CN102866374A - 基于探针的磁传感器测试方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于探针的磁传感器测试方法及其系统，其中基于探针的磁传感器测试方法，包括以下步骤：根据待测磁传感器的电路制作包括探针的探针卡，将待测磁传感器放置在测试台上；在X轴上设置至少一个磁线圈，通过控制所述磁线圈的电流大小和方向，来控制所述测试台X轴上的磁场方向及磁场强度；根据待测磁传感器的输出，计算出待测磁传感器X轴的偏置输出和/或灵敏度；通过电机控制所述探针与测试台上待测磁传感器的接触，直至测试台上待测磁传感器全部测试完毕。本发明涉及的基于探针的磁传感器测试方法及其系统，大大提高测试密度及测试效率，使得磁传感器的测试更具灵活性，且有效降低测试成本，有利于磁传感器的大规模生产和应用。

Description

基于探针的磁传感器测试方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种磁传感器的测试方法及其系统，尤其涉及一种基于探针的磁传感器测试方法及其系统。

背景技术

随着消费类电子功能的日益扩展，传感器的应用逐步普及，并且磁传感器已经成为一些手持类电子产品的标配。

由于磁传感器的特殊性，一般的生产商都采用特制的测试系统进行生产、测试。这样不仅大大提高了磁传感器的成本，而且不利于磁传感器的推广与运用。

目前，为了测试磁传感器，需要制作一个安装磁传感器的测试夹具(socket)。通常的做法是，把三十二个测试夹具做成一块测试板，将该测试板固定在一个转动的平台上，通过伺服电机控制平台转动，从而控制测试板转动到与地球磁场合适的位置，进而实现对磁传感器的信号量的测试。这种测试方法需要控制平台来回转动若干个位置以便找到与地球磁场合适的位置，测试时间比较长，而且测试精度、测试稳定性均受到测试夹具的精度和整个动态系统的影响；另外，每次测试都需要一个个把磁传感器从测试夹具里放入、取出，测试效率低，再加上机器自动装卸的不便，导致需要更多的人工操作，由此人工错误相应更多，严重制约测试的品质。

因此，确有必要提供一种新的磁传感器测试方法及其系统来克服现有技术中的种种缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有磁传感器测试方法及其系统效率低、稳定性差、成本高的缺陷。本发明提供一种基于探针的磁传感器测试方法及其系统，其利用探针实现磁传感器的测试，改变了传统测试需要测试夹具的限制，大大提高测试效率，并有效降低测试成本，有利于磁传感器的大规模生产和应用。

为了解决上述技术问题，本发明所提出的技术方案是：一种基于探针的磁传感器测试方法，其包括以下步骤：

根据待测磁传感器的电路制作包括探针的探针卡，将待测磁传感器放置在测试台上；

在X轴上设置至少一个磁线圈，通过控制所述磁线圈的电流大小和方向，来控制所述测试台X轴上的磁场方向及磁场强度；

根据待测磁传感器的输出，计算出待测磁传感器X轴的偏置输出和/或灵敏度；

通过电机控制所述探针与测试台上待测磁传感器的接触，直至测试台上待测磁传感器全部测试完毕。

进一步的，在不同实施方式中，本发明涉及的基于探针的磁传感器测试方法，还可以应用于测试多轴磁传感器，例如，两轴磁传感器、三轴磁传感器。

进一步的，在一个测试两轴磁传感器的实施方式中，本发明涉及的基于探针的磁传感器测试方法，其包括以下步骤：

根据待测磁传感器的电路制作包括探针的探针卡，将待测磁传感器放置在测试台上；

在X、Y轴上分别设置至少一个磁线圈，通过控制X、Y轴磁线圈的电流大小和方向，来控制所述测试台X、Y轴上的磁场方向及磁场强度；

根据待测磁传感器的输出，计算出待测磁传感器X、Y轴的偏置输出和/或灵敏度；

通过电机控制所述探针与测试台上待测磁传感器的接触，直至测试台上待测磁传感器全部测试完毕。

进一步的，在一个测试三轴磁传感器的实施方式中，本发明涉及的基于探针的磁传感器测试方法，其包括以下步骤：

根据待测磁传感器的电路制作包括探针的探针卡，将待测磁传感器放置在测试台上；

在X、Y、Z轴上分别设置至少一个磁线圈，通过控制X、Y、Z轴磁线圈的电流大小和方向，来控制所述测试台X、Y、Z轴上的磁场方向及磁场强度；

根据待测磁传感器的输出，计算出待测磁传感器X、Y、Z轴的偏置输出和/或灵敏度；

通过电机控制所述探针与测试台上待测磁传感器的接触，直至测试台上待测磁传感器全部测试完毕。

其中，在不同实施方式中，通过控制X、Y或Z轴磁线圈的电流大小和方向来控制所述测试台X、Y或Z轴上的磁场方向及磁场强度的步骤，具体为：

改变通过X轴(或Y轴，或Z轴)磁线圈的电流大小，在待测磁传感器周围产生沿X轴(或Y轴，或Z轴)正方向的预定磁场强度的磁场，此时待测磁传感器的输出为X1(或Y1，或Z1)；

