一种指纹智能锁用耐久性测试加热模具的制作方法

1.本实用新型涉及一种耐久性测试加热模具，具体涉及一种带有温度检测的指纹智能锁用耐久性测试加热模具，属于测试装置技术领域。


背景技术：

2.根据ga 374-2019中5.10耐久性试验要求，需要对智能锁进行10000次锁具启、闭验证。随着近些年智能锁行业飞速发展，为了提高门锁的安全性，许多智能锁在指纹解锁原有验证指纹正确与否的基础上，增加了对手指温度的检测，这样导致单纯采用传统的指纹膜已经无法满足试验需求。即使采用预加热指纹膜的方法可以解锁，但这种试验方法不便于进行多次重复性试验，而且也无法保证试验的准确性和复现性。
3.为解决这一问题，我们设计了一款带有加热功能的验证指纹模具，不仅可以进行持续性加热，还可以更换指纹模组，同时为了适配更多角度的指纹模块，在设计中增加了更大范围的可动角度。在满足带有温度检测指纹模块的耐久性试验的基础上，提高了试验的准确性、重复性和可复现性。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是针对现有智能锁带有温度检测的指纹模块，仅采用传统指纹膜已无法满足耐久性试验要求，制作了一个可以进行持续性加热的模具，满足了智能锁解锁时对温度的要求，同时其为人体手部模型，保证了重复性试验时对指纹膜按压的角度和力度更接近人手，减少了外部原因对于指纹识别率的影响，提高了试验的准确性。同时模具还可以调整角度，替换拆装指纹膜，满足了针对不同样品，不同测试方案的试验需求。
5.一种指纹模块耐久性测试加热模具，模具主要包括机械部分和电气部分。机械部分包含手型模具(1)、指纹贴板(2)、指纹替换槽(3)、连接结构(4)、夹具安装螺丝(5)，电气部分包括：加热模块(6)、微系统控制器(7)、温度传感器(8)、显示模组(9)、控制按键(10)；
6.所述手型模具(1)为3d打印构成，1：1人体等效手部模型，符合人体力学特性，能够准确模仿人体指纹解锁时的按压角度和形变力度。
7.所述手型模具(1)食指指肚处设有指纹替换槽(3)，指纹替换槽(3)可以安装或替换装有不同指纹膜(11)的指纹贴板(2)；
8.所述手型模具(1)食指与手掌连接处对应的关节设置成可转动的固定轴交联连接结构(4)，即手型模具(1)食指通过六角螺丝与手掌固定，使得食指能够在垂直手掌的面内转动和固定，进而控制食指部位的角度，便于应对多种测试计划，调试更好的试验角度，以及通过不同角度契合机械臂等器具，完成重复性试验。
9.所述手型模具(1)手腕的端部中心处设有夹具安装螺丝(5)，用于连接机械臂完成重复性耐久试验。
10.所述手型模具(1)食指内设有加热模块(6)，加热模块(6)与微系统控制器(7)电连
接，由微系统控制器(7)控制加热模块(6)的加热；
11.所述手型模具(1)食指指肚内设有温度传感器(8)，用于对指纹膜(11)温度信号进行采集，同时温度传感器(8)与微系统控制器(7)，根据检测的温度控制加热模块(6)的加热；微系统控制器(7)与显示模组(9)电连接，通过显示模组(9)实时显示指纹膜温度，便于对试验进行分析和调整；
12.进一步微系统控制器(7)还配有控制按键(10)用于设定预加热的温度和对预加热温度的升高或降低，控制按键(10)包括升温按键、启动按键、降温按键。
13.指纹贴板(2)跟指纹替换槽(3)通过滑动轨道连接，可随时拆除和更替，模具上的指纹膜部位可通过连接结构(4)中旋松和旋紧六角螺丝来调整角度，夹具安装螺丝(5)可进行与机械臂的组合连接。
14.控制按键(10)将控制信号传递给微系统控制器(7)，由微系统控制器(7)进行处理、控制加热模块(6)进行加热，并在显示模组(9)中显示设置温度。同时温度传感器(8)采集实时温度并将温度信号传给微系统控制器(7)，微系统控制器(7)将实时温度也通过显示模组(9)显示出来。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下明显的技术效果：
16.能够对加入指纹温度检测的指纹模块进行多次重复性解锁试验，解决了仅使用传统指纹膜无法对此类指纹模块进行开锁的问题，同时可以对指纹膜以及指纹解锁的角度进行更改和调整，增强了试验的多样性，复现性和准确性。
附图说明
17.图1为一种指纹模块用耐久性测试加热模具的结构示意图；
18.图2为指纹替换槽(3)的结构示意图；
19.图3为加热模块(6)和温度传感器(8)内部位置示意图；
20.手型模具(1)、指纹贴板(2)、指纹替换槽(3)、连接结构(4)、夹具安装螺丝(5)、加热模块(6)、微系统控制器(7)、温度传感器(8)、显示模组(9)、控制按键(10)、指纹膜(11)；
21.图4为本模具内部加热控制框图；
22.图5为本模具实施例具体的内部加热电气原理图
23.图中标记：u1-电路主控芯片，q2-加热ptc，u2-数字温度传感器，lcd-液晶显示模组，s1-启停按键，s2-升温按键，s3-降温按键，y1-晶振，rst-复位控制端，topen-加热控制端，temp-温度采集端，p2.0、p2.1、p2.2-按键输入端，lcden-显示使能端，rs-显示数据指令切换端，rw-显示读写输入端，d1到d7-显示数据输入端。
具体实施方式
24.下面结合实施例及具体实施方式对本技术做进一步详细阐述，但本技术并不限于以下实施例。
25.实施例1
26.一种指纹模块用耐久性测试加热模具具体结构见图1-5。
27.所述手型模具(1)为3d扫描仪对人体手部进行扫描，将所得数据进行拼接、拆分、处理，再将数据传输到3d打印机中打印而成的等比仿真手部模型。通过这一方式打印出的
模具更加符合人体对指纹模块的按压过程，触发角度以及挤压力度。同时所述手型模具(1)、指纹贴板(2)均为树脂材料，既保证了模具的硬度，又因为树脂是绝缘材料，减少了对电容指纹模块电导率的影响。
28.所述连接结构(4)通过旋松和旋紧六角螺丝调节手型模具(1)前端指纹部分的角度，使其能够调试更适合的试验角度，并通过不同角度契合机械臂。
29.所述内部加热模块(6)选择低功率ptc恒温发热管，使用5v低电压即可持续恒温工作。
30.所述温度传感器(8)采用高精度温度传感器，温度传感器输出为数字信号，无需数模转换ad，可将采集温度直接输送于微系统控制器(7)并在显示模组(9)中显示实时温度。
31.所述控制按键(10)可开启加热模块(6)，并对加热模块(6)的温度进行设置，升高或降低指纹膜的温度，并在显示模组(9)中显示设置温度和测试的温度。
32.所述手型模具(1)使用锂电池供电，先调整连接结构(4)，使其固定角度，按下开始按键，使模具加热模块(6)开始工作，加热设定温度可在显示模组(9)中显示，同时指纹膜的实时温度由高精度温度传感器采集，也显示于显示模组(9)中。温度设定完成后将夹具安装螺丝(5)与所需机械臂连接，搭建试验环境，即可针对带有温度检测的指纹锁开始进行10000次耐久性试验。