專利名稱：一種用于pdp真空紫外熒光粉測試系統(tǒng)的信道自動切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信道自動切換裝置，特別是涉及一種用于PDP真空紫外熒光粉測 試系統(tǒng)的信道自動切換裝置。
背景技術(shù)：
PDP (等離子顯示器件)真空紫外熒光粉測試系統(tǒng)可模擬PDP工作狀態(tài)，在高真空 下測量熒光粉受到147nm、172nm真空紫外線激發(fā)后的熒光光譜、發(fā)光亮度、熒光余暉時間、 發(fā)光譜線主峰波長、帶寬、色品坐標(biāo)、顏色純度和主波長等光學(xué)特性參數(shù)。主要由真空紫外 激發(fā)源、熒光粉真空測試室、真空泵、復(fù)合真空計、控制器、亮度測試儀、熒光余輝測試儀、光 譜輻射分析儀、計算機系統(tǒng)、交流變頻電源等部分組成。它是研制和開發(fā)PDP熒光粉材料的 專用檢測設(shè)備。該系統(tǒng)存在的一個缺陷是，當(dāng)測試每一個樣品，熒光探頭在亮度測量窗口和余輝 測量窗口變換后，操作員必須到控制柜背面，將熒光探頭中引出的二個信道電纜插頭，在亮 度測試儀和余輝測試儀之間插拔轉(zhuǎn)換，每次耗時約50 60秒。若樣品托盤一次放滿10個 樣品，就要來回拔插40次。這種信道切換方法，造成樣品檢測效率低下，操作人員勞動強度 大。另外，控制柜背面有許多電纜連線，除弱電外還有強電，經(jīng)常出入，對操作人員也 有安全隱患。而且頻繁地插拔，容易造成接頭處的導(dǎo)線產(chǎn)生短路或開路，使測量工作突然中 斷，所測數(shù)據(jù)報廢，必須等待維修人員修復(fù)后重新測量，打斷了測試的連續(xù)性，給教學(xué)和科 研工作帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低成本、自動化程度高、操作簡便、切換快速可靠的用于 PDP真空紫外熒光粉測試系統(tǒng)信道切換方法及其裝置。實現(xiàn)本發(fā)明的目的的技術(shù)方案是包括殼體、操作面板、窗口甄別傳感器、直流電源模塊、主控電路板，以及對應(yīng)的航 空插座、插頭與電纜。直流電源模塊、主控電路板，以及對應(yīng)的航空插座設(shè)置在殼體內(nèi)，并用插頭、電纜 與其他儀器連接。主控電路板中，包括C51系列單片機和MAX232接口芯片組成的主控制單元、以 DC12V繼電器和ULN2004芯片組成的程控電子開關(guān)、以開關(guān)電源模塊組成的+12V/+5V直流 電源、第一 3芯航空插座、第二 3芯航空插座、第三3芯航空插座、第一 5芯航空插座、第二 5 芯航空插座、第三5芯航空插座、第一 2芯航空插座、第二 2芯航空插座、4芯航空插座、6芯 航空插座、三組二擲開關(guān)、二組三擲開關(guān)、第一磁感應(yīng)開關(guān)、第二磁感應(yīng)開關(guān)、第一發(fā)光二極 管、第二發(fā)光二極管、第三發(fā)光二極管、第四發(fā)光二極管、第五發(fā)光二極管。二組三擲開關(guān)、第一發(fā)光二極管、第二發(fā)光二極管、第三發(fā)光二極管、第四發(fā)光二極管、第五發(fā)光二極管、三 組二擲開關(guān)焊接在主控電路板正面，所有航空插座均焊接在主控電路板反面。三組二擲開 關(guān)的第一組連接直流電源，第二組連接第一 5芯航空插座，第三組連接第一 3芯航空插座； 二組三擲開關(guān)的公共端與三組二擲開關(guān)的輸出端連接，二組三擲開關(guān)的輸出端分別與第二 5芯航空航空插座、第三5芯航空航空插座、第二 3芯航空插座、第三3芯航空插座端口連 接。從殼體1引出的十個接口包括4芯航空插座、6芯航空插座、第一 2芯航空插座、 第二 2芯航空插座、第二 5芯航空插座、第二 3芯航空插座、第三5芯航空插座、第三3芯航 空插座、第一 5芯航空插座、第一 3芯航空插座。4芯航空插座、6芯航空插座通過電纜與計 算機連接，第二 5芯航空插座、第二 3芯航空插座通過電纜與亮度檢測儀連接，第三5芯航 空插座、第三3芯航空插座通過電纜與余輝檢測儀連接，第一 5芯航空插座、第一 3芯航空 插座分別通過探頭引線與熒光探頭連接。