输入端连接，n个脉冲隔离驱动单元13之间是并联的。显而易见的是，信号继电器可以消除因并联而产生的激励噪声，也可以消除并联电路工作时的信号串扰。
102.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述脉冲隔离放大单元12至少包括三极管放大电路、信号继电器；
103.所述三极管放大电路包括输入端、输出端；
104.所述信号继电器包括输入端、输出端；
105.所述三极管放大电路的输入端与所述脉冲信号发生器11的输出端连接；
106.n个所述信号继电器的输入端以并联方式与所述三极管放大电路的输出端连接；
107.所述n个信号继电器的输出端与所述n个脉冲隔离驱动单元13的输入端以一对一独立连接的方式连接；
108.所述三极管放大电路，用于反相处理并放大所述接收的信号脉冲，输出脉冲放大信号；
109.所述信号继电器，用于以电气特性隔离的方式，响应所述脉冲放大信号，生成第一脉冲控制信号。
110.可以理解的是，这里的三极管放大电路可以用于信号放大，三极管放大电路中有三极管，这里的信号继电器可以理解为继电器。利用三极管的反向功能可以把脉冲信号发生器11的输出脉冲反向180度并进行电流放大，然后用此信号驱动脉冲隔离放大单元12中的n个信号继电器。这里的n个信号继电器的输出端分别与下一级的n个脉冲隔离驱动单元
13的输入端以一对一的方式分别单独连接，实现脉冲隔离驱动单元13与脉冲隔离放大单元12之间在电气特性上的完全隔离。需要说明的是，这里的信号继电器的n个输入端以并联的方式同时与三极管放大电路的输出端连接，实现n个脉冲隔离驱动单元13之间的并联连接。
111.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述信号继电器的输出端包括第一输出端、第二输出端；
112.所述脉冲隔离驱动单元13包括限流电阻、信号隔离继电器；
113.所述信号隔离继电器至少包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端；
114.所述信号继电器的第一输出端与所述n个脉冲隔离驱动单元13的限流电阻的一端均连接；
115.所述信号继电器的第二输出端接地连接；
116.所述限流电阻的另一端与同一脉冲隔离驱动单元13内的所述信号隔离继电器的第一输入端连接；
117.所述信号隔离继电器的第二输入端连接电源；
118.所述信号隔离继电器的第一输出端，用于连接所述反向脉冲隔离测试单元14的第一连接端；
119.所述信号隔离继电器的第二输出端接地连接；
120.所述信号隔离继电器，用于以电气特性隔离的方式，响应所述第一脉冲控制信号，生成第二脉冲控制信号。
121.可以理解的是，这里的信号隔离继电器可以根据实际实施情况选用特定型号的继电器。在具体的实施过程中，可以假设这里的n为10。信号继电器的第一输出端同时与10个脉冲隔离驱动单元13的限流电阻的一端共同连接。信号继电器的第二输出端接地连接。10个脉冲隔离驱动单元13的限流电阻的另一端分别与同一脉冲隔离驱动单元13内的信号隔离继电器的第一输入端连接，信号隔离继电器的第二输入端连接电源。此时，10个脉冲隔离驱动单元13以并联的形式分别连接到了信号继电器的输出端。使得脉冲隔离驱动单元13与脉冲隔离放大单元12之间在电气特性上完全隔离，降低了并联电路间信号的相互干扰。
122.具体的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述信号继电器的输出端包括第一输出端、第二输出端；
123.所述脉冲隔离驱动单元13包括限流电阻、信号隔离继电器；
124.所述信号隔离继电器至少包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端；
125.所述n个信号继电器的输出端与所述n个脉冲隔离驱动单元13的限流电阻的一端以一对一独立连接的方式连接；
126.所述信号继电器的第二输出端接地连接；
127.所述限流电阻的另一端与同一脉冲隔离驱动单元13内的所述信号隔离继电器的第一输入端连接；
128.所述信号隔离继电器的第二输入端连接电源；
129.所述信号隔离继电器的第一输出端，用于连接所述反向脉冲隔离测试单元14的第一连接端；
130.所述信号隔离继电器的第二输出端接地连接；
131.所述信号隔离继电器，用于以电气特性隔离的方式，响应所述第一脉冲控制信号，生成第二脉冲控制信号。
132.可以理解的是，这里的信号隔离继电器可以根据实际实施情况选用特定型号的继电器。在具体的实施过程中，可以假设这里的n为10。这里有10个信号继电器与10个脉冲隔离驱动单元13。10个信号继电器中的1个信号继电器与10个脉冲隔离驱动单元13中的1个脉冲隔离驱动单元13连接，可以得到10组连接相同的电路。每组电路中，信号继电器的第一输出端与脉冲隔离驱动单元13的限流电阻的一端连接，信号继电器的第二输出端接地连接。限流电阻的另一端与同一脉冲隔离驱动单元13内的信号隔离继电器的第一输入端连接，信号隔离继电器的第二输入端连接电源。此时，10个信号继电器与10个脉冲隔离驱动单元13以并联的形式分别连接到了三极管放大电路的输出端。使得脉冲隔离驱动单元13与脉冲隔离放大单元12之间在电气特性上完全隔离，降低了并联电路间信号的相互干扰。
