导通测试装置、绝缘测试装置和通用测试机的测试系统技术领域
本发明涉及PCB板测试领域，具体涉及一种导通测试装置、绝缘测试
装置和通用测试机的测试系统。
背景技术
随着使用大规模集成电路的产品不断出现，相应的PCB的安装和测试
工作已越来越重要。印制电路板的通用测试是PCB行业传统的测试技术。
最早的通用电性测试技术可追溯至七十年代末八十年代初，由于当时的元
器件均采用标准封装(Pitch为100mil)，PCB亦只有THT(通孔技术)密度
层次，所以欧美测试机厂商就设计了一款标准网格的测试机，只要PCB上
的元件和布线是按照标准距离排布的，则每个测试点均会落在标准网格点
上，因为当时所有PCB都能通用，故称为通用测试机。
现有技术中的通用测试机通过对样板的参数采集，设定误差范围，与
被测板进行比较并判断是否合格。测试操作简易化：只需手动将针床压合，
系统就会自动化处理，并得出产品好坏结果，免去人为判断因素，其速度
是手动测试无法比拟的。系统由采集、控制板卡及测试软件组成，外接可
编程AC/DC电源和直流负载，高采样率产品可选配外接示波器。系统对PCBA
多信号可同步测试，人性化的操作界面、模块化的编程环境以及机种
(Model)的方便转换，为企业节省人力物力，提高生产效率，从而给企业
带来经济效益。
但是，现有通用测试机的测试电路中，导通测量电路测量范围大概为
10Ω～100Ω±10％，绝缘测试电路测试范围为1MΩ～50MΩ±10％，随着业内
对PCB板卡测试的要求越来越高，在进行碳板测试时，测量电路已不能满
足测试要求。因此就需要对测试电路进行改进设计。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中电路板导通、绝缘测
试电路的测量范围较窄。
为此，本发明实施例所提供的技术方案为：
一种导通测试装置，包括：第一测试端、第二测试端、多档恒流源电
路、多档可调放大电路和第一电压比较电路，其中
第一测试端与多档恒流源电路和多档可调放大电路的一端连接；
第二测试端接地，第一测试端和第二测试端用于分别与待测电路板上
的两个待测点连接，以测试该两个待测点之间的导通是否合格；
多档恒流源电路的另一端接预设导通测试电压，用于为两个待测点提
供大小不同的恒定电流；
多档可调放大电路的另一端连接第一电压比较电路，用于根据获取的
控制信号选择的放大倍数将两个待测点之间的电压放大，并将放大后的电
压输入至第一电压比较电路；
第一电压比较电路用于将多档可调放大电路输出的电压与第一基准电
压相比较，当多档可调放大电路输出的电压大于第一基准电压时，判断进
行导通测试的两个待测点之间的导通不合格。
优选地，多档恒流源电路包括稳压源电路、多档电阻分压电路、选通
开关UC26和恒流源电路，稳压源电路输出的稳定电压经多档电阻分压电路
后输出大小不同的多种电压，选通开关UC26根据获取的控制信号选择其中
一种电压，该电压接恒流源电路输出恒定电流。
优选地，多档恒流源电路还包括放大倍数可调的第一放大电路，第一
放大电路设置在稳压源电路和多档电阻分压电路之间，用于调整多档电阻
分压电路的输入电压。
优选地，还包括地址选择电路，地址选择电路的输入端获取控制信号、
输出端与选通开关UC26的地址输入端连接，地址选择电路根据获取的控制
信号输出不同的地址信号以选择性地导通选通开关UC26中的一条通道。
优选地，多档可调放大电路包括运算放大器UC28A、电阻R62、多个反
馈电阻电路和由获取的控制信号控制的选通开关UC27，电阻R62的一端接
进行导通测试的两个待测点之间的电压、另一端与运算放大器UC28A的第
一输入端连接，多个反馈电阻电路的一端分别与运算放大器UC28A的第一
输入端连接、另一端分别与选通开关UC27的多个输入端对应连接，选通开
关UC27的输出端与运算放大器UC28A的输出端连接，运算放大器UC28A的
第二输入端接地。
一种绝缘测试装置，包括：第三测试端、第四测试端、运算放大电路
和第二电压比较电路，其中
运算放大电路包括多个反馈电路和运算放大器U17A，多个反馈电路的
一端分别与运算放大器U17A的第一输入端连接、另一端分别与运算放大器
U17A的输出端连接作为运算放大电路的输出端，运算放大器U17A的第二输
入端接地；
多个反馈电路的每一个均包括串联连接的第一反馈电阻和可控开关，
可控开关用于根据获取的控制信号导通或者断开对应的反馈电路以调整运
算放大电路的放大倍数；
第三测试端与运算放大器U17A的第一输入端连接；
第四测试端接预设绝缘测试电压，第三测试端和第四测试端用于分别
