一种便携式综合测试设备

技术领域

本发明涉及工控计算机综合测试领域，特别涉及一种便携式综合测试设备。

背景技术

公知技术中广泛应用的以工控计算机为主机的测试设备主要有三种，第一种是分体式结构，由三大分散部件组成：工控计算机主机、适配器和显示器，工控计算机主机的各种板卡和适配器之间通过各种电缆连接起来。这种工控计算机因其有操作空间零散，占用空间大，操作也不方便，通常的做法是从上到下堆叠起来，其体积、重量和占用的空间体积都很大，而且搬动困难。第二种是将工控计算机主机、显示器和适配器装入一台大机柜中，这类测试设备克服了上述测试设备的零散状态，但较之前述测试设备多了一个大机柜，重量也比以前的测试设备增加了约4倍，电缆也增加了2倍。它高达1.6m的庞大机柜，以及重达100余千克的重量，所占用的空间大，移动和携带极其不方便，给外场检测带来了诸多困难。第三种是改装4U台式工控机，将适配器的功能放在工控机的前、后面板上，再单独配置一个显示器，这种工控机式的测试设备体积仍然很大，重量也不轻，携带仍然不方便；其采用的PCI架构的总线，配置的金手指式的主板和插卡在运输过程中极易因震动而松动，造成主板和功能板卡与母板接触不良，而影响工控机的正常启动，这种测试设备的性能不可靠。

目前亟需一种一体化的完整便携式综合测试设备用以测试工控计算机。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种便携式综合测试设备，以加固型笔记本计算机为主机的便携式综合测试设备，它具有一个适配器后面板、一个适配器左侧板、一个适配器上侧板、一个适配器上盖板，整个显示器采用向上翻转式，结构更紧凑，体积更小，重量更轻、性能更稳定、成本更低、携带更方便，解决了上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种便携式综合测试设备，包括机箱，所述设备还包括后盖板、上盖板、机架组合、电源和左侧板；

所述机架组合包括机架及插接固定在机架内插接在母板上的CPU模块、第一总线模块、第二总线模块、第三总线模块、程控电阻模块、模数数模转换模块和离散量输入输出模块；所述电源安装在机架组合旁，给整个设备供电。

所述后盖板上设置有第一总线插座、第二总线插座、内部电源输入插座、外部电源输入插座、信号接口插座和外部电阻输入接口；

所述左侧板上设置有大电流显示面板、被测大气机电源开关、电阻选择开关、第一风扇和小电流显示面板；

所述机箱的右侧板上设置有第二风扇、接口阵列、串口和网口；

所述上盖板上设置有第三总线通讯测试接口、键盘和工控机上电开关；

所述第一总线模块通过第一总线连接到第一总线插座，第二总线模块通过第二总线连接到第二总线插座，第三总线模块通过第三总线连接到第三总线通讯测试接口，所述程控电阻模块和外部电阻输入接口通过的电阻选择开关切换后与信号接口插座的XS2电性连接，所述模数数模转换模块的一端和CPU模块电性连接，另一端和信号接口插座的XS2电性连接，所述离散量输入输出模块和信号接口插座的XS3电性连接。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述第一总线模块的电路连接结构为：所述第一总线模块通过编码器、解码器使用协议进行处理后将信号分别送到存储器和CPCI总线桥接芯片内，所述CPCI总线桥接芯片连接到CPCI总线。

为了更好地实现本发明，进一步地，第一总线模块依次通过隔离变压器、耦合变压器连接到外部。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述第二总线模块的电路连接结构为：第二总线模块连接到CPU模块，通过CPU模块连接到CPCI总线桥接芯片进而连接到CPCI总线。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述第三总线模块的电路连接结构为：所述第三总线模块连接到CPU模块，通过CPU模块连接到CPCI总线桥接芯片进而连接到CPCI总线。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述模数数模转换模块连接到CPU模块，通过CPU模块连接到CPCI总线桥接芯片进而连接到CPCI总线。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述模拟量输入信号经过过信号调理后通过多路器连接到模数数模转换模块中的ADC，所述模数数模转换模块中的DAC最终输出的模拟信号通过信号调理后作为模拟量输出信号输出。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述离散量输入信号通过限流保护后再通过光耦连接到CPU模块，所述CPU模块连接到CPCI总线桥接芯片进而连接到CPCI总线，所述CPU模块输出的离散量信号通过MOS继电器后经过限流保护，然后作为离散量输出信号输出。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明所述的一种便携式综合测试设备，结构紧凑、体积小巧，由于省去了机柜和专用适配器，将原适配器中的前面板、后面板，整合到便携式计算机的后盖板、左侧板、右侧板上和上盖板上，使之具有一体化构造，不仅结构紧凑，而且极大地减小了体积和重量；

