CN2706771Y - 电路板自动测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电路板自动测试装置，其包括电路板自动测试装置、电路板自动测试仪外接装置和计算机。电路板自动测试装置包括主控制板、信道板以及功能产生器板。其中的电路板自动测试装置还包括一个波形分析装置，根据测量值显示测量值随时间变化的曲线图。本实用新型的电路板自动测试装置能够快速准确地及时对电路板中电器组件的测量，还可以利用波形分析装置可以直观地显示被测值随时间的变化曲线，操作人员根据此曲线为被测组件找到合适的延时，从而有利于准确测量不稳定的被测组件，减少误判，并且提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电路板自动测试装置，尤其涉及一种带有波形显示装置，从而可以显示合适的延时的电路板自动测试装置。
背景技术
电路板在组装电子零件，完成焊接之后，必须对其进行测试。现有技术中对电路板的测试方式，是利用装置或信号产生器，输出预先设定的信号源至电路板的测试点，由现场操作人员一次一次地进行测试，并依次变换不同的测试点。如此周而复始地进行各项测试工作，不仅需要耗费大量的人力及测试时间，同时繁杂的测试内容，借助人员的操作很容易出现各种操作上的错误，不但难以达到测试工作的要求，而且还不可避免地会造成测试工作的延误。
此外，这于有些组件本身或因受到电路的影响而不稳定，必须有足够的延时组件的测量值才能稳定。其所需的延时由所测组件或其它与之相连接的电容容量和感应系数来决定。在自动测试装置的测试过程中，要对电路板中的一个个组件进行测试，时间越快越好，因此，延时对于整个电路板的测试时间来说是相对应的。若超出延时测量则会导致生产时间延长，降低生产效率，若延时时间不够，则测量值不稳定。为了找到合适的延时，就需要操作人员用不同的延时来反复测试，直到找到稳定的读数为止，但这种方法也会增加测试时间，并且加重操作人员的工作负担。
实用新型的内容
本实用新型的其中一个目的就是提供一种电路板自动测试系统，这种自动测试系统用于测量电路板中的组件值，测试操作人员在测试之前根据被测组件设定参数，并利用预定的程序进行测试，比如读出装配好的线路板的电路板中的组件电阻阻值、电容容量、电感感应系数、以及晶体管、二极管、齐纳二极管、FET、场效感应管、光电耦合管和IC的保护二极管的值，以便与设定好的组件的理想值进行比较，确定其是否在容许误差范围之内以确定被测组件的好坏。
本实用新型进一步的目的是提供一种具有波形分析装置的电路板自动测试装置，以便让操作人员为特定组件找到的与其相对应的恰当的延时。利用该波形测试装置对不稳定的组件进行进一步检测，以便准确地找到与所述的测组件相应的最合适的延时。
本实用新型的目的由以下技术方案来实现：
本实用新型提供了一种电路板自动测试系统，该系统包括电路板自动测试装置、电路板自动测试仪外接装置和计算机，所述电路板自动测试装置包括主控制板、信道板以及功能产生器板，其中，主控制板控制功能产生器板及信道板的运作，功能产生器板主要对测量信道进行控制，信道板主要是提供各种测试功能的信道切换连接，电路板自动测试仪外接装置连接到所述的电路板自动测试装置，包括电源、选择板、针床、压头控制板、串行通信装置、计算机及其输入/输出设备、外部仪器。其中电源为被测试电路板提供必要的工作电压或电流；选择板提供从多个被测试电路板中选择一个进行测试的功能；针床用于固定被测试电路板并将被测试电路板与相关装置进行连接；压头控制板控制压头手指板(图中未示出)的上下动作并检测开始测试信号；串行通信装置在计算机和被测试电路板之间提供电平匹配转换并能与外部设备、选择板进行通信，计算机包含用于对选择板进行设置的PCI数字I/O卡、与串行通信装置进行通信的串行通信接口、与外部仪器进行连接的PCI GPIB卡、与压头控制板进行通信的ISA通信卡。
进一步，电路板自动测试装置还可以包括一个波形分析装置与信道板连接，并与计算机的显示装置相连接，用于对不稳定的组件进行进一步分析，并进行显示。
