一种PCBA测试装置及测试方法与流程

文档序号:13729188阅读:187来源:国知局
技术领域本发明实施例涉及自动化测试领域,尤其涉及一种PCBA测试装置及测试方法。

背景技术:
PCBA(PrintedCircuitBoardAssembly)板,即PCB(PrintedCircuitBoard)经过其它工序后组装的成品板,简言之,就是焊接好电子元器件的PCB板。PCB经过组装后需要对其性能进行测试,以防制造过程中电子元器件有错、漏、反、短、虚等情况导致PCBA出现故障,以确定PCBA是否合格。现有技术中,对PCBA性能的测试主要采用以下两种方式。第一种为利用模拟测试系统测试,如图1所示,将待测试PCBA、陪测PCBA、直流电源、交流电源、负载和测试仪表堆叠连接,然后测试人员根据测试内容的不同不断地更换测试条件变换测试仪表,并人工记录测试结果抄到纸质报表上,最后对测试结果进行分析判断。该方式过于繁琐,对人的作业标准要求较高,人为造成的误差较大且对测试信息整理的难度较大。第二种为利用市面上成熟的测试系统进行测试,虽然该方式技术成熟度和测试效率较高,但其所有测试软件、硬件均为供应商针对特定PCBA提供。当面对PCBA产品更新换代快、种类较多且产量较少的情况下(如轨道交通行业的PCBA产品),需要重新设计新的测试系统,导致该方式成本过高、维护复杂且扩展性不佳。

技术实现要素:
本发明提供一种PCBA测试装置及测试方法,以实现对PCBA的测试成本降低、维护简便、扩展性好,同时测试精度高、误差小。第一方面,本发明实施例提供了一种PCBA测试装置,包括待测PCBA、电源模块和负载模块,该装置还包括:控制系统、PCBA参量获取模块、通讯模块、数据采集模块和测试工装,所述控制系统分别和所述通讯模块、PCBA参量获取模块及数据采集模块相连,所述测试工装分别和所述待测PCBA、数据采集模块相连;其中,所述PCBA参量获取模块用于获取所述待测PCBA的参量信息,所述控制系统根据所述参量信息调用相应的测试程序以测试所述待测PCBA,所述通讯模块用于测试所述待测PCBA的通讯功能,所述数据采集模块用于通过所述测试工装采集所述待测PCBA发出的信号,并将该信号反馈至所述控制系统。第二方面,本发明实施例还提供了一种PCBA测试方法,利用本发明第一方面所提供的PCBA测试装置执行,该方法具体包括以下步骤:控制系统通过PCBA参量获取模块获取待测PCBA的参量信息;所述控制系统根据所述参量信息调用相应的测试程序,通过通讯模块测试所述待测PCBA的通讯功能,通过数据采集模块反馈的PCBA信号自动生成测试报告。本发明提供的PCBA测试装置,通过PCBA参量获取模块获取待测PCBA的参量信息,控制系统根据参量信息调用相应的测试程序以测试待测PCBA,通讯模块测试待测PCBA的通讯功能,数据采集模块通过测试工装采集待测PCBA发出的信号,并将该信号反馈至控制系统,通过PCBA的参量信息来识别PCBA,调用匹配的测试程序,从而根据PCBA的变化灵活的调整测试程序的组合,解决了现有的专用测试PCBA方案成本过高、维护复杂且扩展性不佳的问题,实现了对PCBA的测试成本降低、维护简便、扩展性好,同时测试精度高、误差小的目的。附图说明图1为现有技术中利用模拟测试系统进行PCBA测试的示意框图;图2是本发明实施例一提供的PCBA测试装置的示意框图;图3是本发明实施例二提供的PCBA测试装置的示意框图;图4是本发明实施例三提供的PCBA测试方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。实施例一图2为本发明实施例一提供的PCBA测试装置的示意框图,如图所示该装置具体包括:控制系统1、PCBA参量获取模块2、通讯模块3、数据采集模块4、测试工装5、待测PCBA6、电源模块7和负载模块8。控制系统1分别和通讯模块3、PCBA参量获取模块2及数据采集模块4相连,测试工装5分别和所述待测PCBA6、数据采集模块4相连。PCBA参量获取模块2用于获取待测PCBA6的参量信息,控制系统1根据参量信息调用相应的测试程序以测试待测PCBA6,通讯模块3用于测试待测PCBA6的通讯功能,数据采集模块4用于通过测试工装5采集待测PCBA发出的信号,并将该信号反馈至所述控制系统。