与待测电路板上的两个待测点连接，以测试该两个待测点之间的绝缘是否
合格；
运算放大电路的输出端与第二电压比较电路连接，用于将预设绝缘测
试电压放大，并将放大后的电压输入至第二电压比较电路，运算放大电路
的放大倍数由导通的反馈电路的电阻和两个待测点之间的电阻决定；
第二电压比较电路，用于将运算放大电路输出的电压与第二基准电压
相比较，当运算放大电路输出的电压大于第二基准电压时，判断进行绝缘
测试的两个待测点之间的绝缘不合格。
一种通用测试机的测试系统，包括多档恒流源电路、多档可调放大电
路、第一电压比较电路、运算放大电路和第二电压比较电路、第一可控开
关以及第五、第六测试端，其中
测试系统的第五测试端和第六测试端分别与待测电路板上的两个待测
点连接，以测试该两个待测点之间的导通是否合格或者绝缘是否合格；
当进行导通测试时，第六测试端与多档恒流源电路和多档可调放大电
路的一端连接；当进行绝缘测试时，第六测试端接预设绝缘测试电压；
多档恒流源电路的另一端接预设导通测试电压，用于为进行导通测试
的两个待测点提供大小不同的恒定电流；
多档可调放大电路的另一端连接第一电压比较电路，用于根据获取的
控制信号选择的放大倍数将进行导通测试的两个待测点之间的电压放大，
并将放大后的电压输入至第一电压比较电路；
第一电压比较电路用于将多档可调放大电路输出的电压与第一基准电
压相比较，当多档可调放大电路输出的电压大于第一基准电压时，判断进
行导通测试的两个待测点之间的导通不合格；
运算放大电路包括多个反馈电路和运算放大器U17A，多个反馈电路的
一端分别与运算放大器U17A的第一输入端连接、另一端分别与运算放大器
U17A的输出端连接作为运算放大电路的输出端，运算放大器U17A的第二输
入端接地；
多个反馈电路的每一个均包括串联连接的第一反馈电阻和可控开关，
可控开关用于根据获取的控制信号导通或者断开对应的反馈电路以调整运
算放大电路的放大倍数；
第五测试端与运算放大器U17A的第一输入端连接；
运算放大电路的输出端与第二电压比较电路连接，用于将预设绝缘测
试电压放大，并将放大后的电压输入至第二电压比较电路，运算放大电路
的放大倍数由导通的反馈电路的电阻和进行绝缘测试的两个待测点之间的
电阻决定；
第二电压比较电路，用于将运算放大电路输出的电压与第二基准电压
相比较，当运算放大电路输出的电压大于第二基准电压时，判断进行绝缘
测试的两个待测点之间的绝缘不合格；
第一可控开关设置在运算放大器U17A的第一输入端与输出端之间，在
进行导通测试时，根据控制信号断开全部反馈电路，并闭合第一可控开关，
使得运算放大器U17A的第一输入端的电压等于其第二输入端的电压。
优选地，还包括用于闭合或断开该测试系统的开关电路，开关电路包
括第二可控开关和与第二可控开关控制端连接的控制电路，第二可控开关
的一端与运算放大器U17A的第一输入端连接，另一端与该测试系统的第五
测试端连接，控制电路用于接收控制信号并根据该控制信号控制第二可控
开关的通断。
优选地，控制电路包括电源电路、第三可控开关和第一光电隔离电路，
电源电路与第三可控开关串联连接后接第二可控开关的控制端，第一光电
隔离电路的输入端接收控制信号、输出端与第三可控开关的控制端连接以
控制第三可控开关的通断。
优选地，该系统还包括继电器电路和第二光电隔离电路，继电器电路
设置在多档恒流源电路与该测试系统的第六测试端之间，第二光电隔离电
路一端接预设绝缘测试电压、另一端与该测试系统的第六测试端连接，继
电器电路和第二光电隔离电路用于根据控制信号来切换绝缘测试装置和导
通测试装置的通断状态。
优选地，还包括多个用于切换待测点的第四可控开关，进行绝缘测试
的两个待测点和/或进行导通测试的两个待测点中的一个待测点与该测试
系统的第五测试端连接，另一个待测点分别通过第四可控开关与该测试系
统的第六测试端连接，第四可控开关的通断由获取的控制信号控制。
优选地，还包括理论值提供电路，用于在导通测试时提供第一基准电
压，在绝缘测试时提供第二基准电压，理论值提供电路包括数模转换电路
和基准电压电路，数模转换电路用于根据获取的控制指令输出相应的电压，
基准电压电路为数模转换电路提供基准电压。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明实施例提供的导通测试装置，在进行电路板的导通测试时可
以根据实际需要选择多档恒流源电路的不同档位从而为两个待测点提供不
同大小的恒定电流，还可通过选择多档可调放大电路的不同档位为两个待
测点之间的电压选择不同的放大倍数。因此，该导通测试装置在进行电路
