CN106814295B - 一种多通道电路测试装置及脑深部电极测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多通道电路测试装置，属于电路测试技术领域，其包括主测试电路，还包括被测通道切换电路，被测通道切换电路包括主处理器和至少两个由主处理器控制通断的可控开关，可控开关分别串联在主测试电路与各待测通道电极组成的电路回路中。该主处理器可以通过控制不同可控开关的通断使得主测试电路与不同的待测通道接通，从而可以实现多个待测通道的自动测试过程。与人工切换测试通道的方法相比，其测试操作简单、测试效率高、可靠性高。

Description

一种多通道电路测试装置及脑深部电极测试方法

技术领域

本发明涉及电路测试技术领域，具体涉及一种多通道电路测试装置及脑深部电极测试方法。

背景技术

目前，进行多通道电路的耐压测试或导通测试时，需要人工将测试仪的两个测试端分别与待测通道两端的电极接通进行测试，在测量完一个通道后再将两个测试端分别移到另一个待测通道两端的电极上以完成另一通道的测试。例如，包含多个触点的脑深部电极由于其触点较多，相同截面积的电极导线密度大，生产工艺复杂，最终的成品要通过耐压测试进行严格筛选。当前主要使用的耐压测试方法是通过耐压仪的两个输出电极接口直接夹在被测电极触点上进行测试，每测试完一组电极，就需要人工干预重新布线和重启耐压仪，操作流程复杂。另一方面，由于电极触点较多，人工布线很容易出现重复测试或者漏测的情况，对于产品筛选存在隐患。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于待测通道数量较多时，采用人工逐个连接测试电路不仅操作繁琐而且容易导致漏测的情况出现，测试结果的可靠性低。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种多通道电路测试装置，包括主测试电路，还包括被测通道切换电路，被测通道切换电路包括主处理器和至少两个由主处理器控制通断的可控开关，可控开关分别串联在主测试电路与各待测通道电极组成的电路回路中。

可选地，可控开关为固态继电器，固态继电器的两个输入端分别与主处理器连接，其中一路输出的两端分别与主测试电路供压电路的一端、待测通道的其中一个电极连接，另一路输出的两端分别与主测试电路供压电路的另一端、待测通道的另一个电极连接。

可选地，主测试电路包括用于采集被测通道两端电压的电压采集电路，电压采集电路的输出端与主处理器连接。

可选地，还包括用于显示测试参数和测试状态的显示电路，显示电路包括显示器件和连接器，显示器件通过连接器与主处理器连接。

可选地，还包括至少一路按键电路，按键电路分别与主处理器连接，用于控制测试流程的启动和停止、设定测试的起始通道和结束通道以及选择不同的测试参数。

可选地，按键电路包括按键元件、第一电容和第一电阻，第一电容与第一电阻并联后一端与按键元件的一端连接、另一端接地，按键元件的另一端接供电电源。

可选地，还包括电源管理电路和储能模块，电源管理电路包括充放电管理电路和电压转换电路，充放电管理电路用于控制储能模块的充放电过程，电压转换电路用于将储能模块的输出电压转换为待供电电路所需的电压。

可选地，充放电管理电路包括充电管理芯片，充电管理芯片的状态指示输出端与主处理器连接。

可选地，还包括用于检测储能模块电压的电压检测电路，电压检测电路与主处理器连接。

可选地，电压转换电路包括电压转换芯片，电压转换芯片的电能输入端与储能模块连接、电能输出端与待供电电路连接。

本发明还提供一种脑深部电极测试方法，采用上述装置，包括以下步骤：

对任意两个电极触点进行耐压测试；

耐压测试完毕后，从顶端开始的脑深部电极上的第一个与第二个电极触点和/或第二个与第三个电极触点使用电阻连接，电阻的电阻值为300-500欧姆，之后，向从顶端开始的脑深部电极上的第二个电极触点通入50-150V的电压，调节电压值到电极触点处温度升高至80-90℃，保持2s；

