本發(fā)明屬于測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種同軸機(jī)電開關(guān)的壽命測試裝置及方法。

背景技術(shù)：

同軸機(jī)電開關(guān)通過外加控制信號選擇螺線管通電產(chǎn)生磁場，進(jìn)而推動銜鐵組件動作來實(shí)現(xiàn)微波通路的選擇，以單刀六擲開關(guān)為例，其工作原理圖如圖1所示，加上驅(qū)動電壓后，控制信號通過接口電路和控制電路，讓所選通路的繼電器組件工作(螺線管通電)，產(chǎn)生磁場與磁鐵相互作用，帶動銜鐵塊動作，從而閉合所選通路。

對于單刀六擲開關(guān)，驅(qū)動電壓(VCC)輸入為+24V，為繼電器組件中的螺線管供電使其產(chǎn)生磁場；控制信號為6路(TTL信號)，分別控制1～6路中的一路與公共端C口導(dǎo)通。

對于其他開關(guān)，控制信號為兩路(單刀雙擲/雙刀雙擲/雙刀三擲開關(guān))，驅(qū)動電壓輸入可能為+5V、+12V或+24V。雙刀三擲開關(guān)存在兩個公共端C1、C2(如圖2所示)，雙刀雙擲開關(guān)存在兩個公共端C1、C2(如圖3所示)，單刀雙擲開關(guān)只有一個公共端。

隨著通訊領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，同軸機(jī)電開關(guān)的試驗(yàn)需求隨之增加。其壽命試驗(yàn)常采用切換過程中抽樣測試的方法，往往耗費(fèi)大量時間和人力，且無法監(jiān)測每次切換狀態(tài)，準(zhǔn)確度較低，亟需更方便、快捷、準(zhǔn)確度高的測試方法以滿足機(jī)電開關(guān)壽命試驗(yàn)的要求。

常規(guī)壽命測試中以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試電性能指標(biāo)(駐波比、插入損耗、隔離度指標(biāo)，主要為插入損耗)來判斷開關(guān)切換正常與否，一次僅能測試開關(guān)的一個通路，但該方法需試驗(yàn)員取出開關(guān)單獨(dú)測試、耗時較長且不能做到實(shí)時監(jiān)測，準(zhǔn)確度不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種同軸機(jī)電開關(guān)的壽命測試裝置及方法，設(shè)計合理，能夠更方便、快捷地對開關(guān)進(jìn)行壽命測試，具有良好的推廣效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種同軸機(jī)電開關(guān)的壽命測試裝置，包括晶振、檢波器、程控直流電源以及主控計算機(jī)；

晶振，被配置為用于提供晶振信號；

檢波器，被配置為用于將晶振信號轉(zhuǎn)換為電信號；

程控直流電源，被配置為用于開關(guān)提供驅(qū)動電壓；

主控計算機(jī)包括數(shù)字I/O卡、數(shù)據(jù)采集卡以及數(shù)據(jù)處理單元；

數(shù)字I/O卡，被配置為用于為開關(guān)提供控制信號；

數(shù)據(jù)采集卡，被配置為用于采集檢波器轉(zhuǎn)換的電信號并傳輸至主控計算機(jī)；

數(shù)據(jù)處理單元，被配置為用于對數(shù)據(jù)采集卡采集的電信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；

上電后，晶振輸出晶振信號至開關(guān)，同時主控計算機(jī)控制程控直流電源輸出驅(qū)動電壓，并控制數(shù)字I/O卡輸出相應(yīng)時序的控制信號，控制開關(guān)切換，開關(guān)切換后的輸出信號傳輸至檢波器，經(jīng)檢波器檢波處理后轉(zhuǎn)換為電信號，數(shù)據(jù)采集卡采集此電信號并傳輸至主控計算機(jī)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)處理后可判斷開關(guān)每次切換是否正常。

此外，本發(fā)明還提到一種同軸機(jī)電開關(guān)的壽命測試方法，該方法采用如上所述的一種同軸機(jī)電開關(guān)的壽命測試裝置，按照如下步驟進(jìn)行：

步驟1：將多套同型號開關(guān)接入測試裝置，具體包括：

步驟1.1：將兩套同型號開關(guān)的非公共端的接頭一一對應(yīng)連接；

步驟1.2：將兩套同型號開關(guān)的公共端的接頭的一端連接至晶振，另一端連接至檢波器；

步驟1.3：重復(fù)步驟1.1-步驟1.2，直至將多套同型號開關(guān)接入測試裝置；

步驟2：設(shè)定開關(guān)種類、驅(qū)動電壓、切換周期、閾值、不合格點(diǎn)數(shù)后進(jìn)行測試裝置的初始化；

步驟3：給晶振以及檢波器上電，晶振輸出晶振信號至開關(guān)；

步驟4：主控計算機(jī)控制程控直流電源輸出驅(qū)動電壓，并控制數(shù)字I/O卡輸出相應(yīng)時序的控制信號，控制開關(guān)切換并按控制信號記錄開關(guān)切換的次數(shù)；

