专利名称：电路板自动测试及信号波形对比设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试设备，尤其涉及一种电路板自动测试及信号波形对比设备。
随着半导体技术的日益发展，电子产品的功能愈趋多样化，其所使用的电路板亦愈加精密。因此，电路板在组装电子零件，完成焊接工作之后，电路板的测试工作亦显得愈来愈繁重，同时亦显得愈来愈重要，而且，愈早发现电路板的不良问题点，就愈能节省成本的支出。
习用的电路板的测试方式，是将各种测试条件，利用仪器或信号产生器，输出预先设定的信号源至电路板的测试点，由现场作业员或测试人员，一次一次地进行测试工作，而且，每一个测试项目完成之后，必须再借助人力，进行切换至下一个测试项目。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时间，同时各种繁杂的测试内容，借由人员的操作，又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，反而亦可能造成作业流程的延误。
本实用新型的目的在于，提供一种电路板自动测试及信号波形对比设备，其是为了使电路板的测试工作更为便捷、落实且精确，而且可缩短测试工作的时间，并降低测试过程的错误率。
本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。
一种电路板自动测试及信号波形对比设备，其特征在于，其是在一机体内部设有作为主要控制中枢的中央处理单元，机体正面设有设定区，设定区设置有数个按键开关，该数个按键开关与中央处理单元的暂存器及卡式EEPROM连接，中央处理单元又与机体内部所设交换区的继电器组群连接，设定区将所设定的各种测试步骤及内容，储存在中央处理单元的暂存器及卡式EEPROM中，再借由操作按钮的操作指令，由中央处理单元输出控制信号，驱动机体内部所设交换区的继电器组群执行动作，以引入外接测试仪器或模拟设备的测试信号，经由机体侧面所设置的接线盒端子板连接，将信号转接至测试台上的电路板，以进行电路板的测试工作，再将各测试点所测得的信号波形，传送至示波器进行波形对比检测，或传输至电脑。进行信号波形的分析判读，以达到自动测试电路板的目的。
本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
前述的电路板自动测试及信号波形对比设备，其设定区的数值设定按键开关，可用来设定每一个测试步骤的所需测量时间设定，以及外部周边设备可依所需的模拟驱动信号的刻化量设定。
前述的电路板自动测试及信号波形对比设备，其设定区另设有可用来设定各种测试步骤的按键开关，令交换区的继电器组群执行设定的开闭动作。
前述的电路板自动测试及信号波形对比设备，其设定区的按键开关，可充当跳略功能的设定，借以暂时省略若干测试步骤。
前述的电路板自动测试及信号波形对比设备，其机体背面设有外接电脑用通信埠，该通信埠可连接外部的掌上型书写器、个人电脑。以从事规划设定工作。
前述的电路板自动测试及信号波形对比设备，其机体内部设有匹配电路，该匹配电路包含有衰减匹配电路及自动增益电路，可将测试电路板所得的信号，经由衰减匹配电路或自动增益电路，予以调整成为适当大小的信号波形，并同自动增益衰减电路所得倍率，传送至电脑仪器或示波器中显示波形及进行波形对比。
本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图详细给出。
图1是本实用新型的立体示意图。
图2是本实用新型的主视图。
图3是本实用新型的后视图。
图4是本实用新型与外接设备的连接方块图。
图5是本实用新型与外接设备的电路图。
图6是本实用新型的主程序流程图。
图7是本实用新型的中断副程序流程图(一)。
图8是本实用新型的中断副程序流程图(二)。
兹请参阅各附图，对本实用新型的较佳实施例详细说明如下首先请阅图1、2、3所示，本实用新型在一个机体内部设有中央处理单元(1)、交换区(2)、匹配电路(3)。
机体的正面设有电源开关(4)、测试步骤显示器(5)、设定区(6)、操作按钮(7)、电表指示区(8)、液晶示波器(9)、电源监视灯(10)等构件。
机体的背面设有电源线及插头(11)、无熔丝复归开关(12)、保险丝(13)、外接模拟负载用端子排(14)、外接函数信号产生器用BNC接头连接器(15)、外接示波器用连接器(16)、外接电脑用通信埠(17)、周边设备用电源插座(18)、线控开关用插座(19)等构件。
机体的侧面设有接线盒端子板(20)。