经过上述测试后，脑深部电极仍然完好则为良品，否则为废品。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的测试装置，其主处理器可以通过控制不同可控开关的通断使得主测试电路与不同的待测通道接通，从而可以实现多个待测通道的自动测试过程。与人工进行待测通道的切换方法相比，操作流程简单，降低了测试人员的工作量、提高了测试效率，另外也避免了在电极触点较多时人工布线很容易出现的重复测试或者漏测情况，大大增加了测试的准确性和可靠性。

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为本发明实施例中的主处理器及其周边电路图；

图2为本发明实施例中的电压采集电路图；

图3为本发明实施例中的固态继电器引脚连接图；

图4为本发明实施例中的显示电路图；

图5为本发明实施例中的按键电路图；

图6为本发明实施例中的充放电管理电路图；

图7为本发明实施例中的电压转换电路图；

图8一种脑深部电极的结构示意图。

附图标记说明：

1-套管；2-电极触点；21-导线；3-温度传感器；31-信号传输线

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。

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

如图1-2所示，本施例提供了一种多通道电路测试装置，包括主测试电路，其用于提供测试所用的电压、检测并输出被测通道两端的电压，该主测试电路具体可以是耐压仪，该装置还包括被测通道切换电路，被测通道切换电路包括主处理器和至少两个由主处理器控制通断的可控开关，可控开关分别串联在主测试电路与各待测通道电极组成的电路回路中。其中，上述主处理器可以采用基于ARM的32位微控制器STM32F103VET6，该主处理器可以通过控制不同可控开关的通断使得主测试电路与不同的待测通道接通，从而可以实现多个待测通道的自动测试过程。可控开关的数量与待测通道的数量相对应，具体可以是图3所示的18个，也可以是其它大于2的合理数量，从而实现各个待测通道依次与主测试电路导通。

本实施例提供的测试装置可以用于检测待测通道的绝缘阻抗和工频耐压是否满足设计标准，具体测试过程可以是：按照主处理器中预设的算法依次控制其中一路待测通道的两端与耐压仪的输出电压端导通，从而将耐压仪输出的工频电压加在待测通道两端，并通过耐压仪实时检测并输出待测通道两端的电压，如果待测通道两端的电压非正常跌落，则判定被测通道的耐压测试不合格。其中，被测通道两端是电极触点，也即电路回路的连接是通过电极触点实现的。该测试装置具体可以应用于多触点脑深部电极的耐压测试。与目前主流的通过耐压仪的两个输出电极接口直接夹在被测电极触点上进行测试的耐压测试方法相比，省去了每测试完一组电极就需要人工干预重新布线和重启耐压仪的过程，操作流程简单，降低了测试人员的工作量、提高了测试效率，另外也避免了在电极触点较多时人工布线很容易出现的重复测试或者漏测情况，大大增加了测试的准确性和可靠性。

上述测试装置还可以用于其它类型的测试，例如用于测试各待测通道之间的导通性能等。

在具体的实施方案中，主测试电路包括用于采集被测通道两端电压的电压采集电路，该电压采集电路的输出端与主处理器连接，具体是主处理器的PC1端口，以使得主处理器可以实时获取待测通道的测试电压，从而判断待测通道是否测试合格。如图2所示，该电压采集电路主要包括串联的电阻R438和R439，用于对待测通道两端的电压进行分压后输入主处理器；还包括电容C419，用于为反相的交流信号提供通路。另外，如图3所示，上述可控开关可以为固态继电器，例如COTOmos的双通道固态继电器CT338，固态继电器的两个输入端分别与主处理器连接以接收主处理器的通断控制信号，其中一路输出的两端分别与主测试电路供压电路的一端、待测通道的其中一个电极连接，另一路输出的两端分别与主测试电路供压电路的另一端、待测通道的另一个电极连接。从而，可以导通待测通道两端的电极与主测试电路供压电路的回路，同时也可以导通主测试电路中用于检测待测通道两端电压的电压采集电路。