步驟5：開關(guān)切換后的輸出信號傳輸至檢波器；

步驟6：檢波器將開關(guān)切換的輸出信號進(jìn)行檢波處理轉(zhuǎn)換為電信號；

步驟7：數(shù)據(jù)采集卡采集檢波器檢波的電信號送入主控計算機(jī)；

步驟8：主控計算機(jī)通過數(shù)據(jù)處理單元判斷數(shù)據(jù)采集卡采集的數(shù)據(jù)是否超出閾值；

若：判斷結(jié)果是數(shù)據(jù)超出閾值，則記錄為不合格點(diǎn)，然后執(zhí)行步驟9；

或判斷結(jié)果是數(shù)據(jù)沒有超出閾值，則執(zhí)行步驟4；

步驟9：判斷不合格點(diǎn)是否達(dá)到不合格點(diǎn)數(shù)；

若：判斷結(jié)果是達(dá)到不合格點(diǎn)數(shù)，則將對應(yīng)采集數(shù)據(jù)的兩套開關(guān)停止壽命測試，記錄的開關(guān)切換次數(shù)即為開關(guān)壽命；

或判斷結(jié)果是沒有達(dá)到不合格點(diǎn)數(shù)，則執(zhí)行步驟4；

步驟10：判斷所有開關(guān)是否測試完畢；

若：判斷結(jié)果是所有開關(guān)都已經(jīng)測試完畢，則執(zhí)行步驟11；

或判斷結(jié)果是并非所有開關(guān)都測試完畢，則執(zhí)行步驟4；

步驟11：輸出開關(guān)壽命測試數(shù)據(jù)；

步驟12：測試結(jié)束。

優(yōu)選地，在步驟6中，每次采集8組數(shù)據(jù)，分別記錄，每組對應(yīng)兩套開關(guān)。

本發(fā)明所帶來的有益技術(shù)效果：

1、自動測試開關(guān)壽命，節(jié)約人力資源；

2、實(shí)時監(jiān)測開關(guān)每次切換的有效性，準(zhǔn)確度高；

3、采用兩套同型號開關(guān)互連，并且多套開關(guān)同時測試，節(jié)約時間。

附圖說明

圖1為單刀六擲開關(guān)的工作原理圖。

圖2為雙刀三擲開關(guān)公共端的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為雙刀雙擲開關(guān)公共端的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明一種同軸機(jī)電開關(guān)的壽命測試裝置的硬件原理框圖。

圖5為單刀六擲開關(guān)接線方式的示意圖。

圖6為雙刀雙擲開關(guān)接線方式的示意圖。

圖7為雙刀三擲開關(guān)接線方式的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明：

(一)本發(fā)明測試原理及結(jié)構(gòu)

同軸機(jī)電開關(guān)壽命測試的主要硬件框圖如圖4所示，程控直流電源提供開關(guān)的驅(qū)動電壓(VCC+)，數(shù)字I/O卡提供控制開關(guān)的控制信號(TTL信號)；主控計算機(jī)根據(jù)開關(guān)種類的不同分別控制直流電源和數(shù)字I/O卡輸出不同幅值的驅(qū)動電壓(+5V/+12V/+24V)和不同時序的控制信號。

根據(jù)數(shù)字I/O卡的輸出路數(shù)決定同時測試開關(guān)的個數(shù)(以96路數(shù)字I/O卡為例，每套單刀六擲開關(guān)需6路控制信號，可同時控制16套單刀六擲開關(guān))。

固定的晶振信號輸入開關(guān)損耗后經(jīng)檢波器檢波轉(zhuǎn)換為電信號；數(shù)據(jù)采集卡采集此電信號傳輸至主控計算機(jī)，數(shù)據(jù)處理后可通過損耗值是否正常判斷切換正常與否。

(二)同軸機(jī)械開關(guān)接線方式

本發(fā)明提出一種開關(guān)互連方法，以單刀六擲開關(guān)為例，接線方式如圖5所示，將兩套同型號開關(guān)(開關(guān)1和開關(guān)2)非公共端接頭一一對應(yīng)連接，公共端接頭分別引出；一端連接至晶振，另一端連接至檢波器。控制兩開關(guān)同時自動切換(控制開關(guān)1、2相同通道導(dǎo)通)。若兩開關(guān)正常，則同時切換后晶振至檢波器間總能形成通路，且損耗基本一致，則輸出電信號值變化不大。開關(guān)切換異常時晶振與檢波器間斷路，損耗較大，輸出電信號變化較大。數(shù)據(jù)采集卡實(shí)時采集此信號至主控計算機(jī)，能夠迅速判斷切換異常與否。