板的导通测试时具有较大的测量范围。
2.本发明实施例提供的导通测试装置，其多档恒流源电路中，是由稳
压源电路给恒流源电路提供输入电压，进一步保证了其输出电流的稳定性，
从而提高了导通测试装置的测量准确性。
3.本发明实施例提供的导通测试装置，其多档恒流源电路还包括放大
倍数可调的第一放大电路，第一放大电路设置在稳压源电路和多档电阻分
压电路之间，该第一放大电路进一步扩大了多档恒流源电路输出电流的可
调范围，从而也进一步扩大了该导通测试装置的测试范围。
4.本发明实施例提供的绝缘测试装置，在进行电路板的绝缘测试时可
以根据实际需要选通运算放大器U17A上的不同反馈电路，从而选择不同的
放大倍数。因此，该绝缘测试装置在进行绝缘测试时具有较大的测量范围。
5.本发明实施例提供的通用测试机的测试系统，既可以实现电路板上
的两个待测点之间的绝缘测试，也可以实现两个待测点之间的导通测试。
在进行绝缘测试时，运算放大电路中的每一个反馈电路都包括串联连接的
第一反馈电阻和可控开关，各个可控开关的通断由获取的控制信号控制，
从而导通不同的反馈电路以选择运算放大电路不同的放大倍数，从而提高
绝缘测试的测量范围。在进行导通测试时，多档恒流源电路可以根据获取
的控制信号选择不同的档位以输出不同大小的电流给两个待测点，多档可
调放大电路也可以根据获取的控制信号选择不同的档位以调整其放大倍
数，从而提高了导通测试的测量范围，即该通用测试机的测试系统在进行
绝缘测试和导通测试时都具有较大的测试范围。
6.本发明实施例提供的通用测试机的测试系统，其理论值提供电路可
以直接根据获取的控制信号输出对应大小的电压，因此在进行导通测试或
绝缘测试时，根据绝缘测试装置选择的档位或导通测试装置选择的档位等
生成的控制信号可以直接控制理论值提供电路输出对应的基准电压以与实
际输出值比较来确定两个待测点之间的绝缘或导通是否合格。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下
面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，
显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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
得其他的附图。
图1为本发明实施例1的导通测试装置的结构框图；
图2为图1中的多档恒流源电路的电路图；
图3为图2中的地址选择电路的电路图；
图4为图1中的多档可调放大电路的电路图；
图5为设置在图1中的多档可调放大电路之前的限压保护电路和电
压跟随电路的电路图；
图6为本发明实施例2的绝缘测试装置的结构框图；
图7为本发明实施例3的通用测试机的测试系统的整体结构框图；
图8为图7中的开关电路的电路图；
图9为图7中的开关电路的控制电路的电路图；
图10为图7中的继电器电路的电路图；
图11为图7中的第二光电隔离电路的电路图；
图12为图7中的理论值提供电路的电路图；
图13和图14为本发明实施例3中通用测试机的测试系统的整体电路
原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，
所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发
明中的实施例，本领域普通技术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，术语“第一”、“第二”、“第三”
仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，除非另有
明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，
也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无
线连接，也可以是有线连接。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。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼
此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供了一种导通测试装置，本实施例中的各种控制信号、控
制指令由与该导通测试装置连接的上位机输出，如图1所示，包括：第一
