一种车载PCBA在线测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于车载电动脚踏板PCBA在线测试系统及测试方法。测试系统包括测试柜体、测试治具、电气控制单元、PCBA执行负载单元、PC系统、测试系统软件。所述测试治具、电气控制单元、PC系统固定于测试柜体内部，测试系统通过测试系统软件发出控制和测试信息，通过待测PCBA板驱动PCBA执行负载单元运动，电流霍尔传感器采集直流电机运动过程中的实时数据，通过测试探针电性传输待测PCBA板工作过程中测试点的数据信息，通过数据采集控制卡把采集到的实时数据传输入PC系统，并且测试系统软件对采集到的实时数据进行处理，实现待测PCBA板的测试功能。本发明专利技术具有系统稳定性好、精度高、测试快速、操作方便、可实现数据存储，可用于PCBA测试技术领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于车载电动脚踏板PCBA在线测试系统及测试方法。测试系统包括测试柜体、测试治具、电气控制单元、PCBA执行负载单元、PC系统、测试系统软件。所述测试治具、电气控制单元、PC系统固定于测试柜体内部，测试系统通过测试系统软件发出控制和测试信息，通过待测PCBA板驱动PCBA执行负载单元运动，电流霍尔传感器采集直流电机运动过程中的实时数据，通过测试探针电性传输待测PCBA板工作过程中测试点的数据信息，通过数据采集控制卡把采集到的实时数据传输入PC系统，并且测试系统软件对采集到的实时数据进行处理，实现待测PCBA板的测试功能。本专利技术具有系统稳定性好、精度高、测试快速、操作方便、可实现数据存储，可用于PCBA测试
。【专利说明】一种车载PCBA在线测试系统及测试方法
本专利技术涉及电子产品测试领域，具体涉及一种用于车载电动脚踏板PCBA在线测 试系统及测试方法。
技术介绍
印刷线路板（Printed circuit board, PCB)是电子元件的支撑体，除了固定各种 电子元件外，其主要功能是提供板上各电子元件的互相电气连接。成品线路板（Printed circuit board Assemble，PCBA)是在印刷线路板（PCB)的基础上经过SMT上件和DIP插 件整个过程后的成品，简称PCBA。随着电子电路集成技术的发展，各类电子产品的功能及其 内部结构愈加强大和复杂，这对电子产品的现场实时测试提出了更高的技术要求，传统的 检测仪器和方法的测试速度及准确性已经无法满足现有要求。特别是对于要求高可靠性、 高稳定性汽车车载电子产品，其PCBA测试作为产品的质量把关显得尤为重要，因此针对汽 车方面的电子产品测试系统及方法尤为重要必要。 目前常用的针对PCBA的测试方法主要有以下五种： 1.人工视觉测试 人工视觉测试是通过人的视觉观察比较来确认PCB上的元件贴装，这种技术是使 用最为广泛的在线测试方法之一。但是随着产量的增加和电路板及元件的缩小，这种方法 越来越不适用。低成本、不需要测试夹具和电气系统是它的主要优点；同时，很高的长期成 本、数据收集困难、无电气测试和视觉上的局限也是这种方法的主要缺点。 2.自动光学检查（Automated Optical Inspection，Α0Ι) 这种测试方法也称为自动视觉测试，通常在回流前后使用，是较新的确认制造缺 陷的方法，对元器件的极性、元器件是否存在的检查效果比较好。它是一种非电气的、无夹 具的在线测试技术。其主要优点是易于跟随诊断、测试程序容易开发和无测试夹具；主要缺 点是对短路识别较差，而且不是电气测试。 3.功能测试（Functional Test) 功能测试是最早的自动测试原理，它是特定PCBA或特定单元的基本测试方法，功 能测试用来检查PCB功能模件是否能够完成既定的功能要求，同时也能对一些可调的元件 (如电位器、可调电感或电容）进行参数值调整。进行功能测试时，需要使用一系列激励源， 建立模件的运行输入条件，以便检查模件的功能特性并找出故障。其优点是能够直观地反 映 PCBA功能模件的实际质量；其主要缺点是数据收集麻烦，待测PCBA需要信号激励源设 备，不能定位PCBA的故障点，搭建测试系统麻烦，不能准确在线测试PCBA功能。 4.飞针测试机（Flying-Probe Tester) toon] 飞针测试机也称为探针测试机，也是一种常用的测试方法。由于在机械精度、速度 和可靠性方面的进步，它在过去几年中已经受到了行业认可。此外，现在对于原型制造、低 产量制造所需要的具有快速转换、无夹具能力的测试系统的要求，使得飞针测试成为最佳 选择。飞针测试机的主要优点是，它是最快速的到达市场的工具，自动生成测试，无夹具成 本，良好的诊断和易于编程。