金属检测用多差分通道线路板的测试装置的制作方法

本发明涉及金属检测线路路板的测试领域，尤其涉及一种对金属检测用的多差分通道线路板进行测试用的测试装置。

背景技术：

目前，在对具有多差分通道的金属检测用线路板进行测试时，通常是依次在金属检测用线路板上的每个通道上附加一个标准的电压信号来完成测试。在利用标准电压信号依次对金属检测用线路板上的各个通道进行测试时，每个通道的测试时间约需10s。由此可见，在利用标准电压信号对具有20个通道的金属检测用线路板进行测试时，仅测试时间就需200s，连同准备工作及其他项目测试，至少需要五分钟，测试耗费时间长，测试效率低下。另外，测试用的标准电压信号的获取成本高且不方便，导致测试成本较高。

技术实现要素：

为解决金属检测用的多差分通道线路板测试效率低，测试成本高的问题，发明人仔细研究金属检测用的多差分通道线路板发现：在对金属检测用的多差分通道线路板进行测试时，除需依次对金属检测用的线路板中的多个差分通道进行测试外，对于每个差分通道，还需利用两组测试输入信号a和b组合进行四次测试，方能确定差分通道测试的最终测试结果。具体测试时，测试输入信号分组如下：

a：测试输入信号a为高电平信号，测试输入信号b为高电平信号，即a＝1，b＝1；

b：测试输入信号a为高电平信号，测试输入信号b为低电平信号，即a＝1，b＝0；

c：测试输入信号a为低电平信号，测试输入信号b为高电平信号，即a＝0，b＝1；

d：测试输入信号a为低电平信号，测试输入信号b为低电平信号，即a＝0，b＝0。

当采用上述四组信号进行测试且测试结果均为正确时，才可将差分通道测试的最终测试结果视为正确；当有任意一次测试结果不正确时，则差分通道测试的最终测试结果为不正确。由此，本发明提出一种金属检测用多差分通道线路板的测试装置，该测试装置包括控制模块、信号发生器、电子开关、反馈放大整流模块和显示报警模块；

所述信号发生器位于所述控制模块和所述金属检测用多差分通道线路板之间，且所述信号发生器在所述控制模块的控制下输出检测信号a和检测信号b到所述金属检测用多差分通道线路板上的差分通道内；

所述电子开关与所述控制模块的控制输出端连接，且所述电子开关在检测过程中接收所述控制模块发出的控制指令，并根据该控制指令切换所述金属检测用多差分通道线路板上的被检测的差分通道；

所述反馈放大整流模块的输入端与所述电子开关连接，所述反馈放大整流模块的输出端与所述控制模块的数据接收端连接，以将检测生成的差分检测数据信号放大整流后反馈到所述控制模块中；

所述显示报警模块与所述控制模块的指令输出端连接，并根据所述控制模块输出的显示指令显示检测结果；

进行测试时，测试过程如下：

当所述信号发生器输出检测信号a和检测信号b均为低电平检测信号时，所述检测信号a和所述检测信号b输入到所述金属检测用多差分通道线路板上的被检测差分通道中对所述被检测差分通道进行第一检测并生成第一检测数据信号j1，该第一检测数据信号j1经所述电子开关进入所述反馈放大整流模块中进行放大整流得到第一放大整流反馈信号k1并反馈到所述控制模块中，所述控制模块对所述第一放大整流反馈信号k1进行ad转换得到第一检测数据信号电压值h1，且当该第一检测数据信号电压值h1小于预设的第一检测阈值q1时，所述被检测差分通道的第一检测合格；当所述第一检测数据信号电压值h1大于或等于预设的第一检测阈值q1时，所述被检测差分通道的第一检测不合格；

当所述信号发生器输出的检测信号a为高电平信号，检测信号b为低电平信号时，所述检测信号a和所述检测信号b输入到所述金属检测用多差分通道线路板上的被检测差分通道中对所述被检测差分通道进行第二检测并生成第二检测数据信号j2，该第二检测数据信号j2经所述电子开关进入所述反馈放大整流模块中进行放大整流得到第二放大整流反馈信号k2并反馈到所述控制模块中，所述控制模块对所述第二放大整流反馈信号k2进行ad转换得到第二检测数据信号电压值h2，且当该第二检测数据信号电压值h2在预设的第二检测范围q2内时，所述被检测差分通道的第二检测合格；当所述第二检测数据信号电压值h2不在预设的第二检测范围q2内，所述被检测差分通道的第二检测不合格；