根据本实用新型的电路板自动测试装置以及波形分析方法，能够快速准确地及时对电路板中电器组件的测量，并且，利用波形分析装置可以直观地显示被测值随时间的变化曲线，操作人员根据此曲线为被测组件找到合适的延时，从而有利于准确测量不稳定的被测组件，并且提高生产效率。
附图说明
图1是本实用新型电路板自动测试仪将其外籍装置的结构方块图；
图2是本实用新型电路板自动测试仪的测试单元工作原理图；
图3是本实用新型测试被测组件所需延时的程序框图
图4是根据本实用新型的波形分析仪的处理结果，显示在显示器上的电容两端电压随时间变化的曲线；
图5是根据本实用新型的方法对大电容进行测试的电路图；
图6是图5所示的大电容充电时电压随时间的变化曲线；
图7是本实用新型电路板自动测试装置的结构方快简图。
具体实施方式
图1是本实用新型电路板自动测试仪及其外接装置的结构方块图。如图1所示，本实用新型的电路板自动测试仪包括：主控制板(mainboard)、信道板(scanner board)以及功能产生器板(functional board)。
其中主控制板直接合成数码波形，如产生可编频率1-64KHz或1-500KHz的正弦波；控制功能产生器板及信道板的运作；提供数模信号转换，用来测试电容、电容并联电阻，电感等。
功能产生器板主要对测量信道进行控制，并包括直流电源输出，直接供电给针床治具上的被测件，用来加电动态测试被测板的功能，其频率测试范围可由DC-13MHz。此外还提供诸如电流、频率的计数和计时、时间、脉宽等测量值，并提供温度传感器、蜂鸣报警器、LED报警器等功能。
信道板主要是提供各种测试功能的信道切换连接。
在自动学习测量电容值时，ICT(在线测试仪)会利用直接合成数码波形产生器产生一个理想频率，进行学习和测试，也可以手动编改频率。
该电路板自动测试仪外接装置有电源(Power Souce)、选择板(matrixboard)、测试针床(Fixture)、压头控制板(Press Controller Board)、串行通信装置(RS232 Comm.Bd)、计算机(PC)及其输入/输出设备(I/O Devices)、外部仪器(External Instrument)。其中电源为被测试电路板提供必要的工作电压或电流；选择板提供从多个被测试电路板中选择一个进行测试的功能；针床用于固定被测试电路板并将被测试电路板与相关装置进行连接；压头控制板控制压头手指板(图中未示出)的上下动作并检测开始测试信号；串行通信装置在计算机和被测试电路板之间提供电平匹配转换并能与外部设备、选择板进行通信；计算机包含用于对选择板进行设置的PCI数字I/O卡、与串行通信装置进行通信的串行通信接口、与外部仪器进行连接的PCI GPIB卡、与压头控制板进行通信的ISA通信卡；计算机的外接输入/输出设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机等；本实用新型的电路板自动测试仪的外部仪器主要有必要的直流电源、交流电源、示波器、音频分析仪、电子负载、噪声纹波表等。
图2是本实用新型电路板自动测试仪的测试单元工作原理图。接口总线将主控制板发出的电信号通过接口发送到测量单元，其中测量单元包括放大器和D/A转换器，从主控制板发出的电信号经D/A转换器和信道板传输至测试针床，测试针床与特别测试电路相连，所述电信号控制测试针床上被测组件的特别测试电路，根据预先设定的测试步骤逐步对各个被测组件的特别测试电路通电测量，被测组件的测量值经放大处理后，经过D/A转换器、接口电路和接口总线传送到计算机中，然后通过显示器将测量结果显示出来。
下面参考图3对本实用新型对组件的测试方法进行详细说明。第一步，输入参数步骤，通过输入设备输入被测组件的测试参数，这些参数包括被测组件的类型、测试方法、容许误差范围等，第二步，初始测试步骤，根据上述参数确定测量结果是否稳定，如果测量结果稳定，则完成测试编程；如果测量结果不稳定，确定是否利用波形分析步骤除错测试编程，如使用，则执行分析显示步骤，即以一定的时间间隔实时读取流过组件的电压电流值，根据这些读数将被测组件的测量值随时间变化的曲线图显示在显示器上，提供给操作人员，如果否，则由操作人员估计一个延迟时间。在本实用新型的实施例中，如图4所示，横轴为时间轴，纵轴表示某个时间点电压值的测量结果，时间轴上的每个时间及其相应的电压曲线图都实时显示给操作人员，操作人员根据波形曲线可以直接读出必须的延迟时间。
