CN105572450A - 电源供应器测量设备及其测量方法 - Google Patents

Abstract

一种电源供应器测量设备，其包含一底座、一对纵向致动机构、一对橫向致动机构、一对探针座以及一对升降致动机构。对纵向致动机构设置于底座。各橫向致动机构分別可活动地设置于相对应的纵向致动机构，且能够被纵向致动机构驱动而水平位移。各探针座分別设置于各橫向致动机构且各探针座上分別可活动地直立设置有一探针，各探针座能够被橫向致动机构驱动而水平位移，探针座的位移方向与橫向致动机构的位移方向相互垂直。升降致动机构设置于探针座，其连接探针且能够驱动探针铅直升降位移。藉此能够自动化移动探针以测量一电源供应器的电路板上的电子元件的电力状态。

Description

电源供应器测量设备及其测量方法

技术领域

本发明有关于测量设备，尤指一种可自动化测量一电源供应器的电路板上的电子组件的电力状态的电子组件测量设备。

背景技术

现有用于测量电路板上的电子组件的电力状态的测量设备一般包含有一对探针以及连接于此对探针的一示波器。通常的测量方式先将电路板分别电性连接一电源供应器(powersupply)以及一负载模拟器(ElectricalLoad/eLoad)，藉由交流供电装置提供电路板一预定的电压，藉由负载模拟器对电路板模拟一预定的功率负载。现有技术的测量设备必需以人工方式手持二探针分別接触各电子元件的脚位，藉以取得二脚位之间的电压值，并且藉由示波器显示其电压值的波状图，接着再以人工记录的方式记录各电子组件的电压值。因此，藉由现有技术的测量设备测量电路板上大量电子元件的电力状态相当耗费时间。

有鉴于此，本发明人遂针对上述现有技术，特潜心研究并配合理论的运用，尽力解决上述的问题点，即成为本发明人改良的目标。

发明內容

本发明提供一种可自动化测量一电源供应器的电路板上的电子元件的电力状态的电源供应器测量设备及测量方法。

本发明提供一种电源供应器测量设备，其包含一底座、一对纵向致动机构、一对橫向致动机构、一对探针座以及一对升降致动机构。对纵向致动机构设置于底座。各橫向致动机构分別可活动地设置于相对应的纵向致动机构，且能够被纵向致动机构驱动而水平位移。各探针座分別设置于各橫向致动机构且各探针座上分別可活动地直立设置有一探针，各探针座能够被橫向致动机构驱动而水平位移，探针座的位移方向与橫向致动机构的位移方向相互垂直。升降致动机构设置于探针座，其连接探针且能够驱动探针铅直升降位移。

较佳地，各纵向致动机构包含有一纵向螺杆以及一纵向驱动马达，纵向螺杆水平设置在底座上，纵向驱动马达连接纵向螺杆且驱动纵向螺杆轴向自转，各橫向致动机构分別啮合相对应的纵向螺杆。二纵向螺杆为相互平行间隔配置。各橫向致动机构分別套接另一纵向螺杆。各橫向致动机构包含有一橫向螺杆以及一橫向驱动马达，橫向螺杆水平设置且与纵向螺杆相互垂直配置，橫向驱动马达连接橫向螺杆且驱动橫向螺杆轴向自转，各探针座分別啮合相对应的橫向螺杆。各升降致动机构包含有一升降驱动马达，升降驱动马达连接探针且驱动探针轴向铅直位移。

较佳地，前述的电源供应器测量设备，更包含一驱动单元、一控制装置、一示波器、一记录装置以及一接口转换装置。驱动单元电性连接纵向驱动马达、橫向驱动马达以及升降驱动马达，且驱动单元能够分別驱动纵向驱动马达、橫向驱动马达或者升降驱动马达运转。控制装置电性连接驱动单元藉以控制驱动单元。示波器电性连接各探针，记录装置电性连接示波器，接口转换装置桥接于示波器与记录装置之间。接口转换装置包含规格相异且相互电性连接的一第一连接器以及一第二连接器，示波器电性连接第一连接器，记录装置则电性连接第二连接器，第一连接器为GPIB规格且第二连接器为USB规格。

本发明另提供一种电源供应器测量方法，用于测量一电源供应器的电路板上的电子元件的电力状态，各电子元件包含有一对脚位。电源供应器测量方法的步骤包含：提供一对纵向致动机构、一对橫向致动机构、一对探针以及一对升降致动机构；以各纵向致动机构分別驱动相对应的橫向致动机构驱动水平位移至分別对齐各脚位；以各橫向致动机构分別驱动相对应的探针垂直橫向致动机构的位移方向而水平位移至分別对齐各脚位；以各升降致动机构分別驱动对应的探针铅直升降位移至分別接触各脚位并且测量电子元件的电力状态。

