一种LED寿命特征参量自动采集系统的制作方法

本发明涉及led寿命检测领域，特别涉及一种led寿命特征参量自动采集系统。

背景技术：

现有技术中，led可以把电能转化成光能，其具备效率高，光色纯，应用灵活，光线质量高等特点，因此在许多光电控制设备中用作光源，在电子设备中用作信号显示器。

然而led在使用过程中，由于电流及外界环境的影响，其会不可避免的发生老化。led的老化主要包括芯片的老化以及封装的老化。芯片的老化机理，包括热量积累导致的热机械应力加强、芯片裂纹扩大，工艺不良导致的芯片粘结层完全脱离粘结面等。封装的老化机理主要是高温与潮湿导致封装材料劣化，水汽渗入封装材料内部，导致引线变质、pcb铜线锈蚀，水汽引入的可动导电离子会驻留在芯片表面，从而造成漏电。老化的led灯发光效率会大大降低，光色的纯度下降，甚至发生烧毁。

但是led的老化不易直接观察判断，由于应用数量巨大，也不易通过全部检测来判断。作为现代化节能环保的灯具，一旦发生老化或烧毁，电路将失去指示功能，对维修工作带来巨大的影响。这种现象对于某些重要电路，存在重大的安全隐患。

虽经过研发，目前已研发出led检测系统，但其中的特征量采集模块还存在以下问题：

1、目前对led的特征参量光通量进行采集时，基于统计的寿命评估方法要求试验样本数量足够大，但目前的采集系统无法实现大规模试验样本的采集；

2、在进行led光通量采集时，会受到相邻led光亮的影响，导致特征量采集不准确；

3、光通量的直接采集在自动实现过程中存在很大的困难。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种led寿命特征参量自动采集系统，以解决目前试验样本数量不多，从而对寿命评估结果精准度影响的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种led寿命特征参量自动采集系统，包括led寿命试验模块，包括用于放置待测led的圆盘式测试台架，所述测试台架上设置有机械臂，所述机械臂上设置有光照度计，所述机械臂上还设置有驱动机械臂运动的执行机构，所述光照度计四周设置有高度可调的阻光模块；

所述执行机构包括驱动机械臂旋转的旋转执行机构、驱动机械臂沿圆盘式测试台架径向运动的径向伸缩执行机构和驱动机械臂沿圆盘式测试台架轴向运动的轴向伸缩执行机构；

还包括控制模块和数据存储与显示模块，所述控制模块分别与执行机构、光照度计、数据存储与显示模块连接。

进一步的是：所述圆盘式测试台架上设置有用于给予执行机构复位信号的原点定位孔，所述原点定位孔处设置有红外信号发射器，所述机械臂上设置有与红外信号发射器配合使用的红外信号接收器，所述红外信号发射器和红外信号接收器均与控制模块连接。

进一步的是：所述阻光模块为设置在机械臂四周的高度可调的挡板。

进一步的是：还包括用于记录回路试验电流、时间信息以及所有led样品的检测数据并根据指令显示数据的数据存储与显示模块，所述数据存储与显示模块与控制模块连接。

进一步的是：还包括设置在圆盘式测试台架用于对失效led进行短接的短接机构。

进一步的是：所述旋转执行机构为与圆盘式测试台架同轴的伺服电机。

本发明的有益效果是：

1.使用照度计实现照度的测量，而照度可与光通量通过函数关系转换，从而使得光通量的获取更简便准确；

2.采用阻光模块实现被测led与其它led隔离，使该led的测量结果不受其它led的干扰；

3.通过径向伸缩执行机构和轴向伸缩执行机构，使得本试验系统可以通过合理的拓扑扩展，实现扩大试验样本空间的目的，使寿命评估结果更加有效。

附图说明

图1为本采集系统的结构示意图。

图2为本采集系统的模块电连接示意图。

附图标记：

11-测试台架，110-原点定位孔，111-红外信号发射器，12-机械臂，121-红外信号接收器，122-旋转执行机构，123-径向伸缩执行机构，124-轴向伸缩执行机构，125-阻光模块，126-照度计、130-led样品。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1和图2所示的一种led寿命特征参量自动采集系统，包括led寿命试验模块，led寿命试验模块在先前专利《一种led试验自动控制系统》和《一种led老化状态自动检测与寿命评估系统及其方法》中已有明确阐述，本申请并未对其作出改进，因此不再赘述，包括用于放置待测led的圆盘式测试台架11，所述测试台架11上设置有机械臂12，所述机械臂12上设置有光照度计126，所述机械臂12上还设置有驱动机械臂12运动的执行机构，所述光照度计126四周设置有高度可调的阻光模块125；