图4是执行了图3所示的方法流程图之后，提供给操作人员的经由波形分析仪测试的电容两端电压随时间变化的曲线，本领域的普通技术人员很容易根据该显示结果获得恰当的延时，在本实用新型的实施例中，如图4所示，该恰当的延时时间为t。
本领域的普通技术人员应当了解，并不是所有的被测组件都要利用波形分析仪，因为这会延长测试编程时间，如上所述，只对那些无法隔离的会受到周围电容电感等不稳定因素影响的被测组件进行波形分析，从而节约测试时间。
图5和图6分别示出了对大电容进行测试的电路图和该大电容充电时电压随时间的变化曲线。
下面接合图7说明本实用新型电路板自动测试装置的工作过程：开机后，将装置调整到组件自动测试编程状态，然后，将被测电路板安装于测试针床上，并收集被测组件的相关资料，包括被测组件标称值、组件在测试针床上所处的针号(组件通过针床连接到ICT的针号)、是否需要隔离、组件在电路板上的位置、被测组件的误差范围等，操作员将被测组件的相关资料输入到计算机，当按下自学按钮就从被测试组件中学到相对在线的标准值，如下表为测试电阻时输入的参数：
| 步骤 | T组件类型 | Device组件名称 | Ideal理想值 | CH+高电位 | CH-低电位 | G1隔离点1 | G2隔离点2 | Gon隔离状态 | LC方位 | STD标准值 | T+正误差 | T_负误差 | 测量值 | ％ |
| 1 | R | R1 | 1K | 1 | 2 | 19 | Y(是) | A1 | 1.02 | 10 | 10 |
根据组件通过针床连接的针号，与信信道板中的相应信道对应，信道板主要是提供各种测试功能的信道切换连接，由此与特别测试线路连接。按下测试按钮，计算机中央处理器根据预先设定的测试方法操作步骤发出指令，对若干被测组件进行测试，测试资料很快就在测量值一栏中显示出来。
虽然已经参照实施例进行了说明，但是对于本领域的技术人员来讲显然在本实用新型的构思范围内还可以作出多种改进，虽然参考了各种智能卡对实施例进行了说明，但是本实用新型并不局限于这种卡。应当理解，在不脱离本实用新型说明书公开的范围内的各种修改、替换都被包括在权利要求书中。
Claims (2)
1、一种电路板自动测试装置，包括电路板自动测试仪，以及与其相连接的外接装置和计算机，其特征在于：
电路板自动测试仪包括主控制板、信道板以及功能产生器板，信道板以及功能产生器板均与主控制板相连，其中，
信道板，用于提供各种测试功能的信道切换连接，
功能产生器板，用于对测量信道进行控制，
主控制板，用于控制功能产生器板及信道板的运作；
外接装置包括电源、选择板、针床、压头控制板、串行通信装置、计算机及其输入/输出设备、外部仪器，其中，
电源，用于为被测试电路板提供必要的工作电压或电流，
选择板，用于提供从多个被测试电路板中选择一个进行测试的功能，
针床，用于固定被测试电路板并将被测试电路板与相关装置进行连接，
压头控制板，用于控制压头手指板的上下动作并检测开始测试信号，
串行通信装置，用于在计算机和被测试电路板之间提供电平匹配转换并与外部设备、选择板进行通信；
计算机包含PCI数字I/O卡、串行通信接口、PCI GPIB卡、ISA通信卡，其中，
PCI数字I/O卡，用于对选择板进行设置，
串行通信接口，用于与串行通信装置进行通信，
PCI GPIB卡，用于与外部仪器进行连接，
ISA通信卡，用于与压头控制板进行通信。
2、一种如权利要求1所述的电路板自动测试装置，其中的电路板自动测试仪还包括一个根据需要实时通过信道板读出被测组件的若干测量值、并根据这些测量值显示测量值随时间变化的曲线图波形分析装置，该波形分析装置与信道板和计算机显示设备相连。
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