改变通过X轴(或Y轴，或Z轴)磁线圈的电流方向，在待测磁传感器周围产生沿X轴(或Y轴，或Z轴)反方向的磁场；

改变通过X轴(或Y轴，或Z轴)磁线圈的电流大小，在待测磁传感器周围产生沿X轴(或Y轴，或Z轴)反方向的预定磁场强度的磁场，此时待测磁传感器的输出为X2(或Y2，或Z2)。

进一步的，本发明涉及的测试方法中，所涉及使用的计算磁传感器各轴偏置输出的公式为：X偏置输出＝(X1+X2)/2；Y偏置输出＝(Y1+Y2)/2；以及Z偏置输出＝(Z1+Z2)/2。

进一步的，本发明涉及的测试方法中，所涉及使用的计算磁传感器各轴灵敏度的公式为：X灵敏度＝(X1-X2)/2/该位置X补偿系数；Y灵敏度＝(Y1-Y2)/2/该位置Y补偿系数；以及Z灵敏度＝(Z1-Z2)/2/该位置Z补偿系数。

进一步的，在不同实施方式中，其中待测磁传感器阵列排布在所述测试台上，每次在测试台上阵列排布的所有待测磁传感器测试完毕之后，生成阵列图。

进一步的，本发明的又一个方面还提供了一种基于探针的磁传感器测试系统，其可操作实施本发明涉及的基于探针的磁传感器测试方法。

其所使用的技术方案为：一种基于探针的磁传感器测试系统包括：

测试台，待测磁传感器放置在所述测试台上，所述测试台可通过电机控制移动；

包括探针的探针卡，所述探针卡根据待测磁传感器的电路制作而成，通过电机控制探针卡移动进而控制探针与测试台上的待测磁传感器接触；

位于X轴上的至少一个磁线圈，通过控制所述磁线圈的电流大小和方向，来控制所述测试台X轴上的磁场方向及磁场强度；和

数据处理装置，根据待测磁传感器的输出，计算出待测磁传感器X轴的偏置输出和/或灵敏度。

进一步的，在不同实施方式中，其还包括位于Y轴上的至少一个磁线圈，通过控制所述磁线圈的电流大小和方向，来控制所述测试台Y轴上的磁场方向及磁场强度。

进一步的，在不同实施方式中，其还包括位于Z轴上的至少一个磁线圈，通过控制所述磁线圈的电流大小和方向，来控制所述测试台Z轴上的磁场方向及磁场强度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明涉及的基于探针的磁传感器测试方法及其系统，其利用探针实现对单轴或多轴磁传感器的测试，改变了传统测试需要测试夹具的限制，使得磁传感器的测试更具灵活性，大大提高测试密度及测试效率，使得磁传感器的测试更具灵活性，且有效降低测试成本，有利于磁传感器的大规模生产和应用。

附图说明

图1为本发明涉及的基于探针的磁传感器测试方法及其系统中涉及的探针卡和探针的示意图；和

图2为本发明涉及的基于探针的磁传感器测试方法及其系统的实施方式的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

在一个本发明涉及的基于探针的磁传感器测试方法的实施方式中，待测磁传感器为三轴磁传感器。

请参阅图1，，首先，根据待测三轴磁传感器1的电路，制作包括探针2的探针卡21，探针卡21安装于探针台(未显示)，其中，探针2、探针卡21和探针台，皆可以是业界已知的探针、探针卡和探针台。

再将待测三轴磁传感器1按照预定的阵列排布在测试台11上，如图1所示，本实施方式中的待测三轴磁传感器阵列10。

然后，模拟地球磁场在X、Y、Z轴上分别制作三组磁线圈31，32，33，如图2所示，在本实施方式中，每组磁线圈分别有两个磁线圈，也即X、Y、Z轴每个轴有两个磁线圈。通过控制X、Y、Z轴磁线圈31，32，33的电流大小和方向，来控制测试台11在X、Y、Z轴上的磁场方向及磁场强度，具体包括以下步骤：

改变通过X、Y、Z轴磁线圈的电流大小，在待测三轴磁传感器阵列10周围产生沿X、Y、Z轴正方向的预定磁场强度的磁场，此时待测磁传感器的输出为X1，Y1，Z1；

改变通过X、Y、Z轴磁线圈的电流方向，在待测三轴磁传感器阵列10周围产生沿X、Y、Z轴反方向的磁场；

改变通过X、Y、Z轴磁线圈的电流大小，在待测三轴磁传感器阵列10周围产生沿X、Y、Z轴反方向的预定磁场强度的磁场，此时待测磁传感器的输出为X2，Y2，Z2。

根据待测磁传感器1的输出X1，Y1，Z1和X2，Y2，Z2，计算出待测磁传感器X、Y、Z轴的偏置输出和/或灵敏度：

X偏置输出＝(X1+X2)/2，Y偏置输出＝(Y1+Y2)/2，Z偏置输出＝(Z1+Z2)/2，

X灵敏度＝(X1-X2)/2/该位置X补偿系数，Y灵敏度＝(Y1-Y2)/2/该位置Y补偿系数，Z灵敏度＝(Z1-Z2)/2/该位置Z补偿系数。

通过电机(未显示)控制探针卡21沿Z轴上下移动，从而控制探针2与待测三轴磁传感器1的接触，以实现对待测三轴磁传感器1的测试；通过电机(未显示)控制测试台11沿X轴和Y轴移动，并配合探针卡21的上下移动，直至探针2对待测三轴磁传感器阵列10中所有磁传感器1测试完毕。