其中,PCBA参量获取模块2获取的待测PCBA6的参量信息包括:待测PCBA的产品型号和/或待测PCBA的需要测试的信息,控制系统1中包含多种针对不同PCBA的测试程序用于测试各类待测PCBA,当具体测试时,首先根据PCBA参量获取模块2获取的参量信息自动选择对应的测试程序。该测试程序优选的基于图形化开发软件Labview设计开发,对通讯模块3、数据采集模块4、电源模块7和负载模块8进行标准化,相应的需要修改参数时可优选的在Teststand环境中设置。其中,待测PCBA6通讯功能的测试通过通讯模块3实现,控制系统1首先发送通讯指令,该指令通过通讯模块3传递至待测PCBA6中并将该待测PCBA6的应答信号反馈至控制系统1中,控制系统1进而接收该通讯模块3反馈的待测PCBA6的应答信号,根据该应答信号判断待测PCBA6的通讯功能。测试工装5和待测PCBA6连接,具体的,测试工装5可根据不同PCBA定制,其包括快速夹、天板、压棒、针板、箱体和继电器板等。优选的,待测PCBA6放置于针板上,手动压下快速夹,快速夹带动天板上压棒将待测PCBA6测试点与针板探针紧密连接。测试工装5将获取的待测PCBA6的测试信号发送至数据采集模块4,数据采集模块4将采集的待测PCBA的数据信息反馈至控制系统1用于结果判定。本实施例提供的技术方案,通过PCBA参量获取模块2获取待测PCBA6的参量信息,控制系统1根据参量信息调用相应的测试程序以测试待测PCBA6,通讯模块3测试待测PCBA6的通讯功能,数据采集模块4通过测试工装5采集待测PCBA6发出的信号,并将该信号反馈至控制系统1,通过PCBA的参量信息来识别PCBA,调用匹配的测试程序,从而根据PCBA的变化灵活的调整测试程序的组合,解决了现有的测试PCBA方案成本过高、维护复杂且扩展性不佳的问题,实现了对PCBA的测试成本降低、维护简便、扩展性好,同时测试精度高、误差小的目的。实施例二图3为本发明实施例二提供的PCBA测试装置的示意框图,本实施例在上述实施例的基础上,给出了一种优选的通过扫描单元获取待测PCBA参量的装置结构,如图所示,扫描单元21通过扫描待测PCBA6的条形码以获取待测PCBA6的型号和/或测试信息。其中,条形码是将宽度不等的多个黑条和空白,按照一定的编码规则排列,用以表达一组信息的图形标识符。常见的条形码由反射率相差很大的黑条和白条排成的平行线图案。本方案中条形码标记出来待测PCBA的型号信息以及需要测试的项目信息等。优选的,测试信息包括待测PCBA的监控功能、报警功能和逻辑功能等。当待测PCBA6安装放置到测试工装5中时,控制系统1首先通过扫描单元21获取待测PCBA6的参数信息,控制系统1中打开的Teststand程序管理软件根据该参数信息自动选择相应的测试程序进行测试。本实施例提供的技术方案,通过扫描单元21获取待测PCBA6的参量信息,控制系统1根据参量信息调用相应的测试程序以测试待测PCBA6,实现了方便快捷的获取PCBA参量信息的方式。在上述方案中,优选的,扫描单元21可被图像单元所代替,该图像单元用于识别待测PCBA的型号。典型的,可采用摄像装置实现。在上述方案中,优选的,测试工装5具体用于通过电源模块7为待测PCBA6提供激励信号,通过负载模块8为待测PCBA6提供工况模拟信号。其中,不同的测试程序对应不同的对电源模块7及负载模块8的标准化方式,即电源模块7输出参数由测试程序预置,通过测试工装5给待测PCBA6施加电压电流激励信号,负载模块8的带载量同样通过测试程序预置,通过测试工装5与待测PCBA6连接以模拟各种工况进而将待测PCBA6在不同工况下的得到的信号通过数据采集模块4发送至控制系统1。在上述方案中,优选的,测试工装通过内部集成的继电器板卡切换测试信号。其中,继电器板卡为一种电控制器件,是当电源模块7和负载模块8输入的激励量的变化达到规定要求时,在输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化进行相应的测试。在本方案的控制电路中,起到小电流控制大电流运作的目的,除转换电路功能外还起着自动调节、安全保护等作用。