当所述信号发生器输出的检测信号a为低电平信号，检测信号b为高电平信号时，所述检测信号a和所述检测信号b输入到所述金属检测用多差分通道线路板上的被检测差分通道中对所述被检测差分通道进行第三检测并生成第三检测数据信号j3，该第三检测数据信号j3经所述电子开关进入所述反馈放大整流模块中进行放大整流得到第三放大整流反馈信号k3并反馈到所述控制模块中，所述控制模块对所述第三放大整流反馈信号k3进行ad转换得到第三检测数据信号电压值h3，且当该第三检测数据信号电压值h3在预设的第二检测范围q3内时，所述被检测差分通道的第三检测合格；当所述第三检测数据信号电压值h3不在预设的第二检测范围q3内，所述被检测差分通道的第三检测不合格；

当所述信号发生器输出的检测信号a和检测信号b均为高电平信号时，所述检测信号a和所述检测信号b输入到所述金属检测用多差分通道线路板上的被检测差分通道中对所述被检测差分通道进行第四检测并生成第四检测数据信号j4，该第四检测数据信号j4经所述电子开关进入所述反馈放大整流模块中进行放大整流得到第四放大整流反馈信号k4并反馈到所述控制模块中，所述控制模块对所述第四放大整流反馈信号k4进行ad转换得到第四检测数据信号电压值h4，且当该第四检测数据信号电压值h4在预设的第二检测范围q4内时，所述被检测差分通道的第四检测合格；当所述第四检测数据信号电压值h4不在预设的第四检测范围q4内，所述被检测差分通道的第四检测不合格；

当所述金属检测用多差分通道线路板上有任意一个差分通道任意一次检测不合格时，所述控制模块控制所述信号发生器停止发出检测信号并向所述显示报警模块发送检测不合格的显示指令，使所述显示报警模块发出检测不合格的显示警报；当所述金属检测用多差分通道线路板上所有的差分通道均检测合格时，所述控制模块向所述显示报警模块发送检测合格的显示指令，使所述显示报警模块发出检测合格的显示警报。

在采用本发明测试装置对金属检测用多差分通道线路板进行测试时，利用信号发生器输出两个检测信号并传输到金属检测用多差分通道线路板上的差分通道内对差分通道进行四次检测，以确定金属检测用多差分通道线路板上的差分通道是否合格，且当金属检测用多差分通道线路板上的任一差分通道的四次检测有任意一次不合格时，即可确认被测试的金属检测用多差分通道线路板测试不合格，显示报警模块均会在控制模块的控制下发出检测不合格的显示警报；当金属检测用多差分通道线路板上的所有差分通道的四次检测均合格时，才能确认被测试的金属检测用多差分通道线路板测试合格，显示报警模块才会在控制模块的控制下发出检测合格的显示警报。经试验可知，采用本发明测试装置对具有八通道即四个差分通道的金属检测用多差分通道线路板进行测试时，整个测试时间不超过10s，相较于现有技术，测试耗时短，测试效率高。另外，采用本发明测试装置对金属检测用多差分通道线路板进行测试时，采用电子开关即时切换金属检测用多差分通道线路板上的被检测的差分通道，无需借助繁杂的测试台及昂贵的测试仪器，且可以在工作现场直接对金属检测用多差分通道线路板进行测试，测试方便且测试成本较低。

优选地，所述控制模块可采用内置有信号发生器的单片机。这样，内置有信号发生器的单片机即可完成本发明测试装置中的信号发生器及控制模块的工作，既可以简化本发明测试装置的结构，又可以降低本发明测试装置的制造成本，进而可进一步降低测试成本。

优选地，所述反馈放大整流模块中采用数字电位器和低噪声高速音频运算放大器组成放大器对检测数据信号进行放大，采用双路低噪声jfet输入通用运算放大器对放大的检测数据信号进行整流，以得到反馈给所述控制模块的放大整流反馈信号。这样的反馈放大整流模块先利用放大器对检测数据信号j放大，再利用双路低噪声jfet输入通用运算放大器对放大后的检测数据信号进行整流，从而得到放大整流电压信号电压值h，以便于控制模块根据放大整流电压信号的电压值h与预设的检测阈值或检测范围的比较结果，准确判断被检测差分通道的检测是否合格。

