CN103207333B - 一种高频频率器件自动测试装置及测试方法 - Google Patents
一种高频频率器件自动测试装置及测试方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种高频频率器件自动测试装置，其包括有一计算机、一综合控制单元、一频率计及一高低温箱，所述综合控制单元包括有一核心CPU，所述核心CPU与计算机交互通讯；所述高低温箱上设有一高低温控制单元，所述高低温箱内设有多个选位测试单元，所述选位测试单元包括有多组测试工位，每组测试工位包括有一138译码器、多个高频继电器和多个器件座，138译码器的多个输出端分别连接于多个高频继电器的控制端，多个器件座的输出端分别连接于多个高频继电器的输入端，多个高频继电器的输出端相互连接后再连接至频率计的输入端，频率计将测试结果以电信号的形式通过核心CPU发送至计算机。本发明实现了自动化测试，且省时省力、生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及高频频率器件测试技术领域，尤其涉及一种高频频率器件自动测试装置及测试方法。
背景技术
高频频率器件在生产过程中，需要花费大量的时间对其进行高低温环境试验，并且需要实时采集高频频率器件的频率数据。在传统生产工艺中，一般采用人工测试的方法来完成高低温试验数据的采集，过程分为：接通产品电源，设置温箱温度，等待恒温，接通频率计，逐个切换频率器件，测试高频频率器件的输出频率并记录，整个过程极为繁琐，不仅费工、费时，而且效率低下。其中，在切换频率器件的过程中，一般选用电子开关作为通断开关，但是电子开关只能对50MHz以下进行采样测试，且频率失真度大，隔离度差，难以对高频频率器件进行测试，导致测试结果的准确性差。
因此，现有的频率器件测试方法不仅难以对高频频率器件进行测试，而且存在费工费时、效率低下、准确性差的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种高频频率器件自动测试装置及测试方法，并通过该测试装置及测试方法而实现对高频频率器件的自动化测试，其具有省时、省力、效率较高和准确性好的优势。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种高频频率器件自动测试装置，其包括有一计算机、一通信控制盒、一频率计及一高低温箱，其中，所述通信控制盒包括有一核心CPU，所述核心CPU与计算机交互通讯；所述高低温箱上设有一高低温控制单元，所述高低温控制单元与核心CPU交互通讯，其用于执行核心CPU的控制指令而调节高低温箱的温度，以及采集高低温箱内的温度并将该温度以电信号的形式发送至核心CPU；所述高低温箱内设有多个选位测试单元，所述选位测试单元包括有多组测试工位，每组测试工位包括有一138译码器、多个高频继电器和多个器件座，所述核心CPU将选位指令发送至138译码器的选位端，138译码器的多个输出端分别连接于多个高频继电器的控制端，多个器件座的输出端分别连接于多个高频继电器的输入端，多个高频继电器的输出端相互连接后再连接至频率计的输入端，频率计将测试结果以电信号的形式发送至核心CPU，所述核心CPU将测试结果返回至计算机。
优选地，所述测试装置还包括有一直流电源，所述直流电源输出直流电压为器件座供电，该直流电压是0V～30V连续可调电压，所述直流电源还输出5V直流电压为通信控制盒及选位测试单元供电。
优选地，所述高低温箱内设有4个选位测试单元，每个选位测试单元内设有3组测试工位，每组测试工位包括有8个高频继电器和8个器件座。
优选地，所述核心CPU通过一第一232接口而连接至计算机。
优选地，所述高低温控制单元通过一第二232接口而连接至核心CPU。
优选地，所述频率计通过一第三232接口而连接至核心CPU。
优选地，所述选位测试单元通过DB25并口而连接至核心CPU。
优选地，所述核心CPU是8位AVR单片机，其芯片型号是Atmega8515。