窗口甄別傳感器包括第一磁感應(yīng)開關(guān)、第二磁感應(yīng)開關(guān)、磁環(huán)以及不銹鋼鋼管。第 一磁感應(yīng)開關(guān)、第二磁感應(yīng)開關(guān)分別封裝于堵頭不銹鋼鋼管內(nèi)，各引出一根信號線分別與 第一 2芯航空插座和第二 2芯航空插座連接。磁環(huán)粘貼在熒光探頭的管壁外表面，第一磁 感應(yīng)開關(guān)安裝在亮度檢測窗口的定位螺釘之處，第二磁感應(yīng)開關(guān)安裝在余輝檢測窗口的定 位螺釘之處。當(dāng)熒光探頭置入亮度檢測窗口或余輝檢測窗口，磁環(huán)將激勵磁力感應(yīng)開關(guān)，以 此甄別熒光探頭所處的不同測量窗口。第一磁感應(yīng)開關(guān)閉合表明熒光探頭已置入亮度測量 窗口，第二磁感應(yīng)開關(guān)閉合表明熒光探頭已置入余暉測量窗口，窗口甄別信號經(jīng)第一 2芯 航空插座和第二 2芯航空插座接口輸入到主控制單元，經(jīng)過控制電路處理后，發(fā)出相應(yīng)繼 電器控制指令，從而實現(xiàn)信道快速切換。操作面板上布置有二組三擲開關(guān)、第一發(fā)光二極管、第二發(fā)光二極管、第三發(fā)光二 極管、第四發(fā)光二極管、第五發(fā)光二極管、三組二擲開關(guān)。第一發(fā)光二極管、第二發(fā)光二極管、第三發(fā)光二極管、第四發(fā)光二極管、第五發(fā)光 二極管分別顯示亮度窗口、空置、余暉窗口、自動、手動的狀態(tài)。其中，第四發(fā)光二極管亮，表 示為自動切換方式；第一發(fā)光二極管亮則表示信道為“空置”狀態(tài)；第二發(fā)光二極管亮則表 示信道為“亮度”狀態(tài)；第三發(fā)光二極管亮則表示信道為“余輝”狀態(tài)；在手動切換方式下則 第五發(fā)光二極管亮、其余發(fā)光二極管全熄滅。三組二擲開關(guān)用來設(shè)置切換模式，當(dāng)三組二擲開關(guān)擲于1擋，則直流電源與程控 電子開關(guān)電源端接通、第一 5芯航空插座和第一 3芯航空插座與繼電器公共觸點連通，進入 自動切換模式；當(dāng)三組二擲開關(guān)擲于2擋，則直流電源與程控電子開關(guān)電源端斷開，第一 5 芯航空插座和第一 3芯航空插座與二組三擲開關(guān)公共觸點連通，進入手動切換模式。二組三擲開關(guān)用于手動切換，擲1擋，則第一 5芯航空插座和第一 3芯航空插座與 第二 5芯航空插座和第二 3芯航空插座連通，進行亮度測量；擲2擋，則第一 5芯航空插座 和第一 3芯航空插座懸空，不測量；擲3擋，則第一 5芯航空插座和第一 3芯航空插座與第 三5芯航空插座和第三3芯航空插座連通，進行余輝測量。自動、手動雙模式的好處是，當(dāng)自動模式出現(xiàn)故障，仍可快捷地切換信道，使測試 工作不中斷。本發(fā)明具有如下優(yōu)點對原測試系統(tǒng)不需任何改動，即插即用。雙模式切換，性能穩(wěn)定、安全可靠。操作簡便、自動化程度高、直接顯示切換結(jié)果。耗時短，1秒即可完成切換。 提高樣品檢測效率，降低操作人員勞動強度。


圖1為本發(fā)明電路原理框圖。圖2為本發(fā)明電纜連接及窗口甄別傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明接口分布示意圖。圖4為本發(fā)明操作面板中布置示意圖。其中Ul.主控制單元，U2.程控電子開關(guān)，U3.直流電源，Yl.計算機，Y2.亮度檢 測窗口，Y3.余暉測量窗口，Y4.熒光探頭，Y5.亮度檢測儀，Y6.余輝檢測儀，Si.探頭引線， HV.探頭引線，HV0.第一 3芯航空插座，HVl.第二 3芯航空插座，HV2.第三3芯航空插座，