2.本发明所述的一种便携式综合测试设备，成本低、通用性强，由于省去了适配器和机柜，不仅使内部电缆更加简洁，而且由于设计为大气数据计算机通用型外场检测设备，电气信号类型涵盖所有大气机，因此省去了每种大气机重复开发测试设备的费用；

3. 本发明所述的一种便携式综合测试设备，携带轻便、性能可靠，便携式综合测试设备重量和体积大大减小，提供了随时携带的方便性，在外场使用和携带都更加方便，而且由于采用加固型笔记本结构以及CPCI总线架构，测试设备更加稳定可靠，因而广泛应用于外场测试。

附图说明

为了更清楚地说明本技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：

图1为本发明的构造图；

图2为本发明的机架组合图；

图3为本发明的后盖板组合安装图；

图4为本发明的左侧板组合安装图；

图5为本发明的右侧板组合安装图；

图6为本发明的上盖板组合安装图；

图7为本发明内部模块之间的连接电路图；

图8为本发明1394B总线模块电路图；

图9为本发明1553B总线模块电路图；

图10为本发明ARINC429和RS-422总线模块电路图；

图11为本发明程控电阻离散量输入输出模块电路图；

图12为本发明模数转换（A/D）和数模转换（D/A）模块电路图；

图13为本发明离散量输入（D/I）和离散量输出（D/O）模块电路图；

图中，1-后盖板，2-机箱，3-上盖板，4-机架组合，5-电源，6-左侧板，7-第一总线模块，8-第二总线模块，9-CPU模块，10-机架，11-母板，12-第三总线模块，13-程控电阻模块，14-模数数模转换模块，15-离散量输入输出模块，16-第一总线插座，17-第二总线插座，18-内部电源输入插座，19-外部电源输入插座，20-信号接口插座，21-外部电阻输入接口，22-大电流显示面板，23-被测大气机电源开关，24-电阻选择开关，25-第一风扇，26-小电流显示面板，27-第二风扇，28-接口阵列，29-串口，30-网口，31-ARINC429总线通讯测试接口，32-RS-422总线通讯测试接口，33-键盘，34-工控机上电开关。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图13对本发明作详细说明。

实施例1

一种便携式综合测试设备，包括机箱2，所述设备还包括后盖板1、上盖板3、机架组合4、电源5和左侧板6；

所述机架组合4包括机架10及插接固定在机架10内插接在母板11上的CPU模块9、第一总线模块7、第二总线模块8、第三总线模块12、程控电阻模块13、模数数模转换模块14和离散量输入输出模块15；所述电源5安装在机架组合4旁，给整个设备供电。

所述后盖板1上设置有第一总线插座16、第二总线插座17、内部电源输入插座18、外部电源输入插座19、信号接口插座20和外部电阻输入接口21；

所述左侧板6上设置有大电流显示面板22、被测大气机电源开关23、电阻选择开关24、第一风扇25和小电流显示面板26；

所述机箱2的右侧板上设置有第二风扇27、接口阵列28、串口29和网口30；

所述上盖板3上设置有第三总线通讯测试接口、键盘33和工控机上电开关34；

如图7，所述第一总线模块7通过第一总线连接到第一总线插座16，第二总线模块8通过第二总线连接到第二总线插座17，第三总线模块12通过第三总线连接到第三总线通讯测试接口，所述程控电阻模块13和外部电阻输入接口21通过24的电阻选择开关切换后与信号接口插座20的XS2电性连接，所述模数数模转换模块14的一端和CPU模块9电性连接，另一端和信号接口插座20的XS2电性连接，所述离散量输入输出模块15和信号接口插座20的XS3电性连接。