一种基于上述测试装置的测试方法，其包括如下步骤：步骤S100，计算机将测试温度点发送至核心CPU；步骤S101，核心CPU根据测试温度点向高低温控制单元发送温度点设置命令；步骤S102，高低温控制单元采集高低温箱内的温度，并将该温度值实时地发送至核心CPU，直至该温度达到温度点；步骤S103，高低温控制单元控制高低温箱开始恒温，核心CPU开始计时；步骤S104，计时完成后，核心CPU向选位测试单元发送选位指令，以令多个器件座上多个高频频率器件之一的频率信号输出至频率计；步骤S105，核心CPU将频率计的测试结果发送至计算机，并由计算机保存至数据库；步骤S106，重复步骤S104至步骤S105，直至选位测试单元内的多个高频频率器件全部测试完成；步骤S107，计算机将下一测试温度点发送至核心CPU，之后重复步骤S102至步骤S106，直至所有温度点下的高频频率器件全部测试完成；步骤S108，高频频率器件测试工作结束。
优选地，所述步骤S103中，核心CPU的计时时间为15分钟。
本发明公开的高频频率器件自动测试装置及测试方法中，高低温箱的温度控制和多个高频频率器件的选通均是根据核心CPU的控制指令而自动执行的，所以无需手动设置高低温箱内的温度，且无需逐个切换高频频率器件，从而实现了自动化测试。同时，由于该测试装置是利用多个高频继电器对高频频率器件进行切换的，且高频继电器能够对50MHZ以上的频率信号进行测试，从而实现了对高频频率器件的有效测试，使得测试结果具有更高的准确性。此外，该测试装置的测试结果直接由计算机保存至数据库，所以更加便于数据统计。结合以上几点可以看出，本发明相比现有技术而言，实现了对高频频率器件的自动化测试，其具有省时、省力、效率较高和准确性好的优势。
附图说明
图1为本发明提出的高频频率器件自动测试装置的电路框图。
图2为选位测试单元的电路框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种高频频率器件自动测试装置，结合图1及图2所示，其包括有一计算机1、一通信控制盒2、一频率计3及一高低温箱4，其中，所述通信控制盒2包括有一核心CPU20，所述核心CPU20与计算机1交互通讯；所述高低温箱4上设有一高低温控制单元40，所述高低温控制单元40与核心CPU20交互通讯，其用于执行核心CPU20的控制指令而调节高低温箱4的温度，以及采集高低温箱4内的温度并将该温度以电信号的形式发送至核心CPU20；所述高低温箱4内设有多个选位测试单元41，所述选位测试单元41包括有多组测试工位，每组测试工位包括有一138译码器410、多个高频继电器411和多个器件座412，所述核心CPU20将选位指令发送至138译码器410的选位端，138译码器410的多个输出端分别连接于多个高频继电器411的控制端，多个器件座412的输出端分别连接于多个高频继电器411的输入端，多个高频继电器411的输出端相互连接后再连接至频率计3的输入端，频率计3将测试结果以电信号的形式发送至核心CPU20，所述核心CPU20将测试结果返回至计算机1。
上述测试装置中，高频频率器件放置于器件座412上，计算机1内安装有测控软件，其用于设置测试温度点、将温控指令和选位指令发送至核心CPU20以及将核心CPU20返回的频率值和与该频率值相对应的高频频率器件编号保存至数据库,整机上电后，操作人员在测控软件上设置采集频率数据所需的温度条件，即高低温箱4内所要达到的温度点，之后，计算机1与核心CPU20建立通讯，并由核心CPU20将温控指令发送至高低温控制单元40，高低温控制单元40执行该温控指令而调整高低温箱4内的温度，同时，高低温控制单元40还利用铂电阻等温度感应元件采集高低温箱4内的温度，并将该温度实时地反馈回核心CPU20，当高低温箱4内的温度达到温度点并且其内部恒温时，核心CPU20发送选位指令至选位测试单元41内的3to8线138译码器410，以令138译码器410发送选通信号至多个高频继电器411的控制端，以令多个高频继电器411之一呈开通状态，其他呈关闭状态，使得多个器件座412上的多个高频频率器件之一所产生的振荡信号能够通过已开通的高频继电器411而传输至频率计3，频率计3对该振荡信号进行测试，并将测试结果发送至核心CPU20，再由核心CPU20将测试结果发送至计算机1，计算机1将保存温度值及在此温度点下该高频频率器件的振荡频率。