测试端、第二测试端、多档恒流源电路、多档可调放大电路和第一电压比
较电路，其中
第一测试端与多档恒流源电路和多档可调放大电路的一端连接；
第二测试端接地，第一测试端和第二测试端用于分别与待测电路板上
的两个待测点连接，以测试该两个待测点之间的导通是否合格；
多档恒流源电路的另一端接预设导通测试电压，用于为两个待测点提
供大小不同的恒定电流；
多档可调放大电路的另一端连接第一电压比较电路，用于根据获取的
控制信号选择的放大倍数将两个待测点之间的电压放大，并将放大后的电
压输入至第一电压比较电路；
第一电压比较电路用于将多档可调放大电路输出的电压与第一基准电
压相比较，当多档可调放大电路输出的电压大于第一基准电压时，判断进
行导通测试的两个待测点之间的导通不合格。
本发明实施例提供的导通测试装置，在进行导通测试时，将其第一测
试端和第二测试端分别与待测电路板上的两个待测点连接，并预设导通测
试电压，根据获取的控制信号选择多档恒流源电路和多档可调放大电路中
的合适档位。之后，根据选择的多档恒流源电路的档位和多档可调放大电
路的档位选择对应的第一基准电压。此时多档恒流源电路输出的电流一定，
多档可调放大电路的放大倍数也一定，两个待测点之间的电阻越大，其电
压越大，多档可调放大电路输出的电压也越大；反之，多档可调放大电路
输出的电压越小。因此，如果多档可调放大电路输出的电压大于第一基准
电压，则该两个待测点之间的导通不合格。
本发明实施例提供的导通测试装置，在进行电路板的导通测试时可以
根据实际需要选择多档恒流源电路的不同档位从而为两个待测点提供不同
大小的恒定电流，还可为进行导通测试的两个待测点之间的电压选择不同
的放大倍数。因此，该导通测试装置在进行电路板的导通测试时具有较大
的测量范围。
作为优选的实施方式，如图2所示，多档恒流源电路包括稳压源电路、
多档电阻分压电路、选通开关UC26(74HC4051)和恒流源电路，稳压源电
路输出的稳定电压经多档电阻分压电路后输出大小不同的多种电压，选通
开关UC26根据获取的控制信号选择其中一种电压，该电压接恒流源电路输
出恒定电流。
本实施例中的多档恒流源电路中，是由稳压源电路给恒流源电路提供
输入电压，进一步保证了其输出电流的稳定性，从而提高了导通测试装置
的测量准确性。
具体地，上述稳压源电路包括可控精密稳压源Z2(TL431)、电阻R50、
二极管D19、电阻R52、电容CP7和电容C106，可控精密稳压源Z2的阴极
和参考极分别与电阻R50的一端、二极管D19的阳极连接，电阻R50的另
一端接供电电源，可控精密稳压源Z2的阳极接预设导通测试电压(GNDH)，
二极管D19的阴极通过电阻R52接预设导通测试电压，电容CP7和电容C106
的一端分别与可控精密稳压源Z2的阴极连接、另一端分别接预设导通测试
电压。可控精密稳压源Z2的阴极与电容CP7、C106的连接处作为该稳压源
电路的输出端。预设导通测试电压即GNDH和GND之间的电压，在进行导通
测试时GNDH与GND之间的电压较低，例如可为24V。
上述多档电阻分压电路包括电阻R53-R58、R99-104和R114，电阻R53
的一端作为该多档电阻分压电路的输入端，另一端与电阻R54-R58、
R99-101、R103、R104和R114依次串联连接后接预设导通测试电压，电阻
R102与电阻R101并联。电阻R54与R55的连接处与选通开关UC26的第一
输入端连接、电阻R55与R56的连接处与选通开关UC26的第二输入端连接、
电阻R56与R57的连接处与选通开关UC26的第三输入端连接、稳压源电路
中二极管D19的阴极与选通开关UC26的第四输入端连接、电阻R57与R58
的连接处与选通开关UC26的第五输入端连接、电阻R101与R103的连接处
与选通开关UC26的第六输入端连接、电阻R103与R104的连接处与选通开
关UC26的第七输入端连接、电阻R104与R114的连接处与选通开关UC26
的第八输入端连接。
上述恒流源电路包括运放U25B(LF353D)、场效应管QN1和电阻R64，
运放U25B的同相输入端与选通开关UC26的输出端连接、输出端与场效应
管QN1的栅极连接、反相输入端与场效应管QN1的源极连接，场效应管QN1
的漏极作为该恒流源电路的输出端，场效应管QN1的源极与电阻R64连接
后接预设导通测试电压。
本实施提供的上述多档恒流源电路，可以通过获取的控制信号选择将
大小不同的电压输入到恒流源电路中，从而输出大小不同的恒定电流给进
行导通测试的两个待测点，扩大了导通测试的测试范围。另外，该多档恒