數(shù)據(jù)采集卡的路數(shù)決定同時采集開關(guān)數(shù)據(jù)的個數(shù)，對于單刀六擲和單刀雙擲開關(guān)，兩套開關(guān)對應(yīng)1個晶振和1個檢波器，需1路數(shù)據(jù)采集，則16路數(shù)據(jù)采集卡可同時采集32套開關(guān)數(shù)據(jù)。

對于其他類型開關(guān)(雙刀雙擲、雙刀三擲等)，測試原理同單刀六擲開關(guān)一致，公共端數(shù)量存在差異，接線方式如圖6和圖7所示。兩套開關(guān)最多需4路數(shù)字I/O信號控制機(jī)電開關(guān)切換，對應(yīng)2個晶振和2個檢波器，需2路數(shù)據(jù)采集，則16路數(shù)據(jù)采集卡可同時采集16套開關(guān)數(shù)據(jù)。

綜上，采用96路數(shù)字I/O卡和16路數(shù)據(jù)采集卡能夠滿足對16套多種類型開關(guān)的壽命測試需求。

(三)具體測試流程

以16套單刀六擲開關(guān)為例，具體測試流程如下：

步驟1：按照圖4和圖5將開關(guān)接入測試系統(tǒng)(晶振、檢波器、控制線和相關(guān)連接電纜都可封入夾具中)，具體包括：

步驟1.1：將兩套同型號開關(guān)的非公共端的接頭一一對應(yīng)連接；

步驟1.2：將兩套同型號開關(guān)的公共端的接頭的一端連接至晶振，另一端連接至檢波器；

步驟1.3：重復(fù)步驟1.1-步驟1.2，直至將多套同型號開關(guān)接入測試裝置；

步驟2：設(shè)定開關(guān)種類、驅(qū)動電壓、切換周期、閾值、不合格點(diǎn)數(shù)后進(jìn)行測試裝置的初始化；

步驟3：給晶振以及檢波器上電，晶振輸出晶振信號至開關(guān)；

步驟4：主控計算機(jī)控制程控直流電源輸出驅(qū)動電壓，并控制數(shù)字I/O卡輸出相應(yīng)時序的控制信號，控制開關(guān)切換并按控制信號記錄開關(guān)切換的次數(shù)；

步驟5：開關(guān)切換后的輸出信號傳輸至檢波器；

步驟6：檢波器將開關(guān)切換的輸出信號進(jìn)行檢波處理轉(zhuǎn)換為電信號；

步驟7：數(shù)據(jù)采集卡采集檢波器檢波的電信號送入主控計算機(jī)(每次采集8組數(shù)據(jù)，分別記錄，每組對應(yīng)兩套開關(guān))；

步驟8：主控計算機(jī)通過數(shù)據(jù)處理單元判斷數(shù)據(jù)采集卡采集的數(shù)據(jù)是否超出閾值；

若：判斷結(jié)果是數(shù)據(jù)超出閾值，則記錄為不合格點(diǎn)，然后執(zhí)行步驟9；

或判斷結(jié)果是數(shù)據(jù)沒有超出閾值，則執(zhí)行步驟4；

步驟9：判斷不合格點(diǎn)是否達(dá)到不合格點(diǎn)數(shù)；

若：判斷結(jié)果是達(dá)到不合格點(diǎn)數(shù)，則將對應(yīng)采集數(shù)據(jù)的兩套開關(guān)停止壽命測試，記錄的開關(guān)切換次數(shù)即為開關(guān)壽命；

或判斷結(jié)果是沒有達(dá)到不合格點(diǎn)數(shù)，則執(zhí)行步驟4；

步驟10：判斷所有開關(guān)是否測試完畢；

若：判斷結(jié)果是所有開關(guān)都已經(jīng)測試完畢，則執(zhí)行步驟11；

或判斷結(jié)果是并非所有開關(guān)都測試完畢，則執(zhí)行步驟4；

步驟11：輸出開關(guān)壽命測試數(shù)據(jù)；

步驟12：測試結(jié)束。

本發(fā)明采用兩套同型號開關(guān)互連，并且多套開關(guān)同時自動測試，節(jié)約人力資源，節(jié)約時間；能夠?qū)崟r監(jiān)測開關(guān)的每次切換狀態(tài)，準(zhǔn)確度高。

當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。