133.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述反向脉冲隔离测试单元14包括二极管、排插座；
134.所述二极管的阴极，用于连接所述信号隔离继电器的第一输出端；
135.所述二极管的阳极与所述排插座连接；
136.所述排插座，用于连接所述水气表方案板。
137.需要说明的是，这里的二极管可以采用肖特基二极管。二极管的阴极连接上一级信号的输出端，也就是信号隔离继电器的第一输出端。二极管的阳极连接排插座。可以理解的是，排插座便于被测试方案板的更换，也便于批量测试不同版型和不同通信方式的方案板，可以达到高效低成本测试的目的。当测试某个水气表方案板时，水气表方案板会周期检测信号隔离继电器触点状态。检测信号隔离继电器触点状态时，水气表方案板会输出一个持续20us的上拉电平，可以通过排插座把上拉电平传输到线路上二极管的阳极。当信号隔离继电器触点闭合时，信号隔离继电器的第一输出端与第二输出端之间的闭合阻抗可以视为0，二极管阳极的电平高于阴极的电平，二极管导通。当信号隔离继电器触点断开时，信号隔离继电器的第一输出端与第二输出端之间的闭合阻抗可以视为无穷大。此时，二极管所在电路无法形成让电流流通的电回路，二极管截止。根据以上两种状态，可以实现检测信号隔离继电器触点是否闭合的目的。当水气表方案板不检查信号隔离继电器触点状态时，水气表方案板通过排插座输出到二极管阳极的是低电平，二极管的阴极电平高于或者等于阳极电平，二极管为截止状态。截止状态的二极管可以降低对其他反向脉冲隔离测试单元14中二极管对同一个信号隔离继电器触点状态检测的干扰影响，从而减少误检测的问题。
138.具体的，在本技术提供的一种优选实施方式中，参照图2，反向脉冲隔离测试单元14还包括移动电源、电流测试仪、电机驱动器；
139.所述移动电源，用于与连接到所述排插座的所述水气表方案板组成供电回路；
140.所述电流测试仪串联到所述供电回路；
141.所述电机驱动器与所述排插座连接。
142.可以理解的是，水气表方案板一般都是采用电池供电，具有功耗低的特点。在具体的实施过程中，这里的移动电源可以采用常用的3.6v
‑
6v的电池。电流测试仪可以采用ua级的电流表，实现精确电流数据的测量，测试方案板在各种条件下的能量消耗。这里的电极驱
动器可以采用水气表阀门的电机驱动器，模拟真实的带阀控功能的水表/气表。
143.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，当脉冲隔离驱动单元13的输出端连接m个所述反向脉冲隔离测试单元14时，所述m个反向脉冲隔离测试单元14的m个二极管的阴极以并联的方式与所述信号隔离继电器的第一输出端连接；
144.所述m个反向脉冲隔离测试单元14的m个二极管的阳极与同一反向脉冲隔离测试单元14内的所述排插座连接；
145.其中，m为大于1的整数。
146.可以理解的是，为了提高测试效率，脉冲隔离驱动单元13的输出端可以与多个反向脉冲隔离测试单元14直接连接。在具体的实施过程中，这里的m个反向脉冲隔离测试单元14都是相互独立的。每个反向脉冲隔离测试单元14都可以完成单个水气表方案板的测试。每个反向脉冲隔离测试单元14都通过自身的二极管的阴极与信号隔离继电器的第一输出端连接。从整体上看，m个反向脉冲隔离测试单元14以并联的方式与单个脉冲隔离驱动单元13连接。
147.具体的，在本技术提供的一种优选实施方式中，所述m为不超过10的整数。
148.可以理解的是，并行测试的水气表方案板需要控制在一定数量，防止方案板并联太多导致信号串扰。在具体的实施过程中，通过大量测试实验得出，m值采用不超过10的数值时，可以取得更好的测试效果。
149.进一步的，在本技术提供的一种优选实施方式中，还包括数据采集单元；
150.所述数据采集单元与所述反向脉冲隔离测试单元14电连接；
151.所述数据采集单元，用于通过所述反向脉冲隔离测试单元14的第二连接端采集连接于所述反向脉冲隔离测试单元14的所述水气表方案板的内部运行数据。
152.可以理解的是，在水气表方案板批量测试的过程中，会产生大量的测试数据。这些测试数据的收集分析，可以为测试工作的规划、调整及优化提供相应的数据支持。在具体的实施过程中，这里的数据采集单元可以是计算机，也可以是智能移动终端，还可以是通过单片机实现数据采集功能的集成装置。
153.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
154.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。