优选地，所述电子开关选用八通道数字控制模拟电子开关。这样的电子开关切换准确，且成本较低。进一步地，所述被检测差分通道与所述信号发生器之间设置有输入缓冲器。进一步优选地，所述输入缓冲器可均选用低噪声运算放大器。这样，在检测信号可先经输入缓冲器缓冲后再输入到被检测差分通道内对被检测差分通道进行检测。

优选地，所述显示报警模块包括灯光报警单元或/和声音报警单元。这样，在测试过程中，测试人员可通过灯光显示警报或/和声音警报获知检测结果，方便快捷，且获知检测结果的准确率高。

优选地，所述灯光报警单元采用led灯或数码管进行灯光显示，且所述led灯或所述数码管通过位移缓存器与所述控制模块连接，并由所述位移缓存器根据所述控制模块输出的显示指令显示警报。这样的灯光报警单元结构简单，且显示效果好。

优选地，所述声音报警单元采用蜂鸣器进行声音报警。这样的声音报警单元结构简单，制作方便，且警报效果好。

附图说明

图1为本发明金属检测用多差分通道线路板的测试装置的结构框图；

图2为本发明金属检测用多差分通道线路板的测试装置的电路原理图；

图3为本发明金属检测用多差分通道线路板的测试装置中的灯光报警单元的电路原理图。

具体实施方式

下面，结合图1-3对本发明金属检测用多差分通道线路板的测试装置进行详细说明。

如图1和2所示，本发明金属检测用多差分通道线路板的测试装置包括控制模块1、信号发生器2、电子开关3、反馈模块4和显示报警模块5。其中，信号发生器2位于控制模块1和金属检测用多差分通道线路板6之间，且信号发生器2在控制模块1的控制下输出检测信号到金属检测用多差分通道线路板6上的通道内。在制造本发明金属检测用多差分通道线路板的测试装置时，优选采用内置有信号发生器的单片机u1作为控制模块1。这样，内置有信号发生器的单片机u1可同时完成本发明测试装置中的信号发生器2及控制模块1的工作，既可以简化本发明金属检测用多差分通道线路板的测试装置的结构，又可以降低本发明金属检测用多差分通道线路板的测试装置的制造成本，进而可进一步降低测试成本。电子开关3与控制模块1的控制输出端连接，且电子开关3在检测过程中接收控制模块1发出的控制指令，并根据该控制指令切换金属检测用多差分通道线路板6上的被检测的差分通道。优选地，电子开关3选用八通道数字控制模拟电子开关u2和u5。这样的电子开关3切换准确，且成本较低，从而可降低本发明金属检测用多差分通道线路板的测试装置的制造成本，进而可降低测试成本。优选地，被检测差分通道与信号发生器2之间设置有输入缓冲器7，且该输入缓冲器7可均选用低噪声运算放大器。这样，在检测信号可先经输入缓冲器7缓冲后再输入到被检测差分通道内对被检测差分通道进行检测。反馈放大整流模块4的输入端与电子开关3连接，反馈放大整流模块4的输出端与控制模块1的数据接收端连接，以将检测生成的差分检测数据信号放大整流后反馈到控制模块1中。优选地，优选地，反馈放大整流模块4中采用数字电位器u22和低噪声高速音频运算放大器u27组成放大器对检测数据信号进行放大，采用双路低噪声jfet输入通用运算放大器u24a和u24b对放大的检测数据信号进行整流，以得到反馈给控制模块1的放大整流反馈信号。这样的反馈放大整流模块4先利用放大器对检测数据信号j放大，再利用双路低噪声jfet输入通用运算放大器对放大后的检测数据信号进行整流，从而得到放大整流电压信号电压值h，以便于控制模块1根据放大整流电压信号的电压值h与预设的检测阈值或检测范围的比较结果，准确判断被检测差分通道的检测是否合格。显示报警模块5与控制模块1的指令输出端连接，并根据控制模块1输出的显示指令显示检测结果。这样，测试人员可通过显示报警模块5显示的警报结果获知检测结果。优选地，显示报警模块5包括灯光报警单元51或/和声音报警单元52。这样，在测试过程中，测试人员可通过灯光显示警报或/和声音警报获知检测结果，方便快捷，且获知检测结果的准确率高。优选地，图如3所示，灯光报警单元51采用led灯或数码管(图中未示出)进行灯光显示，且led灯或数码管通过位移缓存器u18与控制模块1即单片机u1连接，并由位移缓存器u18根据控制模块1输出的显示指令显示警报。这样的灯光报警单元51结构简单，且显示效果好。优选地，声音报警单元52采用蜂鸣器进行声音报警。这样的声音报警单元结构简单，制作方便，且警报效果好。

