开关手感测试与导通震颤测试集成系统的制作方法

本实用新型涉及开关测试技术领域，尤其是开关手感测试与导通震颤测试集成系统。

背景技术：

目前，传统机械结构式的控制开关多采用常见的压降测试来检测开关导通的电性能。部分对操作手感要求较高的开关会测试开关按压过程的“力-位移”值以检测是否满足设计的按压手感要求，如汽车控制开关，手机的物理按键等。但是传统的电性能测试与手感测试项目相对独立，无法检验力学性能及电性能物理量在时间维度的相关关系，也无法检验开关的部分设计性能指标(如电导通提前或延迟，导通区间余裕等)。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种可在同一时间对开关按下导通过程中的“力- 位移”值和开关的电性能电压波形进行测试评价的设备。

本实用新型的技术方案为：

开关手感测试与导通震颤测试集成系统，其特征在于：它包括按键下压机械手、压力传感器、位移传感器、测试机构探头、待测开关和EOLT测试机治具，所述待测开关安装在EOLT 测试机治具上，所述EOLT测试机治具且位于待测开关的上方安装有按键下压机械手，所述按键下压机械手下端面安装有压力传感器，所述压力传感器底端安装有测试机构探头，所述 EOLT测试机治具上且位于按键下压机械手的一侧安装有位移传感器，所述压力传感器和位移传感器通过数据线连接数据采集卡，所述按键下压机械手、位移传感器以及EOLT测试机治具安装在一个机柜内，防止机械手运作时与线缆等物体干涉；所述机柜底部安装有EOLT 测试机治具，所述EOLT测试机治具顶部放置待测开关，所述机柜底部还安装有PLC，所述机柜上部通过支架安装有按键下压机械手，所述机柜上部对应按键下压机械手设置有位移传感器；所述PLC通过控制矩阵开关连接待测开关的每一个端子，所述按键下压机械手的控制信号输入端通过数据线连接PLC，所述PLC和数据采集卡通过数据线连接工控机，所述工控机连接有显示器。

具体的，所述位移传感器为激光位移传感器，通过激光采集机械手的微小动作数据。

所述PLC通过控制矩阵开关连接待测开关的每一个端子，所述工控机通过数据采集卡直接采集压力传感器与位移传感器的实时数据以及通过PLC采集的当前测试回路电压波形的实时数据拟合曲线显示到显示器上面。需要指出的是：数据的分析和图表拟合生成是现有技术，通过市面有售的matlab 2014a软件即可完成，它不在本实用新型的保护范围内。

本实用新型的工作原理：为克服传统开关的电性能测试与“力-位移”测试相对独立，无法检测开关实际导通点与手感力峰值/谷值点(理论导通点)的对应关系，无法检测电导通提前或延迟，导通区间余裕等问题。本实用新型提供一种集成应用解决方案，能方便地检测出开关的“力-位移”力学性能与电导通性能在时间轴上的对应关系。使用数据采集卡采集压力传感器(按键曲线位移测试仪)实时数据，位移传感器的实时数据，电压信号(高低电平的电压波形)拟合成一张曲线图。从时间维度上分析电导通的实际时刻值与理论设计值的差异 (ON提前或延迟)，电导通区间余裕(ON Margin)等问题。当然，其数据图表的合成是现有技术，也不是本实用新型保护的范围。

本实用新型的有益效果为：可在采集开关的“力-位移”值的同时检测同一时间对应的通过该开关的电压数据，便于后续数据分析。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的数据分析应用示意图。

图中：1、按键下压机械手；2、压力传感器；3、位移传感器；4、测试机构探头；5、待测开关；6、显示器；7、PLC；8、工控机；9、数据采集卡。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，开关手感测试与导通震颤测试集成系统，其特征在于：它包括按键下压机械手1、压力传感器2、位移传感器3、测试机构探头4、待测开关5和EOLT测试机治具，所述待测开关5安装在EOLT测试机治具上，所述EOLT测试机治具且位于待测开关5的上方安装有按键下压机械手1，所述按键下压机械手1下端面安装有压力传感器2，所述压力传感器2底端安装有测试机构探头3，所述EOLT测试机治具上且位于按键下压机械手1的一侧安装有位移传感器3，所述压力传感器2和位移传感器3通过数据线连接数据采集卡9，所述按键下压机械手1、位移传感器3以及EOLT测试机治具安装在一个机柜内；所述机柜底部安装有EOLT测试机治具，所述EOLT测试机治具顶部放置待测开关5，所述机柜底部还安装有PLC7，所述机柜上部通过支架安装有按键下压机械手1，所述机柜上部对应按键下压机械手1设置有位移传感器3；所述PLC7通过控制矩阵开关连接待测开关5的每一个端子，所述按键下压机械手1的控制信号输入端通过数据线连接PLC7，所述PLC7和数据采集卡9 通过数据线连接工控机8，所述工控机8连接有显示器6。

所述位移传感器3为激光位移传感器。

就本实施例来说，按键力测试传感器采用的是霍尼韦尔品牌的AL311AR力传感器；位移传感器采用的是基恩士品牌的IL-S065IL-1000OP-87056激光位移传感器；数据采集卡采用的是NI品牌的PCI-4065数据采集卡。

如图2所示，采集的波形拟合到一个波形图上，可具体应用于如下数据分析。

其中，F2是按压力的波峰值，S1是按压力波峰值时对应的位移/角度，F1是按压力的波谷值，S2是按压力波谷值时对应的位移/角度(开关理论导通位置点)，S3是极限行程。

ON提前或延迟：

X-S2<0时，ON提前，即较理论导通位移点提前。

X-S2>0时，ON延迟，即较理论导通位移点滞后。

根据产品品质控制实际需要可设定不同的管控限来管理导通的提前或延迟管控范围。

导通区间余裕(ON Margin)：

S3-x值反映的是开关导通区间的余裕，即有效的导通行程，为开关导通区间冗余的关键设计指标。

根据产品品质控制实际需要可设定不同的管控限来管理导通区间余裕的最小值。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。