流源电路可靠性高，输出的电流恒定，也提高了测试结果的可靠性。
作为进一步优选的实施方式，如图2所示，多档恒流源电路还包括放
大倍数可调的第一放大电路，第一放大电路设置在稳压源电路和多档电阻
分压电路之间，用于调整多档电阻分压电路的输入电压。该第一放大电路
包括运放U25A(LF353D)、电阻R51、可变电阻VR1和电容C105，运放U25A
的同相输入端与稳压源电路的输出端连接、输出端与多档电阻分压电路的
输入端连接，可变电阻VR1的两端分别与运放U25A的反相输入端、输出端
连接，电容C105与可变电阻VR1并联，电阻R51的一端与运放U25A的反
相输入端连接、另一端接预设导通测试电压。
本发明实施例中，该放大倍数可通过可变电阻VR1调节的第一放大电
路进一步扩大了多档恒流源电路输出电流的可调范围，从而也进一步扩大
了该导通测试装置的测试范围。
具体地，该导通测试装置还包括地址选择电路，地址选择电路的输入
端获取控制信号、输出端与选通开关UC26的地址输入端连接，地址选择电
路根据获取的控制信号输出不同的地址信号以选择性地导通选通开关UC26
中的一条通道。如图3所示，该地址选择电路包括D触发器UC18(74HCT374)、
反相缓冲器UC24-A/UC24-B/UC24-C(7406)、光耦合器T21/T22/T23(PC817)
和电阻R59-R61、电阻R47-R49，D触发器UC18的输入端与上位机连接以获
取控制信号、其中三个输出端分别与反相缓冲器UC24-A/UC24-B/UC24-C的
输入端连接，反相缓冲器UC24-A/UC24-B/UC24-C的输出端分别与光耦合器
T21/T22/T23的阴极连接，光耦合器T21/T22/T23的阳极分别通过电阻
R47-R49与供电电源连接，光耦合器T21/T22/T23的发射极分别与选通开关
UC26的三个地址输入端连接。电阻R59-R61的一端分别与光耦合器
T21/T22/T23的发射极连接、另一端均接预设导通测试电压，光耦合器
T21/T22/T23的集电极分别接供电电源。
本发明实施例中的该地址选择电路使得上位机可以方便地控制选通开
关UC26，从而方便地选择输入到恒流源电路中的电压。即为多档恒流源电
路档位的快速切换提供了便利。
作为优选的实施方式，如图4所示，上述多档可调放大电路包括运算
放大器UC28A、电阻R62、多个反馈电阻电路和由获取的控制信号控制的选
通开关UC27，电阻R62的一端接进行导通测试的两个待测点之间的电压、
另一端与运算放大器UC28A的第一输入端连接，多个反馈电阻电路的一端
分别与运算放大器UC28A的第一输入端连接、另一端分别与选通开关UC27
的多个输入端对应连接，选通开关UC27的输出端与运算放大器UC28A的输
出端连接，运算放大器UC28A的第二输入端接地。具体地，该多档可调放
大电路为反相比例放大电路，其中多个反馈电阻电路分别为由电阻R63-R67
依次串联形成的第一反馈电阻电路、由电阻R77-R80依次串联形成的第二
反馈电阻电路、由电阻R81-R83依次串联形成的第三反馈电阻电路、由电
阻R84和R68串联形成的第四反馈电阻电路、由电阻R85构成的第五反馈
电阻电路、由电阻R69、R73和R74依次串联形成的第六反馈电阻电路、由
电阻R93-R95依次串联形成的第七反馈电阻电路、由电阻R109构成的第八
反馈电阻电路。第一反馈电阻电路至第八反馈电阻电路的一端分别与运放
UC28A的反相输入端连接、另一端分别与选通开关UC27的第一输入端至第
八输入端对应连接。
另外，如图3所示，选通开关UC27的三个地址输入端分别与地址选择
电路中D触发器UC18的三个输出端连接，该三个输出端同时也与反相缓冲
器UC24-A/UC24-B/UC24-C的输入端连接，即上位机在通过地址选择电路控
制选通开关UC26的同时也控制选通开关UC27。
本发明实施例中，上位机只需要生成一个控制指令并输出就可以同时
控制选通开关UC26和UC27，即方便了导通测试时的档位切换。
作为进一步优选的实施方式，如图5所示，多档可调放大电路与导通
测试装置的第一测试端之间还依次包括限压保护电路和由运放UC28B构成
的电压跟随电路，限压保护电路包括稳压二极管ZDP1和电阻R、R0，电阻
R、R0的一端分别与导通测试装置的第一测试端连接，电阻R的另一端与稳
压二极管ZDP1的正极连接，电阻R0的另一端与稳压二极管ZDP1的负极共
同接地，电阻R与稳压二极管ZDP1的连接处作为该限压保护电路的输出端
与运放UC28B的同相输入端连接，运放UC28B的输出端与电阻R62连接。