510.第一5芯航空插座，SIl.第二 5芯航空插座，SI2.第三5芯航空插座，WSl.第一 2芯 航空插座，WS2.第二 2芯航空插座，AC220CZ. 4芯航空插座，RS232CZ. 6芯航空插座，Sffl. 三組二擲開關(guān)，SW2. 二組三擲開關(guān)，Kl.第一磁感應(yīng)開關(guān)，K2.第二磁感應(yīng)開關(guān)，LED1.第一 發(fā)光二極管，LED2.第二發(fā)光二極管，LED3.第三發(fā)光二極管，LED4.第四發(fā)光二極管，LED5. 第五發(fā)光二極管，1.殼體，2.操作面板，3.磁環(huán)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。包括殼體1、操作面板2、窗口甄別傳感器、直流電源模塊、主控電路板，以及對應(yīng) 的航空插座、插頭與電纜。直流電源模塊、主控電路板，以及對應(yīng)的航空插座設(shè)置在殼體1內(nèi)，并用插頭、電 纜與其他儀器連接。主控電路板中，包括C51系列單片機和MAX232接口芯片組成的主控制單元U1、以 DC12V繼電器和ULN2004芯片組成的程控電子開關(guān)U2、以開關(guān)電源模塊組成的+12V/+5V直 流電源U3、第一 3芯航空插座HV0、第二 3芯航空插座HV1、第三3芯航空插座HV2、第一 5 芯航空插座SI0、第二 5芯航空插座SI1、第三5芯航空插座SI2、第一 2芯航空插座WS1、第 二 2芯航空插座WS2、4芯航空插座AC220CZ、6芯航空插座RS232CZ、三組二擲開關(guān)SW1、二 組三擲開關(guān)SW2、第一磁感應(yīng)開關(guān)K1、第二磁感應(yīng)開關(guān)K2、第一發(fā)光二極管LED1、第二發(fā)光 二極管LED2、第三發(fā)光二極管LED3、第四發(fā)光二極管LED4、第五發(fā)光二極管LED5。二組三 擲開關(guān)SW2、第一發(fā)光二極管LED1、第二發(fā)光二極管LED2、第三發(fā)光二極管LED3、第四發(fā)光 二極管LED4、第五發(fā)光二極管LED5、三組二擲開關(guān)SWl焊接在主控電路板正面，所有航空插 座均焊接在主控電路板反面。三組二擲開關(guān)SWl的第一組連接直流電源U3，第二組連接第 一 5芯航空插座SI0，第三組連接第一 3芯航空插座HVO ；二組三擲開關(guān)SW2的公共端與三 組二擲開關(guān)SWl的輸出端連接，二組三擲開關(guān)SW2的輸出端分別與第二 5芯航空航空插座
511、第三5芯航空航空插座SI2、第二3芯航空插座HVl、第三3芯航空插座HV2端口連接。窗口甄別傳感器包括第一磁感應(yīng)開關(guān)K1，第二磁感應(yīng)開關(guān)K2、磁環(huán)3以及不銹鋼 鋼管。第一磁感應(yīng)開關(guān)K1，第二磁感應(yīng)開關(guān)K2、分別封裝于堵頭不銹鋼鋼管內(nèi)，各引出一根 信號線分別與第一 2芯航空插座WSl和第二 2芯航空插座WS2焊接。磁環(huán)3粘貼在熒光探頭料的變徑取光筒壁外表面，第一磁感應(yīng)開關(guān)Kl安裝在亮度檢測窗口 Y2的定位螺釘之 處，第二磁感應(yīng)開關(guān)K2安裝在余輝檢測窗口 TO的定位螺釘之處。從殼體1中引出的十個接口包括4芯航空插座AC220CZ、6芯航空插座RS232CZ、 第一 2芯航空插座WS1、第二 2芯航空插座WS2、第二 5芯航空插座、第二 3芯航空插座、第 三5芯航空插座、第三3芯航空插座、第一 5芯航空插座SI0、第一 3芯航空插座HV0。4芯 航空插座AC220CZ、6芯航空插座RS232CZ通過電纜與計算機Yl連接，第二 5芯航空插座 SI1、第二 3芯航空插座HVl通過電纜與亮度檢測儀TO連接，第三5芯航空插座SI2、第三3 芯航空插座HV2通過電纜與余輝檢測儀Y6連接，第一 5芯航空插座SI0、第一 3芯航空插座 分別HVO通過探頭引線SI和探頭引線HV與熒光探頭W連接。操作面板2上布置有二組三擲開關(guān)SW2、第一發(fā)光二極管LED1、第二發(fā)光二極管 LED2、第三發(fā)光二極管LED3、第四發(fā)光二極管LED4、第五發(fā)光二極管LED5、三組二擲開關(guān) SWl、操作面板2。