实施例2

本发明在实施例1的基础上，如图9，所述第一总线模块7的电路连接结构为：所述第一总线模块7通过编码器、解码器使用协议进行处理后将信号分别送到存储器和CPCI总线桥接芯片内，所述CPCI总线桥接芯片连接到CPCI总线，这里的第一总线采用1553B总线。

第一总线模块7依次通过隔离变压器、耦合变压器连接到外部。

如图8，所述第二总线模块8的电路连接结构为：第二总线模块8连接到CPU模块9，通过CPU模块9连接到CPCI总线桥接芯片进而连接到CPCI总线，所述第二总线采用1394B总线。

进一步地，如图10，所述第三总线模块12的电路连接结构为：所述第三总线模块12连接到CPU模块9，通过CPU模块9连接到CPCI总线桥接芯片进而连接到CPCI总线，所述第三总线包括ARINC429总线和RS-422总线。

进一步地，如图12，所述模数数模转换模块14连接到CPU模块9，通过CPU模块9连接到CPCI总线桥接芯片进而连接到CPCI总线。

进一步地，所述模拟量输入信号经过过信号调理后通过多路器连接到模数数模转换模块14中的ADC，所述模数数模转换模块14中的DAC最终输出的模拟信号通过信号调理后作为模拟量输出信号输出。

进一步地，所述离散量输入信号通过限流保护后再通过光耦连接到CPU模块9，所述CPU模块9连接到CPCI总线桥接芯片进而连接到CPCI总线，所述CPU模块9输出的离散量信号通过MOS继电器后经过限流保护，然后作为离散量输出信号输出。

工作原理：在图1中，描述了便携式综合测试设备的后盖板1、机箱2、上盖板3、机架组合4、电源5、左侧板6的安装位置。电源5为工控计算机提供DC28V工作电源，同时为大气机提供DC28V工作电源，大气机所需的115V AC通过后盖板组合的115V AC插座序号19接入，经过左侧板组合的115V开关序号23提供给大气机。

在图2中，工控计算机的母板11应具有8个CPCI插槽，安装于便携式机箱的机架10内，CPU模块9插入母板11的专用插座，CPU模块9占用2个CPCI槽位，1553B总线模块7、1394B总线模块8、ARINC429和RS-422总线模块12、程控电阻模块13、模数数模转换模块14、离散量输入（D/I）和离散量输出（D/O）的离散量输入输出模块15，按顺序插入工控计算机机体组合的母板11上，并分别用模块自带锁紧螺钉紧固，确保测试设备的稳定性和可靠性。

在图3中，描述了后盖板1的人机接口，包括与大气机交联的1553B总线插座16（BUSA0、BUSB0、BUSA1、BUSB1）、1394B总线插座17（1394B0、1394B1、1394B2）、115VAC内部电源输入插座18、220V外部电源输入插座19及外部电源开关、信号接口插座序号20（XS1、XS2、XS3）、外部电阻输入接口序号21。其中，1394B总线插座17为3芯1394B专用圆形连接器，1553B总线插座16为专用总线连接器，115VAC内部电源输入插座18为5芯圆形连接器，外部电阻输入接口21为接线柱。

在图4中，描述了便携式测综合试设备与大气机交联时的加电控制开关和电流显示等，包括大气机上电后的115V大电流显示面板22、为大气机上电的被测大气机电源开关23（AAP开关、115V开关、28V开关）、电阻选择开关24、第一风扇25、28V小电流显示面板26。电阻选择开关24用于选择大气机的输入电阻为内部程控还是外接电阻箱输入，保险管包括115V保险管2A，28V保险管2A，第一风扇25的功能是为工控计算机扇热。

在图5中，描述了便携式测试设备的右侧板组合的功能，包括第二风扇27、4个USB接口阵列28、1个串口29、1个网口30。

在图6中，描述了便携式综合测试设备的上盖板3的功能，第三总线通讯测试接口包括ARINC429总线通讯测试接口31、RS-422总线通讯测试接口32、键盘33、工控机上电开关34。将大气机的ARINC429和RS-422总线的接收和发送通道信号引到板卡上，同时也引到上盖板的断线器插座上，便于大气机的ARINC429和RS-422总线信号测量，正常测试时，断开跳线器，设备自检时，用跳线器将ARINC429和RS-422总线的接收和发送端对应通道短接，实现测试设备ARINC429和RS-422总线的自发自收，以此判断测试设备有无故障。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。