一种多光学复合传感器线路板无损伤快速测试装置

技术领域

本发明属于自动测试技术领域，具体涉及一种多光学复合传感器线路板无损伤快速测试装置。

背景技术

系列型号武器系统多光学复合传感器由本体、激光器、激光探测器、红外探测器、镜头以及线路板组成，其中线路板是是多光学复合传感器的核心组成部分，其主要功能是给激光器、激光探测器、红外探测器供电，传递控制信号、反馈探测信号。在生产过程中，出于产品质量控制的需要，要对装配完成的线路板进行测试，测试合格才能在产品中使用。未使用本装置前，现有的测试手段是单独对线路板的红外功能、激光功能进行测试，两项功能分别要使用到激光性能检测设备和红外性能检测设备进行测试，并且测试时都需要在相应的信号焊盘孔焊接导线，引出信号。现有生产条件下测试效率低且每次增加焊接次数，降低线路板可靠性，依据标准QJ3117A-2011的要求，线路板通孔焊接不能超过2次，因此设计制造一种无损伤的并能集中实现红外、激光两种功能测试十分必要。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种多光学复合传感器线路板无损伤快速测试装置，以解决现有技术中电路板的检测的测试时效长，测试准确率低，测试过程中对电路板有损坏隐患等问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种多光学复合传感器线路板无损伤快速测试装置，所述测试装置包括针床、电源供电模块、信号输入模块、信号测试模块和电压电流采集模块，所述电源供电模块给待测线路板提供工作电源，所述信号输入模块给针床提供信号输入，所述针床将待测信号导出至所述信号测试模块进行测试，同时所述电压电流采集模块对所述针床对应测试点进行电压和电流的采集显示；通过所述信号测试模块的测试信号与信号输入对比得出放大倍数，通过所述电压电流采集模块显示得出vee、vcc和直流工作点，进而判断待测线路板红外部分是否满足指标要求。

进一步地，所述针床包括针床压接框架、专用电路板固定座和红外功能测试点探针，所述针床压接框架包括线路板测试针板接口X1、电路板供电接口X2、信号输入接口X3、信号输出接口X4和电压电流采集接口X5，红外功能测试点探针安装在X1接口中，待测线路板安装在专用电路板固定座上，所述专用电路板固定座固定在针床压接框架上，线路板自带的柔性电缆插头与X1接口连接，所述电源供电模块连接电路板供电接口X2，所述信号输入模块连接信号输入接口X3，所述信号测试模块连接信号输出接口X4，所述电压电流采集模块连接电压电流采集接口X5。

进一步地，所述探针的一端为探头，是与待测线路板进行接触，并导出信号的部分；中间是固定座，是绝缘体，内含弹簧，使探头能够伸缩；另一端是信号的导出端子。

进一步地，所述专用电路板固定座采用亚克力材料定制电路板外形，通过机械机构的压接固定。

进一步地，所述电源供电模块提供+8V、-8V、3.3V三种电源供电。

进一步地，所述信号输入模块采用泰克任意函数信号发生器。

进一步地，所述信号测试模块采用泰克TBS1000C示波器。

进一步地，所述电压电流采集模块采用两线直流数显电压表、两线直流数显电流表。

进一步地，所述X4接口包括信号端IR-vout、TRi，所述X5接口包括信号端VCC、Vee和VCCTU2。

进一步地，用示波器连接X4的信号端IR-vout，检测线路板电路的放大倍数、dB频率范围；用示波器连接X4的信号端TRi，检测线路板电路中激光器脉冲信号是否正常，从而判断线路板中激光器触发电路是否正常，进行故障定位；用示波器或者万用表连接X5的信号端VCC、Vee，检测线路板中红外信号处理部分的电路功能，进行故障定位；用示波器或者万用表连接X5的信号端VCCTU2，检测线路板中激光信号处理部分的电路功能，进行故障定位。

