分组的电路模块中的自测试、监视和诊断制造技术

一种用于向受电气测试的电容器提供电源的旋转电容器电气测试系统可包含：至少一个可编程电压源；至少一个可编程电流源；以及控制器，其用于对所述电压源和电流源进行编程。可提供随机存取非易失性存储器以用于存储信息且用于为所述控制器提供读取／写入能力。至少一个数字／模拟转换器可在所述控制器与所述可编程电压源和电流源之间通信。诊断程序可通过所述控制器操作以用于测试至少一些子系统的基本输入／输出功能的内部完整性。电路健康监视程序可通过所述控制器操作以用于周期性地测试和确定至少一些子系统的内部完整性。自测试程序可通过所述控制器操作以用于基于测试／故障而确定至少一些内部子系统是否在适当工作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于向受电气测试的电容器提供电源的旋转电容器电气测试系统，且具 体来说，涉及在分组电路模块中具有自测试、监视和诊断能力的旋转电容器电气测试系 统。
技术介绍
用于自动断定多个待测试的电容器的电容、耗散因数和绝缘电阻的装置是广泛己知 的，例如参见第4,931,721号美国专利。已知的旋转电容器电气测试系统包含向受电气 测试的电容器提供电压源的仪器。所述仪器含有两组四个不同类型的电路板，其垂直插 入一插件架。所述板可独立地插入和移除。这些板一起作用以提供电压源、电流源和输 出电压测量能力。将电路划分为四个单独的电路板，因为将此电路全部配合成可用的形 状因数是不可行的。当第一次组装系统时，可在个别电路板上进行电路内检验，且可使 用测试装置以测试每一板。然而，无法一起测试板群组，直到其全部安装在系统中且系 统测试程序运行为止。当在此板群组中存在故障时，不能立即明白群组中的哪个板出故 障。因此，必须检查所有四个板以找到问题。当板出故障时，不知道所述板已操作多长时间、其输出条件如何以及所述板已经受 何种温度。此数据将有用于确定电路的寿命并了解故障模式和弱点。如果可监视敏感电路且在达到某些限值时将其关闭或标记错误，那么可能能够防止 某些故障。在没有板载智能的情况下，这是较难以进行的。另一问题是这些电路板的保修跟踪。如果客户从备用系统获得一板以使出故障的系 统再次运行，那么这违反了保修政策。然而，除了印刷电路板(PCB)上书写的手写序 列号以外，没有方法跟踪此事件。可以许多不同方法单独测试个别的板以确保其适当被建置。然而，其最终需要插入 系统中以检验其一起工作，因此必须运行系统内测试。如果检测到故障，那么必须在系 统内作出诊断。现存的电气电容器测试仪器不使用模块化方法。现存系统中存在有限的内部读回能 力，因此必须使用若干外部仪表来査找故障且校准系统中的板。编序是使用PCB上的手写数字来处置的，且硬件并不知道。
技术实现思路
一种用于向受电气测试的电容器提供电源的旋转电容器电气测试系统的一个实施 例包含(例如)至少一个可编程电压源；至少一个可编程电流源；以及控制器，其用 于对所述电压源和电流源进行编程。可提供随机存取非易失性存储器以用于存储信息且 用于为所述控制器提供读取/写入接口能力。可提供至少一个数字/模拟转换器以用于在 所述控制器与所述可编程电压源和电流源之间通信。所述系统可包含诊断程序，其可通 过所述控制器操作以用于测试至少一些子系统的基本输入/输出功能的内部完整性。系统 可具备电路健康监视程序，其可通过所述控制器操作以用于周期性地测试和确定至少一 些子系统的内部完整性。自测试程序可通过所述控制器操作以用于基于测试/故障而确定 至少一些内部子系统是否在适当工作。所属领域的技术人员在结合附图阅读以下描述时将明白此实施例和其它实施例的 细节。附图说明本文的描述参考附图，其中在所有若干视图中，相同参考标号指代相同部分，且其中图1是根据本专利技术实施例的用于向受电气测试的电容器提供电源的旋转电容器电气 测试系统中的子系统的示意图。具体实施例方式用于电容器电气测试的下一代电源和测量仪器将用于输出测试电压波形所必需的 所有电路组合到一个机械组合件上。此组合件含有两个电路板，其彼此平行安装且经由 板对板连接器而连接。此组合件将称为模块。此组合件开发了仪器的模块化特征以改进 诊断能力、健康监视以及自测试能力。当然，执行检验电路板正确组装且其适当加电的初始步骤。 一旦此步骤完成，那么 就可将板组装在一起且模块测试可开始。模块经设计以插入底板中，所述底板经由高速并行总线与主控制器通信。主控制器与主机PC通话，所述主机PC可运行诊断接口以测试模块。