Коммутационная плата для тестирования параметров радиоэлектронной аппаратуры

Предлагаемая полезная модель относится к области измерительной техники, а именно к средствам тестирования радиоэлектронной аппаратуры, например для измерения показателей целостности и прочности изоляции низковольтных цепей.
В качестве ближайшего аналога полезной модели может быть выбрана универсальная коммутационная плата для измерения радиационно-чувствительных электропараметров полупроводниковых приборов из патента на полезную модель RU 150 080, опубликованного в 2015 г. Предложенная в RU 150 080 универсальная плата путём коммутации измерительных и задающих приборов обеспечивает электрические режимы измерения параметров полупроводниковых приборов трёх типов (n-р-n и p-n-р биполярные транзисторы, n- и р-канальные МОП транзисторы, диоды), подключаемых к соответствующим группам разъёмов на печатной плате. Для проведения измерений универсальная коммутационная плата подключается к крейту PXI-1033 с платами PXI-4110, PXI-4071, который, в свою очередь, подключается к персональному компьютеру, с которого задаются необходимые режимы измерений. Таким образом, для проведения измерений используется комплект оборудования, состоящий из универсальной коммутационной платы, выполняющий функцию переходника, и крейта PXI-1033 и, соответственно, очевидна техническая проблема, заключающаяся в необходимости отказа от использования сложных и дорогостоящих комплектов оборудования при проведении измерений электрических параметров. Рациональным решением данной технической проблемы является перенос функций коммутации на саму коммутационную плату с обеспечением программного управления при помощи персонального компьютера.
Для решения данной технической проблемы предложена коммутационная плата, содержащая связанные с ЭВМ средства подключения исследуемых изделий. В отличие от аналога на плате расположена совокупность микросхем, каждая из которых состоит из двух оптических реле, управляемых микроконтроллером, подключённым к обеспечивающему связь с ЭВМ разъёму с последовательным способом обмена информацией.
Полезная модель поясняется следующими изображениями:
фиг. 1 – схема подключения коммутационной платы при проведении измерений;
фиг. 2 – принципиальная схема установленных на плате микросхем, состоящих из двух оптических реле;
фиг. 3 – компоновка печатной платы с установленными микросхемами;
фиг. 4 – компоновка измерительного прибора с предложенной платой, выполненного на базе клеммной колодки ДК-262.
Работа предложенной коммутационной плате может быть пояснена на примере платы прибора (ДК262-А), выполненного на базе клеммной колодки ДК-262. Данный пример приведён для общего пояснения принципов работы печатной платы, не является исчерпывающим и не ограничивает возможность иных вариантов применения платы и её конструкции согласно замыслу предложенной полезной модели.
Коммутационную плату в составе прибора ДК262-А подключают (фиг. 1) через кабель USB – miniUSB 1 к ЭВМ с необходимыми программными средствами, обеспечивающими проведение измерений. Также, к коммутационной плате может быть подключён какой-либо измерительный прибор, например, мультиметр U1251А для проверки целостности в низковольтных цепях, подключаемый к ЭВМ через кабель USB-IR 2. При проверке прочности и сопротивления изоляции вместо мультиметра можно использовать Е6-13а или аналогичные приборы проверки, при этом показания снимаются непосредственно с измерительного прибора. Выводы измерительного прибора заданного типа соединяются при помощи жгута 3 с коммутационной платой через клеммы «А» и «Б». Тестируемое изделие подключают через любой кабель с РС50ТВ к плате через разъёмы Ш1 и/или Ш2 для запуска соответствующей программы проверки. Использование коммутационной платы в составе прибора, выполненного на базе клеммной колодки ДК262, позволит осуществить одновременную коммутацию от одной до пятидесяти цепей в одной плате. Для каждой из таких цепей автоматическое соединение обеспечивается за счёт пары оптических реле (фиг. 2) в составе микросхем, размещённых на плате (фиг. 3). Выбор оптических реле для обеспечения соединения обусловлен тем, что такие реле оптически развязаны с логической схемой управления, то есть при коммутации высокого напряжения логическая схема не воспринимает помех. Управление оптическими реле происходит за счёт микроконтроллера, получающего необходимые данные и команды от ЭВМ через последовательный порт. Вводы устройства на базе клеммной колодки скомпонованы в прямоугольную матрицу, для ДК262 – 50 вводов (фиг. 4), дополнительно, на ДК262-А сохранены тумблеры (фиг. 4), которые позволяют отключить какое-либо соединение в ручном режиме.
Таким образом, становится возможным выполнить проверку целостности в низковольтных цепях, проверку прочности изоляции в автоматическом режиме и т.п. без использования дорогостоящего оборудования, причём функции коммутации возложены основную на коммутационную плату, а основные измерительные функции на любые существующие измерительные приборы.