其缺点是制造成本比较高，相对测试时间比较长，损害PCBA焊 盘面。 δ.制造缺陷分析仪（Manufacturing Defect Analyzer，MDA) MDA是一种用于高产量/低混合环境中只诊断制造缺陷的好工具。这种测试方法 的主要优点是前期成本较低，高输出，容易跟随诊断和快速完全的短路以及开路测试等；主 要缺点是不能进行功能测试，通常没有测试覆盖指示，必须使用夹具，测试成本高等。 综上所述，在PCBA测试行业中，依据不同的测试系统和方法的优缺点，急需一种 适合于我国中小企业、测试方法科学、测试快速、价格低廉、使用方便可靠的PCBA测试系 统，从而促进和指导产品的研发和生产，以满足市场需求，是一个需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种用于汽车 电子生产行业，具有系统稳定性好，测试精度高，测试快速、具有良好操作界面、使用方便、 可实现记忆存储功能、成本较低的PCBA在线测试系统及其测试方法。 本专利技术通过如下技术方案实现： 所述一种车载PCBA在线测试系统，包括测试柜体、测试治具、电气控制单元、PCBA 执行负载单元、数据采集控制卡与计算机相互连接、上位机测试软件组成，所述测试治具固 定于测试柜体，所述测试治具通过数据采集卡接口与计算机相连，所述电气控制单元通过 通讯线连接于计算机，所述电气控制单元通过继电器阵列与测试治具相连接，所述PCBA执 行负载单元与测试治具相连接，所述上位机软件用于电气单元控制和PCBA测试。 为了更好地实现本专利技术，所述测试柜体内放置固定测试治具、电气控制单元、计算 机，用于测试PCBA。所述测试治具包括针床体、测试探针、夹紧装置、外部模拟线路、支持台 架，其特征在于针床体上安装有测试探针，测试探针上方设置夹紧装置，所述针床体内固定 有PCBA外部模拟电路，PCBA外部模拟电路通过测试点信号线与接线端子，所述接线端子与 数据采集卡相连，数据采集卡固定于计算机内。所述夹紧装置包括操作手柄、曲柄连杆、垂 直导杆、压头螺丝、压紧绝缘块依次相互连接组成，其特征在于垂直导杆通过压头螺丝连接 于压紧绝缘块，压紧绝缘块下方放置针床体，针床体固定于支撑台架上面。所述电气控制单 元包括PLC控制系统、电流采集电路、大电流可调直流电源、继电器开关阵列、计算机主机。 其特征在于计算机主机通过通信线缆与PLC控制器相连，PLC控制系统由PLC控制器与继电 器开关阵列构成，大电流可调直流电源连接针床体内测试探针，所述电流采集电路由2个 大电流霍尔传感器和直流稳压供电电源构成，其特征在于直流稳压供电电源与大电流霍尔 传感器的电源接线端相连，大电流霍尔传感器通过其信号输出端与采集卡信号接口相连。 所述PCBA执行负载单元由固定踏板支架、4个直流电机、汽车踏板可伸缩机构构成，其特征 在于4个直流电机固定在踏板支架上，直流电机通过汽车踏板可伸缩机构驱动踏板负载伸 缩运行。 本专利技术的实施提供了一种车载PCBA在线测试系统，与现有技术相比有以下有益 效果：一方面可以指导和辅助PCBA的研发和生产，提高产品研发的效率，降低产品误判，帮 助产品研发人员对出现的技术问题快速定位和提高解决问题的效率；另一方面，PCBA测试 的各项测试点的测试数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载PCBA在线测试系统，测试系统包括测试柜体(1)、测试治具(2)、电气控制单元(3)、PCBA执行负载单元(4)、PC系统(5)、测试系统软件(6)，所述测试治具(2)、电气控制单元(3)、PC系统(5)固定于测试柜体(1)内部，测试治具(2)通过数据采集卡接线端子(54)与PC主机(51)相连，电气控制单元(3)通过通讯线(36)连接于PC主机(51)，电气控制单元(3)通过继电器开关阵列(34)与测试治具(2)相连接，PCBA执行负载单元(4)与测试治具(2)电性连接，所述系统通过测试系统软件(6)发出控制和测试命令，通过待测PCBA板(26)驱动PCBA执行负载单元运动，通过2个电流霍尔传感器(38)采集4个直流电机(42)运动过程中的实时电流数据，通过测试探针(28)电性传输待测PCBA板(26)工作过程中测试点的数据，通过数据采集控制卡(52)把采集到的实时数据传输入PC系统(5)，通过测试系统软件(6)对采集到的实时数据进行处理，实现待测PCBA板(26)的检测功能。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卿兆波，李龙飞，杨惠忠，吴帅，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33