测试完毕之后，生成阵列图，以便清楚得出待测磁传感器阵列中哪些磁传感器是良品，哪些是次品。

实施上述本发明涉及的基于探针的磁传感器测试方法的实施方式的对应的测试系统，其包括：

测试台11，待测磁传感器1放置在测试台11上，测试台11可通过电机(未显示)控制沿X轴和Y轴移动；

包括探针2的探针卡21，探针卡21根据待测磁传感器1的电路制作而成，通过电机(未显示)控制探针卡21沿Z轴上下移动，进而控制探针2与测试台11上的待测磁传感器1的接触；

分别位于X、Y、Z轴上的三组磁线圈31，32，33，通过控制磁线圈的电流大小和方向，来控制测试台11在X、Y、Z轴上的磁场方向及磁场强度；知

数据处理装置，根据待测磁传感器1的输出，计算出待测磁传感器1在X、Y、Z轴的偏置输出和/或灵敏度。

以上所述X、Y、Z轴指代三维空间中三个不同的轴，并不局限于具体实施方式及附图中对X、Y、Z轴的定义。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于探针的磁传感器测试方法，其特征在于：其包括以下步骤：

根据待测磁传感器的电路制作包括探针的探针卡，将待测磁传感器放置在测试台上；

在X轴上设置至少一个磁线圈，通过控制所述磁线圈的电流大小和方向，来控制所述测试台X轴上的磁场方向及磁场强度；

根据待测磁传感器的输出，计算出待测磁传感器X轴的偏置输出和/或灵敏度；

通过电机控制所述探针与测试台上待测磁传感器的接触，直至测试台上待测磁传感器全部测试完毕。

2.如权利要求1所述的基于探针的磁传感器测试方法，其特征在于：所述通过控制X轴磁线圈的电流大小和方向来控制所述测试台X轴上的磁场方向及磁场强度的步骤，具体为：

改变通过X轴磁线圈的电流大小，在待测磁传感器周围产生沿X轴正方向的预定磁场强度的磁场，此时待测磁传感器的输出为X1；

改变通过X轴磁线圈的电流方向，在待测磁传感器周围产生沿X轴反方向的磁场；

改变通过X轴磁线圈的电流大小，在待测磁传感器周围产生沿X轴反方向的预定磁场强度的磁场，此时待测磁传感器的输出为X2。

3.如权利要求2所述的基于探针的磁传感器测试方法，其特征在于：所述计算出待测磁传感器X轴的偏置输出的方法为，X偏置输出＝(X1+X2)/2。

4.如权利要求2所述的基于探针的磁传感器测试方法，其特征在于：所述计算出待测磁传感器X轴的灵敏度的方法为，X灵敏度＝(X1-X2)/2/该位置X补偿系数。

5.如权利要求1所述的基于探针的磁传感器测试方法，其特征在于：其还包括在Y轴上设置至少一个磁线圈，通过控制所述磁线圈的电流大小和方向，来控制所述测试台Y轴上的磁场方向及磁场强度。

6.如权利要求5所述的基于探针的磁传感器测试方法，其特征在于：其还包括在Z轴上设置至少一个磁线圈，通过控制所述磁线圈的电流大小和方向，来控制所述测试台Z轴上的磁场方向及磁场强度。

7.如权利要求1所述的基于探针的磁传感器测试方法，其特征在于：所述待测磁传感器阵列排布在所述测试台上，每次在测试台上阵列排布的所有待测磁传感器测试完毕之后，生成阵列图。

8.一种用于实施如权利要求1所述的基于探针的磁传感器测试方法的测试系统，其特征在于：所述基于探针的磁传感器测试系统包括：

测试台，待测磁传感器放置在所述测试台上，所述测试台可通过电机控制移动；

包括探针的探针卡，所述探针卡根据待测磁传感器的电路制作而成，通过电机控制探针卡移动进而控制探针与测试台上的待测磁传感器接触；

位于X轴上的至少一个磁线圈，通过控制所述磁线圈的电流大小和方向，来控制所述测试台X轴上的磁场方向及磁场强度；和

数据处理装置，根据待测磁传感器的输出，计算出待测磁传感器X轴的偏置输出和/或灵敏度。

9.如权利要求8所述的基于探针的磁传感器测试系统，其特征在于：其还包括位于Y轴上的至少一个磁线圈，通过控制所述磁线圈的电流大小和方向，来控制所述测试台Y轴上的磁场方向及磁场强度。

10.如权利要求9所述的基于探针的磁传感器测试系统，其特征在于：其还包括位于Z轴上的至少一个磁线圈，通过控制所述磁线圈的电流大小和方向，来控制所述测试台Z轴上的磁场方向及磁场强度。

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