[发明专利]一种多通道电压采集装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电学领域，特别是涉及一种用于模块电源老化监测的多通道电压采集装置及方法。

背景技术

目前，在电子系统的各种单板设计中，通常会用到各种型号DC/DC(directcurrent/direct current)电源模块，这些电源模块的质量直接影响单板乃至整个系统的正常运行，因此，这些电源模块的出厂需要进行严格的老化筛选过程，并且要求在老化过程中，对每个电源模块的工作状态和输出电压进行实时监测。

在上述背景下，需要有一个多通道电源采集装置，能够在几秒钟内对几百个电源模块的电压进行扫描采样，根据每次采样的结果与正常值进行对比，以判断是否在老化过程中出现异常。

市场上现有的电压采集装置，都是在比较理想的环境下进行几十路电压采集，没有考虑采集现场中电压的采集空间共模干扰和线传输干扰。但是，在实际的老化柜内，现场环境存在复杂的干扰，10几米的电压传输线缆在受干扰的情况下，如果不进行噪声处理和采取传输线上的抗干扰措施，采集电压的精度会受很严重的影响。另外，现有技术所采用的关键器件-线性光耦，线性度和使用寿命都有限制，会降低采集电压装置的采集精度和可靠性。

专利号为ZL01112943、发明名称为多通道高精度电压及铃流测试装置的中国专利，公开了一种多通道采集电压的方法，其使用继电器的方式进行通道切换。该技术方案的缺点是：单个通道切换速度慢，电压稳定时间较长，不利于在短时间内对几百路的通道扫描采集数据，并且该专利对电压波形取样，也没有充分考虑线缆的杂波干扰，只能在比较理想的检测环境下，实现高精度的测量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多通道电压采集装置及方法，用以解决现有技术电压采集精度低的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种多通道电压采集装置，所述装置包括：

与待检测电压模块数量一致的滤波放电单元，分别与所述待检测电压模块连接，用于对所述待检测电压模块输出的电压进行滤波；

多通道切换单元，与所述滤波放电单元连接，用于控制电压采集通道的切换；

逻辑控制单元，分别与所述多通道切换单元连接，用于产生所述多通道切换单元进行电压采集通道切换控制的通道切换控制信号；

处理器单元，分别与所述多通道切换单元、逻辑控制单元连接，用于对采集的电压进行处理，以及控制所述逻辑控制单元产生所述通道切换控制信号。

进一步，所述多通道切换单元包括与所述滤波放电单元数量一致、且分别与所述滤波放电单元一一连接的光耦继电器。

进一步，所述装置在多通道切换单元和处理器单元之间还设置有：

分量程单元，与所述多通道切换单元连接，设置有多档与所述待检测电源模块的采集电压相匹配的量程，每档量程都对应有各自的量程测试通道；

量程切换单元，分别与所述分量程单元、处理器单元和逻辑控制单元连接，其中，所述处理器单元控制所述逻辑控制单元产生量程切换控制信号，所述量程切换单元根据所述量程切换控制信号，控制与采集电压匹配的量程测试通道的通断。

进一步，所述量程切换单元通过光耦继电器控制每档量程对应的量程测试通道的通断。

进一步，所述装置还包括：

同相比例放大单元，分别与所述量程切换单元和处理器单元连接，用于消除所述分量程单元造成的电路间匹配干扰。

进一步，所述装置还包括：

模数转换单元，分别与所述同相比例放大单元和处理器单元连接，用于将所述同相比例放大单元输出电压的模拟信号转换为数字信号后，输入到所述处理器单元内。

进一步，所述装置还包括：

采集结果输出单元，与所述处理器单元连接，用于在所述处理器单元的控制下，输出采集的电压数据。

另一方面，本发明还提供一种多通道电压采集方法，所述方法包括以下步骤：

对待检测电压模块的输出电压进行滤波；

控制与一个待检测电压模块对应的电压采集通道导通，对该待检测电压模块进行电压采集，采集完毕后关闭该电压采集通道；

循环上述步骤，依次导通剩余的电压采集通道，对剩余的待检测电压模块进行电压采集。

进一步，在导通电压采集通道之前，还包括：

选择与待检测电压模块输出电压相匹配的量程。

进一步，通过光耦继电器控制电压采集通道的导通。

本发明有益效果如下：