中央处理单元(1)掌管所有控制程序，其程序包括有一个主程序及二个中断副程序，请参阅图6、7、8所示的各程序流程图。开机后，中央处理单元(1)立即将其内部所有暂存器的资料清除归零，再将其外部的卡式EEPROM中原先设定储存的资料，读入中央处理单元(1)的暂存中；同时，设定宣告该二个中断副程序，其一中断副程序负责规化计时器及定时更新I/O埠的资料状态(如图7所示)，另一中断副程序负责串列通信模式及通信协定(如图8所示)。
中央处理单元(1)另可接收设定区(6)的输入设定指令，而加以储存；设定区(6)的数值设定按键开关，可用来设定每一个测试步骤的所需测量时间设定，继电器的交换状态，以及外部周边设备所需的模拟驱动信号的刻化量设定，例如变频器、函数产生器、交流电压线性调整设备、模拟负载线性调整设备等；另外，设定区(6)另设有数个8bit on\off按键开关，可用来设定各种测试步骤，令交换区(2)的继电器组群执行on\off状态的设定，或可充当跳略功能的设定，以暂时省略若干测试步骤，可达到弹性调整各种测试步骤。
此外，设定区(6)的设定功能，也可借由外接电脑用通信埠(17)，连接外部的掌上型书写器或个人电脑从事规划设定工作。
依设定区(6)或经由外接电脑用通信埠(17)所连接的电脑依步骤完成规划设定之后，所有的测试步骤、测试流程、测试条件等资料，均同时储存在中央处理单元(1)的暂存器及卡式EEPROM中，再依操作按钮(7)的next操作按钮，中央处理单元(1)可依步骤输出相对应的控制信号，驱动交换区(2)的继电器组群执行动作，又引入外接测试仪器或模拟设备的测试信号，再经由接线盒端子板(20)转接至测试台(21)，而对测试台(21)上的电路板(22)进行测试工作。
匹配电路(3)包含有衰减匹配电路及自动增益电路，其是将测试电路板(22)所取得的回应信号，视回应信号的强度大小，经由衰减匹配电路或自动增益电路予以调整成为适当大小的波形信号，再传输至示波器(9)中，借由示波器(9)显示波形，以检测电路板(22)是否为正常或异常。
请参阅图7所示，本实用新型的机体正面的电源开关(4)，负责控制机体及周边设备的电源接通或切断。
测试步骤显示器(5)可依序地显示每一个测试步骤的序号，本实用新型总共可设定十六个以上的测试步骤。
设定区(6)分别设置有若干各种按键开关，可用来设定测试步骤、测量时间、以及各种外部周边设备所需的模拟驱动信号的刻化量设定、或是充当暂时跳略功能的设定。
操作按钮(7)是设置有若干按钮开关，以分别掌控停止(Stop)、下一步骤(Next)、重置(Reset)等功能。
电表区(8)可依需求而设置，计有各种液晶显示的数字电表，例如电压表、电流表、欧姆表、频率计、瓦特表……等，用来显示各种信号的数值。
示波器(9)是用来显示电路板(22)经过测试之后，各个测试点所得的信号波形，以检测电路板(22)是否为正常或异常。本实用新型可依需求，将测试所得的信号波形，移接至外部功能更强的示波器上作波形自动对比，检测电路板(22)功能特性。
电源监视灯(10)是用来显示各种测试电源的指示灯组群，当指示灯熄灭时，表示设置在壳体背面的相对应的保险丝(13)被熔断，必须先行关闭电源开关(4)，再行更换保险丝(13)。
请参阅图3所示，本实用新型的机体背面的电源线及插头(11)，负责引接传导电源进入机体。
无熔丝复归开关(12)作为线路短路的保护作用，当受测电路板(22)有短路现象时，无熔丝复归开关(12)可跳脱，以保护线路免于受到短路电流的袭击而损毁。
保险丝(13)作为线路异常电流的保护作用，当线路发生异常大电流时，保险丝(13)会被熔断，以保护线路免于受到异常大电流的袭击而损毁。此外，借由相对应线路的保险丝(13)的熔毁，亦可作为判断受测电路板(22)的不良问题点所在。
外接模拟负载用端子排(14)可供连接外部的电阻箱或模拟负载，使该外接的电阻箱或模拟负载，可受中央处理单元(1)的控制，而执行模拟负载测试的功能。
外接函数信号产生器用BNC接头连接器(15)可供连接外部的函数信号产生器，借由中央处理单元(1)输出信号，可控制函数信号产生器输出各种函数信号波形，经由交换区(2)的继电器交换引接至测试台(21)，以便对电路板(22)进行测试工作。
外接示波器用连接器(16)可供连接外部功能更强的示波器，用来连接至其他周边设备，以检视信号波形。
外接电脑用通信埠(17)可供连接外部的掌上型书写器或个人电脑，借由掌上型书写器或个人电脑可控制规划及设定每一个步骤的功能。
线控开关用插座(19)可供连接外部的线控开关插接用，借由线控开关的操作，用来延伸至其他场所，以便灵活操控。
接线盒端子板(20)是用来连接本实用新型的机体与测试台(21)，以将本实用新型机体及各种外接仪器设备，所设定的测试信号往来传输至测试台(21)，以对测试台(21)上的电路板(22)进行测试工作。