如图4所示，本实施例提供的测试装置还包括用于显示测试参数和测试状态的显示电路，例如用于显示测试起始通道、测试结束通道、通电时间、时间间隔、储能电源的充放电状态和通道的测试状态等，该显示电路包括显示器件和连接器J30，显示器件通过连接器J30与主处理器连接。具体地，显示器件可以是液晶显示屏，连接器J30可以是具有20个端口的FH12A-20S-0.5SH。其中，主处理器作为主设备、显示器件作为从设备，主处理器的SPI通信接口PB12_SPI2_NSS与显示器件的片选端CS连接，主处理器的PD11端口与显示器件的数据/命令选择端RS连接，主处理器的SPI通信时钟信号端PB13_SPI2_SCK与显示器件接收时钟信号的端口SCL连接，主处理器SPI通信数据输出接口PB15与显示器件的数据接收端口SDI连接，主处理器的复位信号输出端PD13与显示器件的复位信号接收端RESET连接，主处理器的使能信号输出端PE0和PE1分别与可控开关Q31、Q30的控制端连接，可控开关Q31用于控制连接器J30供电电源的通断、可控开关Q30用于控制其中一个显示部件LED-A与其供电电源的通断。该显示电路可以配合作为控制电路的主处理器实现人机交互功能。

另外，该装置还包括至少一路按键电路，按键电路分别与主处理器连接，用于控制测试流程的启动和停止、设定测试的起始通道和结束通道以及选择不同的测试参数。在具体实施方案中，按键电路需结合显示电路才能实现测试通道和测试参数的准确设定。按键电路包括按键元件、第一电容和第一电阻，第一电容与第一电阻并联后一端与按键元件的一端连接、另一端接地，按键元件的另一端接供电电源，该供电电源可以是装置的储能模块或者电压转换电路。具体如图5所示，本实施例中可以设置4路按键电路，分别用于实现不同的功能，且每一按键电路的回路(按键元件与第一电容、第一电阻的连接处)均分别与主处理器的一个输入接口(分别是端口PA0、PD8、PD9和PC11)连接以使得主处理器可以分别接收各个按键操作发出的控制信号。

本实施例提供的测试装置可以提供多达18个电极触点之间的通道测试，但在实际使用时待测通道的数量可能较少，那么就可以通过按键电路设定测试的起始通道和结束通道。从而，对于没有连接待测电极触点的测试回路就不进行测试流程。也即，该测试装置的测试算法和被测通道的数量可以根据需要灵活设置，提高了装置的通用性。另外，通过按键电路还可以设置通电时间和间隔时间等测试参数，使得主处理器可以按照用户设定的起始通道、结束通道、通电时间和间隔参数对待测通道进行遍历测试，并实时获取电压采集电路采集到的电压信号，最后根据该电压信号判断当前被测通道是否通过测试，具体的判断逻辑是：如果电压信号大于预设阈值，则判定当前被测通道测试通过，并在显示电路的显示器件上显示“测试通过”的提示信息；如果电压信号小于预设阈值，则判定当前被测通道测试不合格，并在显示电路的显示器件上显示测试失败的提示，具体可以用红色字体显示测试失败的电极触点编号，同时在显示界面连续闪烁5次以提示用户检查被测电极触点。

作为其它的具体实施方式，该测试装置还包括电源管理电路和储能模块，该储能模块具体可以是储能电池BAT，电源管理电路包括充放电管理电路和电压转换电路。充放电管理电路用于控制储能模块的充放电过程，以及用于识别外部输入直流电源。电压转换电路用于将储能模块的输出电压转换为待供电电路所需的电压，实现用电管理、完成电源分配。其中，待供电电路包括主处理器及其周边电路、显示电路。

具体地，如图6所示，上述充放电管理电路包括充电管理芯片U21，其具体可以选用bq24103ARHLR芯片，充电管理芯片U21的状态指示输出端与主处理器连接，即将可以用于指示正在充电状态的STAT1端口与主处理器的PC9端口连接、可以用于指示充电完成状态的STAT2端口与主处理器的PC7端口连接、可以用于指示电池状态的