在采用本发明金属检测用多差分通道线路板的测试装置对金属检测用多差分通道线路板上的差分通道进行测试时，测试过程如下：

当信号发生器2输出检测信号a和检测信号b均为低电平检测信号时，即a＝0，b＝0时，检测信号a和检测信号b输入到金属检测用多差分通道线路板6上的被检测差分通道中对被检测差分通道进行第一检测并生成第一检测数据信号j1，该第一检测数据信号j1经电子开关3进入反馈放大整流模块4中进行放大整流得到第一放大整流反馈信号k1并反馈到控制模块1中，控制模块1对第一放大整流反馈信号k1进行ad转换得到第一检测数据信号电压值h1。当该第一检测数据信号电压值h1小于预设的第一检测阈值q1时，被检测差分通道的第一检测合格；当第一检测数据信号电压值h1大于或等于预设的第一检测阈值q1时，被检测差分通道的第一检测不合格。

当信号发生器2输出的检测信号a为高电平信号，检测信号b为低电平信号时，即a＝1，b＝0时，检测信号a和检测信号b输入到金属检测用多差分通道线路板6上的被检测差分通道中对被检测差分通道进行第二检测并生成第二检测数据信号j2，该第二检测数据信号j2经电子开关3进入反馈放大整流模块4中进行放大整流得到第二放大整流反馈信号k2并反馈到控制模块1中，控制模块1对第二放大整流反馈信号k2进行ad转换得到第二检测数据信号电压值h2。当该第二检测数据信号电压值h2在预设的第二检测范围q2内时，被检测差分通道的第二检测合格；当第二检测数据信号电压值h2不在预设的第二检测范围q2内，被检测差分通道的第二检测不合格；

当信号发生器2输出的检测信号a为低电平信号，检测信号b为高电平信号时，即a＝0，b＝1时，检测信号a和检测信号b输入到金属检测用多差分通道线路板6上的被检测差分通道中对被检测差分通道进行第三检测并生成第三检测数据信号j3，该第三检测数据信号j3经电子开关3进入反馈放大整流模块4中进行放大整流得到第三放大整流反馈信号k3并反馈到控制模块1中，控制模块1对第三放大整流反馈信号k3进行ad转换得到第三检测数据信号电压值h3。当该第三检测数据信号电压值h3在预设的第二检测范围q3内时，被检测差分通道的第三检测合格；当第三检测数据信号电压值h3不在预设的第二检测范围q3内，被检测差分通道的第三检测不合格；

当信号发生器2输出的检测信号a和检测信号b均为高电平信号时，即a＝1，b＝1时，检测信号a和检测信号b输入到金属检测用多差分通道线路板6上的被检测差分通道中对被检测差分通道进行第四检测并生成第四检测数据信号j4，该第四检测数据信号j4经电子开关3进入反馈放大整流模块4中进行放大整流得到第四放大整流反馈信号k4并反馈到控制模块1中，控制模块1对所述第四放大整流反馈信号k4进行ad转换得到第四检测数据信号电压值h4。当该第四检测数据信号电压值h4在预设的第二检测范围q4内时，被检测差分通道的第四检测合格；当第四检测数据信号电压值h4不在预设的第四检测范围q4内，被检测差分通道的第四检测不合格。

当金属检测用多差分通道线路板6上有任意一个差分通道任意一次检测不合格时，控制模块1控制信号发生器2停止发出检测信号并向显示报警模块5发送检测不合格的显示指令，使显示报警模块5发出检测不合格的显示警报；当金属检测用多差分通道线路板6上所有的差分通道均检测合格时，控制模块1向显示报警模块5发送检测合格的显示指令，使显示报警模块5发出检测合格的显示警报。