三組二擲開關(guān)SWl用來設(shè)置切換模式，其中第一組連接+12V直流電源，第二組連 接第一 5芯航空插座SI0，第三組連接第一 3芯航空插座HV0，當(dāng)三組二擲開關(guān)SWl擲于1 擋，則直流電源與程控電子開關(guān)U2電源端接通、第一 5芯航空插座SIO和第一 3芯航空插 座HVO與繼電器公共觸點連通，進入自動切換模式；當(dāng)三組二擲開關(guān)SWl擲于2擋，則直流 電源與程控電子開關(guān)U2電源端斷開，第一 5芯航空插座SIO和第一 3芯航空插座HVO與二 組三擲開關(guān)SW2公共觸點連通，進入手動切換模式。二組三擲開關(guān)SW2用于手動切換，擲1擋，則第一 5芯航空插座SIO和第一 3芯 航空插座HVO與第二 5芯航空插座SIl和第二 3芯航空插座HVl連通，進行亮度測量；擲2 擋，則第一 5芯航空插座SIO和第一 3芯航空插座HVO懸空，不測量；擲3擋，則第一 5芯航 空插座SIO和第一 3芯航空插座HVO與第三5芯航空插座SI2和第三3芯航空插座HV2連 通，進行余輝測量。自動模式、手動模式的選擇三組二擲開關(guān)SWl向上撥則為自動模式，第四發(fā)光二 極管LED4亮；三組二擲開關(guān)SWl向下?lián)軇t為手動模式，第五發(fā)光二極管LED5亮。使用本發(fā)明后，測試系統(tǒng)在“自動”模式下切換的操作過程如下第1步、將熒光探頭W從余暉測量窗口 TO取出，第一發(fā)光二極管LEDl指示燈亮， 表示空置，插入亮度測量窗口 Y2，則第二發(fā)光二極管LED2指示燈亮，表示檢測亮度。第2步，啟動亮度測試程序，采集亮度數(shù)據(jù)，……第3步、將熒光探頭W從亮度測量窗口 Y2取出，第一發(fā)光二極管LEDl指示燈亮， 表示空置，插入余暉測量窗口 Y3，則第三發(fā)光二極管LED3指示燈亮，表示檢測余暉。第4步、啟動余暉測試程序，采集余暉數(shù)據(jù)……返回到第1步，測量下一個樣品。使用本發(fā)明后，測試系統(tǒng)在“手動”模式下切換的操作過程如下第1步、將熒光探頭W從余暉測量窗口 TO取出，插入亮度測量窗口 Y2，將切換開 關(guān)SW2從“余暉”撥到“空置”再撥到“亮度”擋。第2步，啟動亮度測試程序，采集亮度數(shù)據(jù)，……第3步、將熒光探頭W從亮度測量窗口 Y2取出，插入余暉測量窗口 Y3，將切換開 關(guān)從“亮度”撥到“空置”再撥到“余暉”擋。
第4步、啟動余暉測試程序，采集余暉數(shù)據(jù)……返回到第1步，測量下一個樣品。
權(quán)利要求
1.一種用于PDP真空紫外熒光粉測試系統(tǒng)的信道自動切換裝置，其特征在于包括殼 體(1)、操作面板O)、窗口甄別傳感器、直流電源模塊、主控電路板，以及對應(yīng)的航空插座、 插頭與電纜；直流電源模塊、主控電路板，以及對應(yīng)的航空插座設(shè)置在殼體(1)內(nèi)，并用插 頭、電纜與其他儀器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于PDP真空紫外熒光粉測試系統(tǒng)的信道自動切換裝 置，其特征在于所述的主控電路板中，包括C51系列單片機和MAX232接口芯片組成的主控 制單元(U1)、以DC12V繼電器和ULN2004芯片組成的程控電子開關(guān)(U2)、以開關(guān)電源模塊 組成的+12V/+5V直流電源(U3)、第一 3芯航空插座(HVO)、第二 3芯航空插座(HVl)、第三 3芯航空插座(HV2)、第一 5芯航空插座(SIO)、第二 5芯航空插座(Sll)、第三5芯航空插 座(S12)、第一 2芯航空插座(WSl)、第二 2芯航空插座(WS2)、4芯航空插座(AC220CZ)、6 芯航空插座(RS232CZ)、三組二擲開關(guān)(SWl)、二組三擲開關(guān)(SW2)、第一磁感應(yīng)開關(guān)(Kl)、 第二磁感應(yīng)開關(guān)(K2)、第一發(fā)光二極管(LEDl)、第二發(fā)光二極管(LED2)、第三發(fā)光二極管 (LED3)、第四發(fā)光二極管(LED4)、第五發(fā)光二極管(LED5) ；二組三擲開關(guān)(SW》、第一發(fā)光 