端口与主处理器的PC8端口连接。另外，主处理器还与储能模块的电压检测电路连接以获取储能模块的当前电压。该储能模块的电压检测电路包括串联的电阻R23和R23，用于将储能模块的电压分压后输入主处理器。充电管理芯片U21的电能输出端OUT通过依次串联连接的电感L21和电阻R22后与储能模块连接，电感L21和电阻R22的连接处通过电容C24接地。充电管理芯片U21的电流检测输入端SNS与电能输出端OUT的电路回路连接，其温度检测输入端与用于检测储能模块温度的温度检测器件P20的输出端连接，以根据储能模块当前的温度状态判断是否适宜进行充电。

具体地，如图7所示，电压转换电路包括电压转换芯片U22，具体可以选用tps62745DSST，电压转换芯片的电能输入端与储能模块连接、电能输出端与待供电电路连接。其中，该电压转换芯片U22的使能端EN也与储能模块连接，其电能输出端VOUT输出3.3V电压。

实施例2

本实施例一种脑深部电极测试方法，采用实施例1所述的装置，包括以下步骤：

对任意两个电极触点进行耐压测试，测试方法在实施例1中已有体现；

耐压测试完毕后，从顶端开始的脑深部电极上的第一个与第二个电极触点2(从图中左起第一个和第二个)和/或第二个与第三个电极触点2使用电阻连接，电阻的电阻值为300-500欧姆，通过导电胶粘附，用于模拟人体内电阻，之后，向从顶端开始的脑深部电极上的第二个电极触点通入50-150V的电压，由于两个触点之间已经电连接导通，因此会产生电流，并发热，调节电压值到电极触点处温度升高至80-90℃，保持2s，可以通过电极本身的温度传感器3来监控温度，也可通过其它的温度计来监控。

由于脑深部电极的电极触点2为环形，为保证测量的准确性，电阻与电极连接的电片应至少覆盖电极的2/3的面积。

经过上述测试后，脑深部电极仍然完好则为良品，否则为废品。

本实施例的脑深部电极测试方法，测量方便，方法简单。

在测试过程中，也可以不使用电阻，而将脑深部电极插入生理盐水中。

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。

Claims (9)

1.一种脑深部电极测试方法，采用多通道电路测试装置，其特征在于，包括以下步骤：

对任意两个电极触点进行耐压测试；

耐压测试完毕后，从顶端开始的脑深部电极上的第一个与第二个电极触点和/或第二个与第三个电极触点使用电阻连接，电阻的电阻值为300-500欧姆，之后，向从顶端开始的脑深部电极上的第二个电极触点通入50-150V的电压，调节电压值到电极触点处温度升高至80-90℃，保持2s；

经过测试后，脑深部电极仍然完好则为良品，否则为废品；

所述多通道电路测试装置，包括主测试电路和被测通道切换电路，所述被测通道切换电路包括主处理器和至少两个由所述主处理器控制通断的可控开关，所述可控开关分别串联在所述主测试电路与各待测通道电极组成的电路回路中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可控开关为固态继电器，所述固态继电器的两个输入端分别与所述主处理器连接，其中一路输出的两端分别与所述主测试电路供压电路的一端、待测通道的其中一个电极连接，另一路输出的两端分别与所述主测试电路供压电路的另一端、待测通道的另一个电极连接。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主测试电路包括用于采集被测通道两端电压的电压采集电路，所述电压采集电路的输出端与所述主处理器连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括用于显示测试参数和测试状态的显示电路，所述显示电路包括显示器件和连接器，所述显示器件通过所述连接器与所述主处理器连接。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括至少一路按键电路，所述按键电路分别与所述主处理器连接，用于控制测试流程的启动和停止、设定测试的起始通道和结束通道以及选择不同的测试参数。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括电源管理电路和储能模块，所述电源管理电路包括充放电管理电路和电压转换电路，所述充放电管理电路用于控制所述储能模块的充放电过程，所述电压转换电路用于将所述储能模块的输出电压转换为待供电电路所需的电压。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述充放电管理电路包括充电管理芯片，所述充电管理芯片的状态指示输出端与所述主处理器连接。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括用于检测所述储能模块电压的电压检测电路，所述电压检测电路与所述主处理器连接。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电压转换电路包括电压转换芯片，所述电压转换芯片的电能输入端与所述储能模块连接、电能输出端与待供电电路连接。

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