在上述方案中,优选的,继电器板卡为双刀双掷继电器组成的开关阵列,其中,COM端连接数据采集模块4,NO端连接待测PCBA6的测试点。其中,双刀双掷继电器有两组转换触点的继电器,当线圈不通电时,两刀分别与各自的常闭触点连接;线圈通电时,两刀同时转换到与常开触点连接。在上述方案中,优选的,控制系统1包括:IO卡、GPIB卡、IO光耦隔离驱动卡、数据处理单元和程序编写单元。其中,GPIB(General-PurposeInterfaceBus)是控制系统1和测试工装5连接的总线。其中光耦隔离驱动卡选用光耦合器进行隔离。光耦合器把发光二极管和光敏三极管封装在一起。光耦隔离电路使被隔离的两部分电路之间没有电的直接连接,防止因有电的连接而引起的干扰,尤其是低压的控制电路与外部高压电路之间。本实施例中程序编写单元主要包括程序管理软件和测试程序,典型的,使用Teststand软件及Labview软件实现。其中,Teststand软件可有效的帮助PCBA测试人员根据不同的测试指标及PCBA型号快速的开发自动测试和验证系统,测试人员可自行开发、执行和部署测试系统软件。同时,还可使用任何编程语言编写的测试代码模块进行测试功能的开发,可指定执行流、生成测试报告、进行数据库记录以及连接其它测试系统。通过Teststand的使用,加速了测试系统的开发,节约了时间成本。其中,Labview是一种类似于C和BASIC的开发环境,区别是在于:现有的计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而Labview使用的是图形化编辑语言进行程序编写,产生的程序是框图的形式。其自身开发环境集成了测试人员快速构建各种应用所需的所有工具。同C和BASIC一样,Labview也是通用的编程系统,有一个完成任何编程任务的庞大函数库,具体包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储等。自身集成有传统的程序调试工具,如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序的结果、单步执行等等,方便测试人员进行调试。本方案中选择Labview进行测试程序开发的原因在于:在同一个硬件的情况下,通过改变软件以实现不同的仪器仪表的功能,符合一套PCBA测试装置完成多种类PCBA的测试要求。具体的,在测试过程中,数据采集模块4使用的测试设备如示波器、万用表等都拥有专门的Labview驱动程序,使用Labview可以便捷的控制这些硬件设备。测试人员可方便快捷的找到并使用Labview工具包,这些工具包覆盖了测试所需的所有功能,测试人员同样可在这些工具包的基础上进行自定义二次开发。在上述方案中,优选的,控制系统1还用于:根据数据采集模块4反馈的信号自动生成测试报告。通过前述Teststand软件及Labview软件可自动生成针对不同待测样品的测试报告。在上述方案中,优选的,控制系统1和通讯模块3及扫描单元21通过RS232连接。实施例三图4为本发明实施例三提供的PCBA测试方法的流程图,本实施例可适用于对PCBA进行测试的情况,该方法可以由前述实施例描述的PCBA装置来执行,具体包括如下步骤:步骤401、控制系统通过PCBA参量获取模块获取待测PCBA的参量信息;步骤402、所述控制系统根据所述参量信息调用相应的测试程序,通过通讯模块测试所述待测PCBA的通讯功能,通过数据采集模块反馈的PCBA信号自动生成测试报告。本实施例提供的技术方案,通过PCBA参量获取模块获取待测PCBA的参量信息,控制系统根据参量信息调用相应的测试程序以测试待测PCBA,通讯模块测试待测PCBA的通讯功能,数据采集模块通过测试工装采集待测PCBA发出的信号,并将该信号反馈至控制系统,解决了现有的测试PCBA方案成本过高、维护复杂且扩展性不佳的问题,实现了对PCBA的测试成本降低、维护简便、扩展性好,同时测试精度高、误差小的目的。注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
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