(三)有益效果

本发明提出一种多光学复合传感器线路板无损伤快速测试装置，本发明能实现快速、无损伤功能测试；精确测量线路板各主要信号端电流、电压，以及线路板电路的放大倍数、dB频率范围等；在多光学复合传感器线路板发生问题时实现精确定位。本发明的多光学复合传感器线路板无损伤快速测试装置制作调试完成后，在生产线的长期使用中，即可用于线路板入厂验收时作为验收设备，又可用于产品返修排故，表现出性能稳定、操作简单、节约时间的特点，使本工序的生产效率提升20％，符合生产线精益化提升的需求。

附图说明

图1为本发明的多光学复合传感器线路板无损伤快速测试装置；

图2为本发明的测试装置的系统结构框图；

图3为本发明的针床；

图4为本发明的电源电路原理图；

图5为本发明的信号输入模块；

图6为本发明的信号测试模块；

图7为本发明的电压电流采集模块；

图8为本发明的测试盒结构示意图；

图9为本发明的测试盒外观示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本套装置针对实际生产情况，提供了一种可以对多光学复合传感器线路板实现快速、无损伤功能测试手段；精确测量线路板各主要信号端电流、电压，以及线路板电路的放大倍数、dB频率范围等；在多光学复合传感器线路板发生问题时实现精确定位。

本发明的目的在于提供一种多光学复合传感器线路板无损伤快速测试装置，能够实现电路板红外部分的在线性能检测，解决现有技术中电路板的检测的测试时效长，测试准确率低，测试过程中对电路板有损坏隐患等问题。

本发明的多光学复合传感器线路板无损伤快速测试装置包括测试针床、电源供电模块、信号输入模块、信号测试模块和电压电流采集模块。如图1为多光学复合传感器线路板无损伤快速测试装置。

多光学复合传感器线路板无损伤快速测试装置总体结构：

1.测试装置的总体考虑

本发明的测试装置的主要目的是测试电路板红外部分的功能是否能够满足指标要求，是通过对电路板上关键信号进行测试，对红外部分的vcc、vee、工作时直流工作点以及在有输入信号时信号放大倍数等一系列指标测试，用于在线筛选电路板。因此，本测试装置的任务就是提供电路板工作电源，对电路板上的关键信号进行采集，通过检测仪电压表、电流表采集并显示关键点的电压电流数据得出测试结果。测试装置分为：针床、信号输入模块、信号测试模块、电源供电模块、电压电流采集模块。

2.测试装置的系统结构

本测试装置的系统结构框图见图2。系统的工作原理：电源供电模块给电路板提供工作电源，信号输入模块给针床提供信号输入，针床将待测信号导出至信号测试模块，同时电压电流采集模块对针床对应测试点进行电压和电流的采集显示。通过信号测试模块的测试信号与信号输入对比得出放大倍数，通过电压电流采集模块显示得出vee、vcc、直流工作点等性能指标，进而判断电路板红外部分是否满足指标要求。

针床设计

针床是电路板测试系统的重要部件，是电路板信号导出的平台。本发明的电路板专用测试针床包括针床压接框架，专用电路板固定座，红外功能测试点探针等部分，针床压接框架包括线路板测试针板接口X1、电路板供电接口X2、信号输入接口X3、信号输出接口X4和电压电流采集接口X5，红外功能测试点探针安装在X1接口中，待测线路板安装在专用电路板固定座上，专用电路板固定座固定在针床压接框架上，线路板自带的柔性电缆插头与X1接口连接，电源供电模块连接电路板供电接口X2，信号输入模块连接信号输入接口X3，信号测试模块连接信号输出接口X4，电压电流采集模块连接电压电流采集接口X5。