较佳地，前述的电源供应器测量方法可以提供电性连接各该探针的示波器，并且以示波器显示电子元件的电力状态。其也可以提供电性连接示波器的记录装置，示波器及记录装置之间可以桥接有一接口转换装置，并且以记录装置记录电子元件的电力状态。其也可以提供一驱动单元以及电性连接驱动单元的控制装置，驱动单元分別电性连接各纵向致动机构、各橫向致动机构以及各升降致动机构，且以控制装置控制驱动单元驱动分別作动。电子元件的配置图可以载入至该制装置以供该控制装置据以控制驱动单元。

本发明的电源供应器测量设备及测量方法，能够藉由控制装置控制驱动单元分別驱动纵向致动机构、橫向致动机构以及升降致动机构，藉此而能够自动化移动探针以测量电路板上的电子元件的电压。

附图说明

图1为本发明第一实施例的电源供应器测量设备的一立体示意图；

图2为本发明第一实施例的电源供应器测量设备的另一立体示意图；

图3为本发明第一实施例的电源供应器测量设备的侧视图；

图4为本发明第一实施例的电源供应器测量设备的一配置示意图；

图5为本发明第一实施例的电源供应器测量设备的一工作状态示意图；

图6为本发明第一实施例的电源供应器测量设备的另一工作状态示意图；

图7为本发明第一实施例的电源供应器测量设备的另一配置示意图；

图8为本发明第二实施例的电源供应器测量方法的流程图。

其中，附图标记：

10电路板

20交流供电装置

30负载模拟器

100底座

110载台

200纵向致动机构

210纵向螺杆

220纵向驱动马达

300橫向致动机构

301座体

310橫向螺杆

320橫向驱动马达

330缓冲杆

400探针座

401探针

410升降致动机构

411升降驱动马达

412橡胶履带

510驱动单元

520控制装置

610示波器

620记录装置

630接口转换装置

631第一连接器

632第二连接器

700电脑

a～g本发明实施例步骤

具体实施方式

参阅图1至图4，本发明的第一实施例提供一种电源供应器测量设备，包含一底座100、一对纵向致动机构200、一对橫向致动机构300、一对探针座400、一对升降致动机构410、一驱动单元510、一控制装置520、一示波器610、一记录装置620以及一接口转换装置630。

参阅图1及图3，于本实施例中，底座100上设置有一载台110，纵向致动机构200设置于底座上。各纵向致动机构200分別包含有一纵向螺杆210以及一纵向驱动马达220，纵向螺杆210水平设置在底座100上。二纵向螺杆210为相互平行间隔配置，且载台110配置介于二纵向螺杆210之间。各纵向驱动马达220设置在底座100，各纵向驱动马达220分別连接相对应的纵向螺杆210，且各纵向驱动马达220能够分別驱动对应的纵向螺杆210轴向自转。

参阅图1及图2，各橫向致动机构300分別可活动地设置于纵向致动机构200，且能够被纵向致动机构200驱动而水平位移。于本实施例中，各橫向致动机构300分別跨设在二纵向致动机构200上，且各橫向致动机构300分別能够被其中一纵向致动机构200驱动而位移。各橫向致动机构较佳地分別包含有一座体301、一橫向螺杆310以及一橫向驱动马达320。各座体310皆呈长条状且跨设于二纵向螺杆210上，座体301的其一端啮合相对应的纵向螺杆210，座体301的另一端则可活动地套接另一纵向螺杆210。于各橫向致动机构300中，其橫向螺杆310水平设置于其座体301上，且橫向螺杆310与前述的各纵向螺杆210皆呈相互垂直配置。各橫向驱动马达320分別设置于对应的座体301上且其连接橫向螺杆310而能够驱动橫向螺杆310轴向自转。纵向螺杆210旋转时能够驱动相啮合的橫向致动机构300沿其位移，且橫向致动机构300位移时能够被相套接的纵向螺杆210辅助导引。于本实施例中，至少其中一橫向致动机构300上可以设有一缓冲杆330，缓冲杆330朝向另一橫向致动机构300配置，其较佳地包含有软质具弹性的端部，且藉由一弹簧而连接座体301，藉以防止二橫向致动机构300对向移动时相互冲撞而受损。

参阅图2及图3，各探针座400分別设置于相对应的橫向致动机构上300，各探针座400分別啮合相对应的橫向螺杆310，橫向螺杆310旋转时能够驱动相啮合的探针座400沿橫向螺杆水平位移，且探针座400的位移方向与橫向致动机构300的位移方向相互垂直。各探针座400上分別设置有一探针401，探针401为直立配置且其能够相对于探针座400升降活动。