其中，稳压二极管ZDP1为12V，用于限制输出给多档可调放大电路的最大
电压，防止后级电路被损坏。
实施例2
本实施例提供了一种绝缘测试装置，本实施例中的各种控制信号、控
制指令由与该绝缘测试装置连接的上位机输出，如图6所示，包括：第三
测试端、第四测试端、运算放大电路和第二电压比较电路，其中
运算放大电路包括多个反馈电路和运算放大器U17A，多个反馈电路的
一端分别与运算放大器U17A的第一输入端连接、另一端分别与运算放大器
U17A的输出端连接作为运算放大电路的输出端，运算放大器U17A的第二输
入端接地；
多个反馈电路的每一个均包括串联连接的第一反馈电阻和可控开关，
可控开关用于根据获取的控制信号导通或者断开对应的反馈电路以调整运
算放大电路的放大倍数；
第三测试端与运算放大器U17A的第一输入端连接；
第四测试端接预设绝缘测试电压，第三测试端和第四测试端用于分别
与待测电路板上的两个待测点连接，以测试该两个待测点之间的绝缘是否
合格；
运算放大电路的输出端与第二电压比较电路连接，用于将预设绝缘测
试电压放大，并将放大后的电压输入至第二电压比较电路，运算放大电路
的放大倍数由导通的反馈电路的电阻和两个待测点之间的电阻决定；
第二电压比较电路，用于将运算放大电路输出的电压与第二基准电压
相比较，当运算放大电路输出的电压大于第二基准电压时，判断进行绝缘
测试的两个待测点之间的绝缘不合格。
本实施例提供的绝缘测试装置，在进行绝缘测试时，需要将其第三测
试端和第四测试端分别与待测电路板上的两个待测点连接，并预设绝缘测
试电压，上位机根据实际需要输出对应的控制信号来选择导通合适的反馈
电路，以选择合适的放大倍数。之后，根据选择导通的反馈电路选择对应
的第二基准电压。两个待测点之间的电阻越大，运算放大电路输出的电压
越小；反之，运算放大电路输出的电压越大。因此，如果运算放大电路输
出的电压大于第二基准电压，则说明该两个待测点之间的绝缘不合格。
本发明实施例提供的绝缘测试装置，在进行电路板的绝缘测试时可以
根据实际需要选通运算放大器U17A上的不同反馈电路，从而选择不同的放
大倍数。因此，该绝缘测试装置在进行绝缘测试时具有较大的测量范围。
实施例3
如图7所示，本实施例提供了一种通用测试机的测试系统，本实施例
中的各种控制信号、控制指令由与该测试系统连接的上位机输出，包括多
档恒流源电路、多档可调放大电路、第一电压比较电路、运算放大电路和
第二电压比较电路、第一可控开关以及第五、第六测试端，其中
测试系统的第五测试端和第六测试端分别与待测电路板上的两个待测
点连接，以测试该两个待测点之间的导通是否合格或者绝缘是否合格；
当进行导通测试时，第六测试端与多档恒流源电路和多档可调放大电
路的一端连接；当进行绝缘测试时，第六测试端接预设绝缘测试电压；
多档恒流源电路的另一端接预设导通测试电压，用于为进行导通测试
的两个待测点提供大小不同的恒定电流；
多档可调放大电路的另一端连接第一电压比较电路，用于根据获取的
控制信号选择的放大倍数将进行导通测试的两个待测点之间的电压放大，
并将放大后的电压输入至第一电压比较电路；
第一电压比较电路用于将多档可调放大电路输出的电压与第一基准电
压相比较，当多档可调放大电路输出的电压大于第一基准电压时，判断进
行导通测试的两个待测点之间的导通不合格；
运算放大电路包括多个反馈电路和运算放大器U17A，多个反馈电路的
一端分别与运算放大器U17A的第一输入端连接、另一端分别与运算放大器
U17A的输出端连接作为运算放大电路的输出端，运算放大器U17A的第二输
入端接地；
多个反馈电路的每一个均包括串联连接的第一反馈电阻和可控开关，
可控开关用于根据获取的控制信号导通或者断开对应的反馈电路以调整运
算放大电路的放大倍数；
第五测试端与运算放大器U17A的第一输入端连接；
运算放大电路的输出端与第二电压比较电路连接，用于将预设绝缘测
试电压放大，并将放大后的电压输入至第二电压比较电路，运算放大电路
的放大倍数由导通的反馈电路的电阻和进行绝缘测试的两个待测点之间的
电阻决定；
第二电压比较电路，用于将运算放大电路输出的电压与第二基准电压
相比较，当运算放大电路输出的电压大于第二基准电压时，判断进行绝缘
测试的两个待测点之间的绝缘不合格；
第一可控开关设置在运算放大器U17A的第一输入端与输出端之间，在
进行导通测试时，根据控制信号断开全部反馈电路，并闭合第一可控开关，
使得运算放大器U17A的第一输入端的电压等于其第二输入端的电压。即在
进行导通测试时，该测试系统的第五测试端与运算放大器U17A的接地的第