测试台(21)可供待测试的电路板(22)置于其上，并将测试线路引接至电路板(22)，以利对电路板(22)进行测试工作。
请参阅图4、5、6、7所示，以下就本实用新型的测试流程及操作方法说明如下一、打开电源开关(4)开机后，测试步骤显示器(5)立即显示测试步骤序号为00，亦即为预备状态。
二、按下操作按钮(7)的下一步骤(Next)功能键，本实用新型即自动依序地执行每一个测试步骤，且测试步骤显示器(5)会由01-16自动地显示每一个测试步骤的序号；当中若干某些测试步骤被设定为跳略功能时，该跳略的测试步骤即被省略过而不执行测试。
三、每一个测试步骤依照所设定的测试时间，而进行该步骤的停留测试动作，且每一个测试步骤之间的交替时段，本实用新型的所有测试动作及模拟信号，包含交换区(2)的所有继电器组群，均清除动作0.5秒，以利区隔及复归每一个测试步骤，使各测试步骤之间的测试信号不会发生混乱现象。
四、本实用新型依序地自动执行每一个测试步骤，至测试步骤显示器(5)显示序号为16，亦即执行完成最后一个测试步骤之后，本实用新型即自动停止。
五、执行测试当中，若检测出测试的电路板(22)有不良现象时，可按下操作按钮(7)的重置(Reset)功能键，本实用新型会立即停止所有测试动作，交换区(2)的所有继电器组群也将复归停止所有动作，而测试步骤显示器(5)亦回复到序号为00的预备状态。在取下不良的电路板(22)之后，更换另一块新的待测试的电路板(22)，重新按下操作按钮(7)的下一步骤(Next)功能键，即可再重新自动执行测试动作。
六、执行测试当中，若按下操作按钮(7)的停止(Stop)功能键，则正在执行的该测试步骤，其测试时间及测试步骤会暂停，直到放开停止(Stop)功能键，测试时间及测试步骤才会再继续累进，并依序地自动进行测试动作。
综上所述，本实用新型借由中央处理单元(1)为主要控制中枢，并由设定区(6)或经由外接的电脑从事规划设定工作，以设定各种测试步骤及内容，产生模拟调变信号，驱动外部模拟设备，再借由交换区(2)的继电器开关执行各种动作，将信号转接引导至测试台(21)上的电路板(22)，以对电路板(22)进行测试工作。再将所测得的结果，利用示波器(9)进行波形对比，或利用电脑进行信号波形的分析判读，以提早发现电路板的不良问题点，具有执行自动化品质管制的功效。其确实可供产业的利用性，具有新颖性、创造性及实用性，符合新型专利要件，依法提出申请。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种电路板自动测试及信号波形对比设备，其特征在于，其是在一机体内部设有作为主要控制中枢的中央处理单元，机体正面设有设定区，设定区设置有数个按键开关，该数个按键开关与中央处理单元的暂存器及卡式EEPROM连接，中央处理单元又与机体内部所设交换区的继电器组群连接，设定区将所设定的各种测试步骤及内容，储存在中央处理单元的暂存器及卡式EEPROM中，由中央处理单元输出控制信号，驱动机体内部所设交换区的继电器组群执行动作，以引入外接测试仪器或模拟设备的测试信号，经由机体侧面所设置的接线盒端子板连接，将信号转接至测试台上的电路板。
2.根据权利要求1所述的电路板自动测试及信号波形对比设备，其特征在于，其设定区的数值设定按键开关，可用来设定每一个测试步骤的所需测量时间设定，以及外部周边设备可依所需的模拟驱动信号的刻化量设定。
3.根据权利要求1所述的电路板自动测试及信号波形对比设备，其特征在于，其设定区另设有可用来设定各种测试步骤的按键开关。
4.根据权利要求1所述的电路板自动测试及信号波形对比设备，其特征在于，其机体背面设有外接电脑用通信埠，该通信埠可连接外部的掌上型书写器、个人电脑。
5.根据权利要求1所述的电路板自动测试及信号波形对比设备，其特征在于，其机体内部设有匹配电路，该匹配电路包含有衰减匹配电路及自动增益电路，可将测试电路板所得的信号，经由衰减匹配电路或自动增益电路，予以调整成为适当大小的信号波形，并同自动增益衰减电路所得倍率，传送至电脑仪器或示波器中。
专利摘要一种电路板自动测试及信号波形对比设备,机体内部设有中央处理单元,机体正面设有设定区,设定区设有数个按键开关,借由设定区设定各种测试步骤及内容,并借由中央处理单元的控制,可驱动外接模拟设备的调变信号,经由交换区的继电器开关,将信号转接引导至输出端子板,再外接至电路板的测试台,以进行电路板的测试工作,其测试结果以波形信号显示在示波器上进行对比,利用电脑进行信号分析、判读,以决定电路板为正常或不良。
文档编号G01R31/28GK2378737SQ9920766
公开日2000年5月17日 申请日期1999年4月5日 优先权日1999年4月5日
发明者林燕庆 申请人:林燕庆