各升降致动机构410分別设置于对应的探针座400上，各升降致动机构410分別包含有一升降驱动马达411，升降驱动马达411连接探针401且能够驱动探针401轴向铅直位移。于本实施例中升降驱动马达411与探针401之间较佳地可以藉由橡胶履带412而连接，当探针401移动中受到阻挡时能够藉由橡胶履带412的弹性而产生缓冲功效，但本发明不以此为限。

参阅图4，驱动单元510分別电性连接各纵向驱动马达220、各橫向驱动马达320以及各升降驱动马达411，且驱动单元510能够分別驱动各纵向驱动马达220、各橫向驱动马达320或各升降驱动马达411运转。控制装置520电性连接驱动单元510藉以控制驱动单元510驱动各纵向驱动马达220、各橫向驱动马达320或各升降驱动马达411，控制装置520可以是一电脑，但本发明不以此为限。

示波器610电性连接各探针401，记录装置620则电性连接示波器610，记录装置620可以是一电脑，但本发明不以此为限。接口转换装置630桥接于示波器610与记录装置620之间，其包含规格相异且相互电性连接的一第一连接器631以及一第二连接器632。示波器610藉由电子线材而电性连接第一连接器631，记录装置620则藉由电子线材而电性连接第二连接器630。于本实施例中，第一连接器631为与示波器610相对应的通用接口总线规格(GPIB/GeneralPurposeInterfaceBus)；而且第二连接器632为与记录装置620相对应的通用序列总线(USB)规格。

参阅图5及图6，本发明的电源供应器测量设备用于测量一电路板10上的电子元件的电力状态(例如电压或电流)，于本实施例中电路板10为电源供应器所用，电路板承载于载台上而且呈水平配置。电路板10分別电性连接一交流供电装置20以及一负载模拟器30(ElectricalLoad/eLoad)，交流供电装置20可以是一电源供应器，藉由交流供电装置20提供电路板10一预定的电压，负载模拟器30对电路板10模拟一预定的功率负载。

参阅图4及图5，控制装置520內预载有电路板10的元件配置图，控制装置520将电路板10上各电子元件的坐标值输出至驱动单元510，藉由驱动单元510驱动各纵向驱动马达220及各橫向驱动马达320而分別将各探针401移动至待测的电子元件脚位上方。

参阅图4及图6，接着，藉由驱动单元510驱动各升降驱动马达411而将各探针401下降至分別接触对应的待测电子元件脚位，藉此而能够测量得二脚位之间的测量数据。当探针401接触到对应的脚位时，其能够藉由橡胶履带412的弹性而产生缓冲功效，藉此避免损伤电路板10或其上的电子组件。

藉由示波器610能够撷取探针所测量得的测量数据，并且显示此测量数据相对于时间的波形变化。前述的测量数据经由接口转换装置630传输至记录装置620，并且被记录装置620所记录。于本实施例中，记录于记录装置620中的测量数据较佳地可以藉由预载在记录装置的软件发送，其发送方式例如电子邮件，但本发明不以此为限。

本发明的电源供应器测量设备，能够藉由控制装置520控制驱动单元510分別驱动纵向致动机构200、橫向致动机构300以及升降致动机构410。藉此而能够自动化移动探针401以测量电路板10上的电子元件的电压，并且能够藉由记录装置620撷取测量结果。

参阅图7，控制装置520、记录装置620较佳地可以整合于同一电脑700，藉由电脑700而能够操控移动探针401以及撷取测量数据。且交流供电装置20以及负载模拟器30也可以分別通过接口转换装置630连接至电脑700，藉此而能以电脑700设定交流供电装置20及负载模拟器30。

参阅图8，本发明的第二实施例提供一种电源供应器测量方法，用于测量如第一实施例所述的电路板10上的电子元件的电力状态，本发明的电源供应器测量方法至少包含后述的步骤a～步骤d：

于步骤a中提供如同第一实施例所述的电源供应器测量设备，其包含一对纵向致动机构200、一对橫向致动机构300、一对探针401、一对升降致动机构410、一驱动单元510、电性连接各探针的一示波器610、电性连接示波器610的一记录装置620以及电性连接驱动单元510的一控制装置520。接续步骤a之后执行步骤b及步骤c，且步骤b及步骤c的执行顺序可以互换。

于步骤b中以各纵向致动机构200分別驱动相对应的橫向致动机构300水平位移使各橫向致动机构300分別对齐待测电子元件的各脚位；

于步骤c中以各橫向致动机构300分別驱动相对应的探针401水平位移使各探针401分別对齐待测电子元件的各脚位，而且探针401水平位移的方向与橫向致动机构300水平位移的方向相互垂直。分別完成步骤b及步骤c即可使得探针401分別位于各脚位的上方。