二输入端等电位。
本实施例提供的通用测试机的测试系统，既可以实现电路板上的两个
待测点之间的绝缘测试，也可以实现两个待测点之间的导通测试。在进行
绝缘测试时，上位机输出的控制信号可以通过控制可控开关来导通不同的
反馈电路以选择不同的放大倍数(并断开第一可控开关)，从而提高绝缘测
试的测量范围。在进行导通测试时，上位机可以控制选择多档恒流源电路
的输出的电流大小和多档可调放大电路的放大倍数，从而提高了导通测试
的测量范围，即该通用测试机的测试系统在进行绝缘测试和导通测试时都
具有较大的测试范围。
具体地，如图13所示，上述多档恒流源电路和多档可调放大电路可采
用上述实施例1中所述的具体电路。多档恒流源电路中的选通开关UC26和
多档可调放大电路中的选通开关UC27也可采用实施例1中的地址选择电路
来根据上位机输出的控制信号来控制。如图14所示，上述运算放大电路还
包括二极管D513和D514、电容CP17和稳压管ZD26、ZD27，二极管D513
和D514反向并联后分别与运算放大器U17A的第一输入端和第二输入端连
接，电容CP17的两端分别与运算放大器U17A的第一输入端、输出端连接，
稳压管ZD26、ZD27反向串联后分别与运算放大器U17A的第一输入端、输
出端连接。
具体地，如图7、8和9所示，本实施例提供的通用测试机的测试系
统还包括用于闭合或断开该测试系统的开关电路，开关电路包括第二可控
开关P1和与第二可控开关P1控制端连接的控制电路，第二可控开关P1的
一端与运算放大器U17A的第一输入端连接，另一端与该测试系统的第五测
试端连接，该控制电路用于接收控制信号并根据该控制信号控制第二可控
开关P1的通断。
具体地，如图9和14所示，控制电路包括电源电路、第三可控开关U5
(MC14066)和第一光电隔离电路，电源电路与第三可控开关U5串联连接
后接第二可控开关P1的控制端，第一光电隔离电路的输入端接收控制信号、
输出端与第三可控开关U5的控制端连接以控制该第三可控开关U5的通断。
电源电路包括电源模块UN308(B0505S-W5)和电容CP1，电源模块UN308
的正输出端和负输出端分别与电容CP1的两端连接。电源UN308的正输出
端通过二极管D2与第二可控开关P1的第一端连接，电源UN308的负输出
端依次通过电阻RP1和第三可控开关U5与第二可控开关P1的控制端连接，
第二可控开关P1的控制端和第一端通过电阻RP71连接，第二可控开关P1
的第二端与该测试系统的第五测试端连接。具体地，第二可控开关P1为PNP
型三极管(MMBTA92(2D))。第一光电隔离电路包括光耦T24(6N137)、电
阻R113、电阻R107和稳压二极管ZD62，光耦T24的阳极通过电阻R113接
+5V电压、阴极与上位机连接以接收上位机的控制信号，光耦T24的使能端
VE和电源端VCC分别接供电电源，光耦T24的接地端GND接地、输出端与
第三可控开关U5的控制端连接。另外，光耦T24的输出端通过电阻R107
接供电电源，并通过稳压二极管ZD62接通讯地。
作为具体的实施方式，如图7所示，本实施例提供的通用测试机的测
试系统中，还包括继电器电路和第二光电隔离电路，继电器电路设置在多
档恒流源电路与该测试系统的第六测试端之间，第二光电隔离电路一端接
预设绝缘测试电压、另一端与该测试系统的第六测试端连接，该继电器电
路和第二光电隔离电路用于根据控制信号来切换绝缘测试功能和导通测试
功能。具体地，在进行绝缘测试时，打开第二光电隔离电路而断开继电器
电路；在进行导通测试时，打开继电器电路而断开第二光电隔离电路。
具体地，如图10和13所示，上述继电器电路包括继电器UC33
(AD4C111)、反相缓冲器UC24-D和UC24-F(7406)、电阻R111和R112、
发光二极管LED4和LED5，继电器UC33的6引脚和7引脚连接后与该测试
系统的第六测试端连接、8引脚通过二极管D1与多档恒流源电路的输出端
连接、5引脚与多档可调放大电路的输入端连接、1引脚依次接发光二极管
LED5和电阻R111后接供电电源、2引脚通过反相缓冲器UC24-F与上位机
连接以接收控制信号、3引脚依次接发光二极管LED4和电阻R112后接供电
电源、4引脚通过反相缓冲器UC24-D与上位机连接以接收控制信号。
如图11和13所示，上述第二光电隔离电路包括光耦UNX1(AQV254H)、
电阻R117-R119、反相缓冲器UC5-D和UC5-E(7406)，光耦UNX1的1引脚
通过电阻R119接供电电源，反相缓冲器UC5-D的输入端与上位机连接、输