二極管(LEDl)、第二發(fā)光二極管(LED2)、第三發(fā)光二極管(LED3)、第四發(fā)光二極管(LED4)、 第五發(fā)光二極管(LEM)三組二擲開關(guān)(SWl)焊接在主控電路板正面，所有航空插座均焊接 在主控電路板反面；三組二擲開關(guān)(SWl)的第一組連接直流電源(U3)，第二組連接第一 5 芯航空插座(SIO)，第三組連接第一 3芯航空插座(HVO) ；二組三擲開關(guān)(SW2)的公共端與 三組二擲開關(guān)(SWl)的輸出端連接，二組三擲開關(guān)(SW2)的輸出端分別與第二 5芯航空航 空插座(Sll)、第三5芯航空航空插座(S12)、第二 3芯航空插座(HVl)、第三3芯航空插座 (HV2)端口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于PDP真空紫外熒光粉測試系統(tǒng)的信道自動切換 裝置，其特征在于所述的所述的窗口甄別傳感器包括第一磁感應(yīng)開關(guān)(Kl)，第二磁感應(yīng) 開(K2)、磁環(huán)(3)以及不銹鋼鋼管；第一磁感應(yīng)開關(guān)(Kl)，第二磁感應(yīng)開關(guān)(K2)、分別封裝 于堵頭不銹鋼鋼管內(nèi)，各引出一根信號線分別與第一 2芯航空插座(WSl)和第二 2芯航空 插座(WS》連接；磁環(huán)( 粘貼在熒光探頭(Y4)的變徑取光筒壁外表面，第一磁感應(yīng)開關(guān) (Kl)安裝在亮度檢測窗口(Y2)的定位螺釘之處，第二磁感應(yīng)開關(guān)(K2)安裝在余輝檢測窗 口(Y3)的定位螺釘之處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于PDP真空紫外熒光粉測試系統(tǒng)的信道自動切換裝 置，其特征在于所述的的殼體1中引出的十個接口包括4芯航空插座(AC220CZ)、6芯航 空插座(RS232CZ)、第一 2芯航空插座(WSl)、第二 2芯航空插座(WS2)、第二 5芯航空插座 (SIl)、第二 3芯航空插座(HVl)、第三5芯航空插座(SI2)、第三3芯航空插座(HV2)、第 一 5芯航空插座(SIO)、第一 3芯航空插座(HVO) ；4芯航空插座(AC220CZ)、6芯航空插座 (RS232CZ)通過電纜與計算機(Yl)連接，第二5芯航空插座(SIl)、第二3芯航空插座(HVl) 通過電纜與亮度檢測儀(Y5)連接，第三5芯航空插座(SI2)、第三3芯航空插座(HV2)通過 電纜與余輝檢測儀(Y6)連接，第一 5芯航空插座(SIO)、第一 3芯航空插座(HVO)分別通過 探頭引線(Si)和探頭引線(HV)與熒光探頭(Y4)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于PDP真空紫外熒光粉測試系統(tǒng)的信道自動切換 裝置，其特征在于所述的操作面板( 上布置有二組三擲開關(guān)(SW》、第一發(fā)光二極管 (LEDl)、第二發(fā)光二極管(LED2)、第三發(fā)光二極管(LED3)、第四發(fā)光二極管(LED4)、第五發(fā)光二極管(LED5)、三組二擲開關(guān)(SWl)。
全文摘要
一種用于PDP真空紫外熒光粉測試系統(tǒng)的信道自動切換裝置，其特征在于包括殼體、操作面板、窗口甄別傳感器、直流電源模塊、主控電路板，以及對應(yīng)的航空插座、插頭與電纜。直流電源模塊、主控電路板，以及對應(yīng)的航空插座設(shè)置在殼體內(nèi)，并用插頭電纜與其他儀器連接。具有如下優(yōu)點對原測試系統(tǒng)不需任何改動，即插即用；雙模式切換，性能穩(wěn)定、安全可靠；操作簡便、自動化程度高、直接顯示切換結(jié)果；耗時短，1秒即可完成切換；提高樣品檢測效率，降低操作人員勞動強度。
文檔編號G01M11/02GK102095570SQ20101056092
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者卜庭江, 卜庭魁, 王永錢, 羅文君, 袁曦明 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)