发明名称 基于嵌入式的电源模块通用测试平台的工作方法
摘要 基于嵌入式的电源模块通用测试平台的工作方法,属电源屏的电源模块智能检测技术领域。电源屏里的电源模块的稳定工作是保障电源安全可靠稳定运行的前提之一,而电源模块能否稳定的输出合适的电源信号是电源控制必须要检测的数据。基于嵌入式的电源模块通用测试平台嵌入式控制系统、单片机控制板和表头传感器传感器三部分组成。嵌入式控制系统通过控制单片机控制板来实现电源模块需要检测电信号的输出,表头传感器通过接收嵌入式控制系统的命令,采集电源模块的电信号数据,并回传给嵌入式控制系统。系统能够完成对电源屏里面的电源模块交流直流的电压、电流和功率因子的电信号数据的监测。本测试平台具有稳定、兼容性强、低复杂度等特点。
申请公布号 CN103941198B 申请公布日期 2016.07.06
申请号 CN201410201984.X 申请日期 2014.05.13
申请人 山东大学 发明人 郑来波;曹琦;丁程;王景;张瑞夏
分类号 G01R31/40(2014.01)I 主分类号 G01R31/40(2014.01)I
代理机构 济南金迪知识产权代理有限公司 37219 代理人 许德山
主权项 一种基于嵌入式的电源模块通用测试平台的工作方法,该测试平台包括嵌入式控制系统、单片机控制板和表头传感器,其中嵌入式控制系统通过RS‑232转RS‑485串口线与单片机控制板进行数据交换,嵌入式控制系统通过485线和表头传感器进行互联,嵌入式控制系统采用SUMSANG S5PV210主芯片,能够快速的处理数据和运行程序,主要作用是发送控制命令和回收表头传感器以及单片机控制板回传的数据,并且用来储存电源电信号数据以方便检测;单片机控制板含有两个8051单片机,通过单片机I/O引脚的高低电平控制继电器和接触器的闭合与断开、短接被测电源模块的测试引脚从而控制不同的电源模块;表头传感器是工控数字传感器,能够准确测量交流和直流的电流值、电压值和功率因子,嵌入式控制系统通过RS‑232串口和外界通信,然后经过485转232模块后,由485线与单片机控制板相连进行数据传输;表头传感器能够采集交流直流的电压、电流和功率因子的电信号数据,通过485通信线和嵌入式控制系统相连,把相应的数据传到嵌入式控制系统,从而实现实时监测,本测试平台的工作方法包括嵌入式控制系统和单片机控制板通信、单片机控制板控制电源模块和表头传感器传输数据、正常工作三个阶段,具体步骤如下:(1)嵌入式控制系统和单片机控制板通信嵌入式控制系统发送相应的命令到单片机控制板,嵌入式控制系统需要控制单片机控制板和表头传感器,根据每个地址的不同发送给相应的模块,命令主要作用是控制单片机控制板控制的相应引脚置高低电平;单片机控制板收到嵌入式控制系统发过来的命令后,原封不动的回发给嵌入式控制系统,此步骤地主要目的是进行一次握手操作,看传给单片机控制板的命令是否就是我们想要发的命令,提高了控制的准确性;嵌入式控制系统收到单片机控制板回传的命令后,和第一次发送的命令进行每位的比较,如果完全一样,就发送一个ACK标志给单片机控制板,证明发送给单片机控制板的命令是完全正确的;单片机控制板收到ACK标志命令后,置低相应的引脚电平,并且回复一个相应的命令到嵌入式控制系统,证明单片机控制板执行了相应的命令,此时进行两次握手证明嵌入式控制系统和单片机控制板能够正确无误的进行通信;(2)单片机控制板控制电源模块和表头传感器传输数据单片机控制板收到嵌入式控制系统发来的命令后,通过控制接触器和继电器来控制相应的电源模块引脚的闭合、断开或是短接,以达到相应的测试输出目的;然后嵌入式控制系统给表头传感器发送读取数据的命令,读取相应单片机控制板实现的电源模块数据,接入电源模块电路的表头传感器接到命令后进行读取工作,并把数据通过内部的数模转换后,把16进制的数据回传给嵌入式控制系统,在嵌入式控制系统上进行显示;(3)正常工作阶段此阶段包括采集数据阶段和检测阶段;采集数据阶段:嵌入式控制系统发送给单片机控制板命令,单片机控制板执行相应的命令后,嵌入式控制系统给表头传感器发送读取数据的命令,表头传感器根据相应的命令采集需要的电源模块的电信号数据,并上传给嵌入式控制系统,进行汇总和保存;检测阶段:在采集数据阶段采集到数据后,每个需要测试的电源模块都要进行在空载、半载和全载时测试查看其输出电压是否符合空载、半载和全载额定电压的要求,这样能准确知道被测的电源模块是不是稳定可靠的,在测试电源模块的输出电压之前,首先要确保电源模块能进行输入电压的调整过程,嵌入式控制系统首先读取表头传感器所采集的电源模块的输入电压的数据,然后由程序判断回传的数据是否和理论应达到的数据一样,如数据一样,则进行下一步,如果不一样,单片机控制板会控制接在电源模块外面的调压器伺服系统,调压器伺服系统中电机正转会使加载到电源模块上的电压升高,电机反转使加载到电源模块上的电压降低,如此就能相应地控制加载到电源模块上输入电压值的大小,重复上述升压或降压过程判断是否达到理论数据值,如果这样十次正转或是反转后数据的改变值变化很小,不能达到理论数据值,则证明调压器伺服系统出现问题,嵌入式控制系统命令检测停止,嵌入式控制系统会提示工作人员电源模块有故障,从而进行详细地检查直到电源模块故障排除,则进行下一步;对电源模块输出电压进行测试,先进行空载测试,通过嵌入式控制系统读取表头传感器所采集的电源模块的输出电压数据,如果读取的表头传感器数据为零,则说明空载测试成功;调整加载到电源模块上的输入电压为半载电压,根据嵌入式控制系统读取表头传感器所采集的电源模块的输入电压数据,然后由程序判断所读取的该数据是否和半载电压理论应达到的数据一样,如果不一样,单片机控制板控制接在电源模块上面的调压器伺服系统,调压器伺服系统中电机正转会使加载到电源模块上的电压升高,电机反转使加载到电源模块上的电压降低,这样就相应的控制加载到电源模块上电压输入值的大小,由调压器伺服系统中电机的正、反转调整加载到电源模块上的输入电压为半载电压,测量此时电源模块输出电压,看是否能达到半载输出电压的规定范围内;最后重复上述过程调整加载到电源模块上的输入电压为满载值,测量输出电压的在满载情况下电源模块的输出电压,如果电源模块在空载、半载和满载测试条件下都显示正常,嵌入式控制系统会显示一个电源模块运行正常的标志;反之则显现一个电源模块出现故障的标志。
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