出端分别与反相缓冲器UC5-E的输入端和电阻R117的一端连接，电阻R117
的另一端接供电电源，反相缓冲器UC5-E的输出端分别与光耦UNX1的2引
脚、电阻R118的一端连接，电阻R118的另一端接供电电源，光耦UNX1的
4引脚与该测试系统的第六测试端连接连接，光耦UNX1的6引脚接预设绝
缘测试电压。优选地，光耦UNX1的6引脚与电阻R75的一端连接、电阻R75
的另一端接预设绝缘测试电压，且电容C96与电阻R75并联。
作为优选的实施方式，如图12所示，通用测试机的测试系统还包括理
论值提供电路，用于在导通测试时提供第一基准电压，在绝缘测试时提供
第二基准电压，理论值提供电路包括数模转换电路和基准电压电路，数模
转换电路用于根据获取的控制指令输出相应的电压，基准电压电路为数模
转换电路提供基准电压。
具体地，如图12所示，数模转换电路包括数模转换器UC13(TLC5615)，
其DIN端、SCLK端和端均与上位机连接以接收上位机的控制信号，REFIN
端与基准电压电路的输出端连接，OUT端通过由运放UC14A(LF353D)构成
的电压跟随器后输出第一基准电压或者第二基准电压。上述基准电压电路
包括可控精密稳压源Z1(TL431)、电阻R5、电容CP5和由运放UC19A(LF353D)
形成的电压跟随器，可控精密稳压源Z1的阴极和参考极分别与电阻R5的
一端、电容CP5的一端连接，可控精密稳压源Z1的阳极、电容CP5的另一
端接地，该电压跟随器的输入端与可控精密稳压源Z1的阴极连接、输出端
接数模转换器UC13的REFIN端，电阻R5的另一端接供电电源。理论值提
供电路还包括由运放UC15构成的电压比较电路，运放UC15的两个输入端
分别与运放UC19A的输出端、运放UC14A的输出端连接，用于比较基准电
压电路和数模转换电路输出的电压大小。本实施例中，正常情况下，运放
UC14A的输出的电压应该大于运放UC19A输出的电压，如果数模转换电路出
现了导致其输出电压降低到小于运放UC19A输出的电压时，该由运放UC15
构成的电压比较电路就可以及时输出异常信号，从而使用户可以及时发现
数模转换电路故障。电阻R6作为上拉电阻，其一端与运放UC15的输出端
连接、另一端接供电电源。
本发明实施例提供的通用测试机的测试系统中，在进行绝缘测试时，
上位机根据运算放大电路选通的反馈电路，即选择的放大倍数，输出不同
的控制信号给理论值提供电路，该理论值提供电路就可根据上位机的控制
信号输出对应的电压作为第二基准电压，以与运算放大电路实际输出的电
压进行比较来判断两个待测点之间的绝缘是否合格。在进行导通测试时，
上位机根据多档恒流源电路输出的电流大小和多档可调放大电路的放大倍
数输出不同的控制信号给理论值提供电路，该理论值提供电路就根据上位
机的控制信号输出对应的电压作为第一基准电压，以与多档可调放大电路
的导通电压进行比较来判断两个待测点之间的导通是否合格。因此，该理
论值提供电路具有根据上位机的控制信号输出不同电压的特点，保证了该
通用测试机的测试系统具有较宽的测试范围。
作为其他优选的实施方式，如图14所示，该通用测试机的测试系统还
包括多个用于切换待测点的第四可控开关，进行绝缘测试的两个待测点和/
或进行导通测试的两个待测点中的一个待测点与该测试系统的第五测试端
连接，另一个待测点分别通过第四可控开关与该测试系统的第六测试端连
接，第四可控开关的通断由获取的控制信号控制。具体地，如图14所示，
本实施例中一个第四可控开关NC7的一端与进行绝缘测试的两个待测点中
的一个待测点连接、另一端与该测试系统的第六测试端(即GNDT)连接，
其中电阻R3即表示进行绝缘测试的两个待测点之间的电阻；另一个第四可
控开关NC8的一端与进行导通测试的两个待测点中的一个待测点连接、另
一端与该测试系统的第六测试端(即GNDT)连接，其中电阻R1即表示进行
导通测试的两个待测点之间的电阻。上述用于切换待测点的第四可控开关
是由上位机通过8位可寻址锁存器U6(74HCT259)来控制的。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方
式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可
以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予
以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保
护范围之中。