于步骤d中以各升降致动机构410分別驱动对应的探针401铅直升降位移使各探针401分別接触对应的各脚位，并且藉由探针401测量各脚位而可得到此待测电子元件二脚位之间的电力状态。

本发明的电源供应器测量方法可选择性地进一步包含后述的步骤e～步骤h。

于步骤e中可以藉由示波器610显示探针401所测得的电子组件的电力状态。于步骤f中可以藉由记录装置620记录探针所测得的电子组件的电力状态。

于步骤g中，将电路板10的电子组件配置图预先载入至控制装置520，并且控制装置520可以藉由其内所预载的软体或程序而自动化接续执行步骤b～d，控制装置520依据前述的配置图控制驱动单510元分别驱动各纵向致动机构200、各横向致动机构300以及各升降致动机构410分别作动而移动探针401，藉使各探针401依序接触电路板上的各待测电子组件的脚位。

藉由本发明的电源供应器测量方法能够自动化移动探针401以连续测量电路板10上的电子组件的电压，并且能够藉由记录装置620撷取测量结果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的权利要求保护范围，其它运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的权利要求保护范围。

Claims (14)

1.一种电源供应器测量设备，用于测量一电源供应器的电路板上的电子元件的电力状态，其特征在于，包含：

一底座，

一对纵向致动机构，设置于该底座；

一对橫向致动机构，各该橫向致动机构分別可活动地设置于相对应的该纵向致动机构，且能够被该纵向致动机构驱动而水平位移；

一对探针座，分別设置于各该橫向致动机构且各该探针座上分別可活动地直立设置有一探针，各该探针座能够被该橫向致动机构驱动而水平位移，该探针座的位移方向与该橫向致动机构的位移方向相互垂直；以及

一对升降致动机构，设置于该探针座，该升降致动机构连接该探针且能够驱动该探针铅直升降位移。

2.如权利要求1所述的电源供应器测量设备，其特征在于，各该纵向致动机构包含有一纵向螺杆以及一纵向驱动马达，该纵向螺杆水平设置在该底座上，该纵向驱动马达连接该纵向螺杆且驱动该纵向螺杆轴向自转，各该橫向致动机构分別啮合相对应的该纵向螺杆。

3.如权利要求2所述的电源供应器测量设备，其特征在于，二该纵向螺杆为相互平行间隔配置。

4.如权利要求3所述的电源供应器测量设备，其特征在于，各该橫向致动机构分別套接另一该纵向螺杆。

5.如权利要求2所述的电源供应器测量设备，其特征在于，各该橫向致动机构包含有一橫向螺杆以及一橫向驱动马达，该橫向螺杆水平设置且与该纵向螺杆相互垂直配置，该橫向驱动马达连接该橫向螺杆且驱动该橫向螺杆轴向自转，各该探针座分別啮合相对应的该橫向螺杆。

6.如权利要求5所述的电源供应器测量设备，其特征在于，各该升降致动机构包含有一升降驱动马达，该升降驱动马达连接该探针且驱动该探针轴向铅直位移。

7.如权利要求6所述的电源供应器测量设备，其特征在于，更包含一驱动单元，该驱动单元电性连接该纵向驱动马达、该橫向驱动马达以及该升降驱动马达，且该驱动单元能够分別驱动该纵向驱动马达、该橫向驱动马达或者该升降驱动马达运转。

8.如权利要求7所述的电源供应器测量设备，其特征在于，更包含一控制装置，该控制装置电性连接该驱动单元藉以控制该驱动单元。

9.如权利要求1所述的电源供应器测量设备，其特征在于，更包含一示波器，该示波器电性连接各该探针。

10.如权利要求9所述的电源供应器测量设备，其特征在于，更包含一记录装置，该记录装置电性连接该示波器。

11.如权利要求10所述的电源供应器测量设备，其特征在于，更包含一接口转换装置，该接口转换装置桥接于该示波器与该记录装置之间。

12.如权利要求11所述的电源供应器测量设备，其特征在于，该接口转换装置包含规格相异且相互电性连接的一第一连接器以及一第二连接器，该示波器电性连接该第一连接器，该记录装置则电性连接该第二连接器。

13.如权利要求12所述的电源供应器测量设备，其特征在于，该第一连接器为GPIB规格且该第二连接器为USB规格。

14.一种电源供应器测量方法，用于测量一电源供应器的电路板上的电子元件的电力状态，各所述电子元件包含有一对脚位，该电源供应器测量方法的步骤，其特征在于，包含：

提供一电源供应器测量设备，该电源供应器测量设备包含有一对探针；

载入所述电子元件的一配置图于该电源供应器测量设备；

以该电源供应器测量设备依据该配置图移动各该探针至分別接触各所述脚位与测量所述电子元件的电力状态；

以该电源供应器测量设备纪录所述电子元件的电力状态。