插入底板中的板具有FPGA， 所述FPGA将地址和数据解码为命令且对模块执行适当功能。在板上具有此智能且能够使用诊断接口与板通信可向技术员提供更多信息以缩小可能发生故障的地方。此特定模块的主要部分是五个独立受控的可编程电流源和两个独立受控的可编程 电压源。可使用16位数/模转换器对电流进行编程，且可使用所有五个通道上的12位模 /数转换器读回所述电流。也可测量所述五个通道中的每一者的输出电压，以及每一电压 源的输出。因此，可在诊断接口中运行一读回测试，其中设置电压且随后读回，并且设 置电流且随后读回。如果读回的电流和电压在可接受的范围内，那么可称所述子系统正 在工作。其它软件可与外部仪器一起使用以检验准确性且执行校准，但此方法给出对电 路的第一级检查。如果通道是坏的，那么技术员可追踪整个电路链以找到故障。为了最 大程度的自动化，此整个例行程序可置于软件循环中且依序对所有通道执行。随后可将 数据与限值进行比较且显示通过/故障结果。高功率区段的散热器上的温度传感器可监视 温度，且在达到限值的情况下用信号通知错误。引起错误的电路的关闭可立即发生，因 为模块中的板之间的通信可直接发生。包含模块中的非易失性存储器以在电源断开之后存储信息。其可在若干方法中非常 有用。此存储器可存储唯一的电子序列号以辅助跟踪强制保修问题的板。其也可有用于 跟踪板是在何时且在何处制造和测试。另外，在操作期间存储器可使用关于其己运行的 时间量和例如平均环境温度和散热器温度以及输出电压和电流的统计数据等信息来进 行更新。在故障的情况下，此数据可被读回且可提供板何时、如何且为何出故障的线索。自测试是诊断能力的超集。诊断提供对模块中的电路进行读取和写入的最低级功 能。较高级功能或程序可使用这些功能来测试模块上的整个子系统。在设置输出之后读 回结果的能力允许此测试程序获得来自测试的自动反馈，因此称为"自测试"。可在系 统加电时或在需要时执行这些程序。诊断、监视和自测试能力不是现代系统中的新概念。然而，接受插入模块的平台而 不是执行特定功能的仪器的概念是电容器电气测试行业的新概念。模块较容易维护和测 试，且提供用于可再使用现存设计的增量式开发的清晰路径。将板保持为机械组合件防止了对模块的个别板的篡改。只要板保持在一起，其修正 将是兼容的且任何校准信息将是相关的。下一代电容器电气测试仪器中的模块含有高功率电路，所述高功率电路可在高达和 高于300 VDC的高电压下操作。因此，对散热器和功率输出电路的监视对于防止起火和 故障是重要的。如果温度达到其极限断路点，那么可立即关闭整个模块以移除危险且向 主控制器标记错误。如果模块在操作期间出故障，那么可将其拔出且用新的模块替换。 这确保出故障的系统在尽可能短的时间量内恢复操作。 一旦出故障的模块离开系统，就可将其置入另一诊断系统中以查明故障。较好的是此查找故障的时间在板离线时发生， 因此客户可重新回到生产。如果板在关键区域中具有内部读回能力，那么可写入软件例 行程序以使测试过程自动化。如果这不存在，那么可使用外部仪器来遵循类似的过程， 其仍将有助于查明问题。为了辅助确定板如何且为何出故障，可用散热器温度和环境温度、输出电压、时间 戳以及关于模块的任何其它相关信息来周期性地更新模块中的非易失性存储器。当故障 发生时，也可将其记录在存储器中。当模块被移除且经历测试程序时，可检视此记录的 数据以辅助查找故障。也可在将模块安装在其目标系统中之前个别地测试模块。如果起初便发现故障，那本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于向受电气测试的至少一个电容器提供电源的旋转电容器电气测试系统，所述测试系统与待测试的每一电容器电气接触，以用于测量受电气测试的每一电容器的至少一个电压值和至少一个电流值，所述测试系统的特征在于：　至少一个可编程电压源；　 至少一个可编程电流源；　控制器，其用于对所述电压源和电流源进行编程；　随机存取非易失性存储器，其用于存储信息且用于为所述控制器提供读取／写入接口能力；以及　至少一个数字／模拟转换器，其用于在所述控制器与所述可编程电压源和电 流源之间通信。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：肯尼思V阿尔蒙特，
申请(专利权)人：ESI电子科技工业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]