所述执行机构包括驱动机械臂12旋转的旋转执行机构122、驱动机械臂12沿圆盘式测试台架11径向运动的径向伸缩执行机构123和驱动机械臂12沿圆盘式测试台架11轴向运动的轴向伸缩执行机构124；

还包括控制模块和数据存储与显示模块，所述控制模块分别与执行机构、光照度计126、数据存储与显示模块连接；

所述阻光模块125为设置在机械臂12四周的高度可调的挡板，也可设计成档罩等，挡板和挡罩可设计成固定型或可伸缩性，可伸缩性阻光模块125由控制模块控制；

具体工作时，led样品130组为串联连接，并按照同心、等半径、均匀角度安装在圆盘式测试台架11的圆盘的相应位置，控制模块控制旋转执行机构122按照预设的速度或角度旋转，预设值为预先设定于控制模块中，旋转至led样品130上方时，控制模块控制旋转执行机构122停止旋转；同时驱动轴向伸缩执行机构124将检测装置推送至预设位置，光照度计计检测相应led样品130的光照度；检测的同时，阻光模块125可以实现被测led与其它led隔离，使该led的测量结果不受其它led的干扰，当旋转执行机构122旋转一圈后，控制模块控制径向伸缩执行机构123驱动机械臂12带动检测装置运动到不同半径的led样品130位置，继续检测，直至所有led样品130被测量完毕，即为一个测量周期结束，其中所述旋转执行机构122包括与测试台架11同轴的旋转电机，所述旋转电机驱动机械臂12进行旋转操作；所述径向伸缩执行机构123和轴向伸缩执行机构124为高精度的电机驱动的丝杆或者直线电机驱动直线滑轨，优选高精度的电机驱动的丝杆机构；所述旋转电机、伸缩电机为伺服电机；此种结构通过改变半径，可以实现同心、等数量、等角度的多组led试样的同时试验，从而扩大试验样本空间，从而使得本试验系统可以通过合理的拓扑扩展，实现扩大试验样本空间的目的，使寿命评估结果更加有效；

上述检测后的照度根据照度与光通量的换算，照度的单位为勒克斯，即1勒克斯＝1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上的照度，因此使用照度计126可实现光通量的快速获取，使得光通量获取更简便准确。

在上述基础上，如图1所示，所述圆盘式测试台架11上设置有用于给予执行机构复位信号的原点定位孔110，所述原点定位孔110处设置有红外信号发射器111，所述机械臂12上设置有与红外信号发射器111配合使用的红外信号接收器121，所述红外信号发射器111和红外信号接收器121均与控制模块连接，具体工作时，机械臂12每次旋转至原点定位孔110上方时，红外信号接收器121接收到红外信号，并将红外信号传送给控制模块，控制模块发送复位驱动信号，使旋转执行机构122复位，以消除累积误差；类似地，所述轴向伸缩执行机构124每伸缩一次，控制模块发送一次复位驱动信号，使伸缩执行机构复位，以消除累积误差，相当于每伸缩1次-测试一个led样品130-收回并复位-转过一定角度再伸缩1次，如此循环；而转动一周，旋转执行机构122复位一次，此种设置可最大程度保证测试的精准度。

在上述基础上，还包括用于记录回路试验电流、时间信息以及所有led样品130的检测数据并根据指令显示数据的数据存储与显示模块，所述数据存储与显示模块与控制模块连接，数据存储与显示模块用于能够接收控制模块的指令，自动记录回路试验电流、时间信息以及所有led样品130的检测数据，并根据指令显示数据，此种结构提高了人机交互，加快了形成试验档案的效率。

在上述基础上，还包括设置在圆盘式测试台架11用于对失效led进行短接的短接机构，当led被检测到失效后，所述控制模块控制短接机构对失效led进行短接，短接机构结构简单，只需将失效的led两端以导通的导线短接即可，可以为继电器等执行单元。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。