如图2所示，采用本发明金属检测用多差分通道线路板的测试装置对具有8个通道即4个差分通道(差分通道0、差分通道1、差分通道2和差分通道3)的金属检测用多差分通道线路板6进行测试时，测试过程如下：

首先，对金属检测用多差分通道线路板进行第一检测。

利用单片机u1内置的信号发生器输出检测信号a和检测信号b，且检测信号a和检测信号b均为低电平，即a＝0，b＝0，对金属检测用多差分通道线路板上的差分通道0进行第一检测，且当差分通道0的第一检测不合格时，单片机u1向其内置的信号发生器发生终止信号使信号发生器停止输出检测信号，并向显示报警模块发送检测不合格的显示警报；当差分通道0的第一检测合格时，单片机u1向电子开关3发出的控制指令，将被检测的差分通道切换为差分通道1并对差分通道1进行第一检测。依次类推，直至金属检测用多差分通道线路板上第一检测完成。

然后，对金属检测用多差分通道线路板进行第二检测。

利用单片机u1内置的信号发生器输出检测信号a和检测信号b，且检测信号a为高电平，检测信号b为低电平，即a＝1，b＝0，对金属检测用多差分通道线路板上的差分通道0进行第二检测，且当差分通道0的第二检测不合格时，单片机u1向其内置的信号发生器发生终止信号使信号发生器停止输出检测信号，并向显示报警模块发送检测不合格的显示警报；当差分通道0的第二检测合格时，单片机u1向电子开关3发出的控制指令，将被检测的差分通道切换为差分通道1并对差分通道1进行第二检测。依次类推，直至金属检测用多差分通道线路板上第二检测完成。

接着，对金属检测用多差分通道线路板进行第三检测。

利用单片机u1内置的信号发生器输出检测信号a和检测信号b，且检测信号a为低电平，检测信号b为高电平，即a＝0，b＝1，对金属检测用多差分通道线路板上的差分通道0进行第三检测，且当差分通道0的第二检测不合格时，单片机u1向其内置的信号发生器发生终止信号使信号发生器停止输出检测信号，并向显示报警模块发送检测不合格的显示警报；当差分通道0的第三检测合格时，单片机u1向电子开关3发出的控制指令，将被检测的差分通道切换为差分通道1并对差分通道1进行第三检测。依次类推，直至金属检测用多差分通道线路板上第三检测完成。

最后，对金属检测用多差分通道线路板进行第四检测。

利用单片机u1内置的信号发生器输出检测信号a和检测信号b，且检测信号a和检测信号b均为高电平，即a＝1，b＝1，对金属检测用多差分通道线路板上的差分通道0进行第四检测，且当差分通道0的第四检测不合格时，单片机u1向其内置的信号发生器发生终止信号使信号发生器停止输出检测信号，并向显示报警模块发送检测不合格的显示警报；当差分通道0的第四检测合格时，单片机u1向电子开关3发出的控制指令，将被检测的差分通道切换为差分通道1并对差分通道1进行第四检测。依次类推，直至金属检测用多差分通道线路板上第四检测完成。

综上可见，在采用本发明测试装置对金属检测用多差分通道线路板进行测试时，利用信号发生器输出两个检测信号并传输到金属检测用多差分通道线路板上的差分通道内对差分通道进行四次检测，以确定金属检测用多差分通道线路板上的差分通道是否合格，且当金属检测用多差分通道线路板上的任一差分通道的四次检测有任意一次不合格时，即可确认被测试的金属检测用多差分通道线路板测试不合格，显示报警模块均会在控制模块的控制下发出检测不合格的显示警报；当金属检测用多差分通道线路板上的所有差分通道的四次检测均合格时，才能确认被测试的金属检测用多差分通道线路板测试合格，显示报警模块才会在控制模块的控制下发出检测合格的显示警报。另外，采用本发明测试装置对金属检测用多差分通道线路板进行测试时，采用电子开关即时切换金属检测用多差分通道线路板上的被检测的差分通道，无需借助繁杂的测试台及昂贵的测试仪器，且可以在工作现场直接对金属检测用多差分通道线路板进行测试，测试方便且测试成本较低。

经试验可知，采用本发明测试装置对具有八通道即四个差分通道的金属检测用多差分通道线路板进行测试时，整个测试时间不超过10s，相较于现有技术，测试耗时短，测试效率高。