取代原有焊接测试线的方式。同时提供电路板供电以及测试显示设备，取代原有供电设备和万用表测试逐点测试方式。如图3为本发明的针床。

探针设计。本探针是以目前市场上的探针为基础，增加了内含弹簧的探针，易于固定，信号导出方便：探针的一端为探头，是与电路板进行接触，并导出信号的部分；中间是固定座，是绝缘体，内含弹簧，使探头能够伸缩；另一端是信号的导出端子。

电路板的固定。电路板的固定座，采用亚克力材料定制电路板外形，通过机械机构的压接固定，快速便捷地更换待测电路板，同时要考虑对电路板的绝缘保护。

电源供电模块的设计。根据电路板的供电电压需求，分别需要+8V、-8V、3.3V三种电源供电。设计一种具有过流保护的直流可调稳压电源，本电源的主要器件是通用稳压集成块，内部含有启动电路、恒流源、基准稳压源、过流保护等电路。配合大功率调整管，可输出0～20连续可调的稳定电压，最大输出电流可达2A，并且具有过流保护功能，可作为电路板的供电电源。电路见图4，正常使用时，红色和绿色发光二极管同时闪亮，调节电位器W可使输出电压在0～20范围内调节。当输出端出现过流或短路时，R1两端的压降大于0.6V，Q3、Q4导通，此时绿灯熄灭，D7导通，LM723的电压下降接近0V，内部检测电路动作，输出高电压23V，使Q1、Q2截止，因此无电压输出，起到保护作用。只有关机后重新开机才有输出。为保证调整管Q1输出额定电流时不被烧坏，应加装足够大的散热片。

信号输入模块的选择。根据电路板红外功能对信号的要求，采用泰克任意函数信号发生器作为针床信号输入模块，满足红外功能检测时不同频率输入信号的要求。如图5信号发生器。

信号测试模块的选择。根据电路板红外性能测试原理，采用泰克TBS1000C示波器作为针床输出信号的测试显示模块。TBS1000C配备7英寸WVGA彩色显示屏，采样率高达1GS/S，带宽范围为70MHZ至200MHZ，满足了本测试系统的测试要求。如图6TBS1000C示波器。

电压电流采集模块的选择。根据电路板红外电路原理，采用两线直流数显电压表，工作电压5-120V，允许误差为±1％，输入阻抗＞100K欧，带有微调电位器。以及采用两线直流数显电流表，工作电压4.5-120V，允许误差为±1％，输入阻抗＞100K欧，带有微调电位器。如图7电压电流采集模块。

如图8，图9所示，本发明是通过以下措施实现的：

线路板测试盒上线路板安装区为定制的线路板测试针床，线路板或待测电路板安装在相应位置后，测试探针从线路板对应的通孔伸出，线路板自带的柔性电缆插头与测试针床上的X1接口连接，测试探针分别与红外探测器、激光器、激光探测器模拟电路等进行连接。电源供电后，测试人员打开电源开关可以根据使用需求进行各路信号测试，分别是

(1)用示波器连接X4的信号端IR-vout，检测线路板电路的放大倍数、dB频率范围；输出信号激光器脉冲TRi。

(2)用示波器连接X4的信号端TRi，检测线路板电路中激光器脉冲信号是否正常，从而判断线路板中激光器触发电路是否正常，进行故障定位。

(3)用示波器或者万用表连接X5的信号端VCC、Vee，可以检测线路板中红外信号处理部分的电路功能，进行故障定位。

(4)用示波器或者万用表连接X5的信号端VCC

在该装置中，经过合理安排测试针床与激光器、激光探测器模拟电路、红外探测器等集中连接在测试盒中，结合示波器、万用表等外围测试手段，可以在对线路板无损的条件下快速集中测试多光学复合传感器线路板多个性能指标。

多光学复合传感器线路板无损伤快速测试装置制作调试完成后，在生产线的长期使用中，即可用于线路板入厂验收时作为验收设备，又可用于产品返修排故，表现出性能稳定、操作简单、节约时间的特点，使本工序的生产效率提升20％，符合生产线精益化提升的需求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。