该高频频率器件测试完成后，核心CPU20将下一选位指令发送至选位测试单元41内的3to8线138译码器410，对下一高频频率器件进行测试，直至该温度点下的所有高频频率器件测试完成。之后，计算机1将下一温度点发送至核心CPU2，核心CPU2将该温度点所对应的温控指令发送至高低温控制单元40，且重复上述测试过程，直至将全部温度点下的所有高频频率器件测试完成，计算机1记录每个温度点下所有高频频率器件的频率值，并将这些数据保存至数据库。本发明公开的高频频率器件自动测试装置中，高低温箱4的温度控制和多个高频频率器件的选通均是根据核心CPU20的控制指令而自动执行的，所以无需手动设置高低温箱4内的温度，且无需逐个切换高频频率器件，从而实现了自动化测试。同时，由于该测试装置是利用多个高频继电器411对高频频率器件进行切换的，且高频继电器411能够对50MHZ以上的频率信号进行测试，从而实现了对高频频率器件的有效测试，使得测试结果具有更高的准确性，实际应用中，该测试装置能够实现对50MHZ～200MHZ频率信号的无失真采样。此外，该测试装置的测试结果直接由计算机1保存至数据库，所以更加便于数据统计。结合以上几点可以看出，本发明相比现有技术而言，实现了对高频频率器件的自动化测试，其具有省时、省力、效率较高和准确性好的优势。
本实施例中，所述测试装置还包括有一直流电源5，所述直流电源5输出直流电压为器件座412供电，该直流电压是0V～30V连续可调电压，所述直流电源5还输出5V直流电压为通信控制盒2及选位测试单元41供电。
本实施例中，所述高低温箱4内设有4个选位测试单元41，每个选位测试单元41内设有3组测试工位，每组测试工位包括有8个高频继电器411和8个器件座412。所以该测试装置能够一次测试8*3*4=96个高频频率器件。应当说明的是，上述选位测试单元41、高频继电器411和器件座412的数量设置，只是本发明的一个较佳的实施例，并不用于限制本发明，在本发明的其他实施例中，还可以根据测试需求而设置为其他数量。
本实施例中，所述核心CPU20通过一第一232接口21而连接至计算机1。所述高低温控制单元40通过一第二232接口22而连接至核心CPU20。所述频率计3通过一第三232接口23而连接至核心CPU20。所述选位测试单元41通过DB25并口24而连接至核心CPU20。所述核心CPU20是8位AVR单片机，其芯片型号是Atmega8515。但是在本发明的其他实施例中，上述连接方式中还可以采用其他类型的接口，核心CPU20也可以采用其他类型的主控芯片。
为了更好地将本发明与实际应用相结合，本发明还公开一种基于高频频率器件自动测试装置的测试方法，其包括如下步骤：
步骤S100，计算机1将测试温度点发送至核心CPU20；
步骤S101，核心CPU20根据测试温度点向高低温控制单元40发送温度点设置命令；
步骤S102，高低温控制单元40采集高低温箱4内的温度，并将该温度值实时地发送至核心CPU20，直至该温度达到温度点；
步骤S103，高低温控制单元40控制高低温箱4开始恒温，核心CPU20开始计时；
步骤S104，计时完成后，核心CPU20向选位测试单元41发送选位指令，以令多个器件座412上多个高频频率器件之一的频率信号输出至频率计3；
步骤S105，核心CPU20将频率计3的测试结果发送至计算机1，并由计算机1保存至数据库；
步骤S106，重复步骤S104至步骤S105，直至选位测试单元41内的多个高频频率器件全部测试完成；
步骤S107，计算机1将下一测试温度点发送至核心CPU20，之后重复步骤S102至步骤S106，直至所有温度点下的高频频率器件全部测试完成；
步骤S108，高频频率器件测试工作结束。
本实施例中，所述步骤S103中，核心CPU20的计时时间为15分钟。
本发明公开的高频频率器件自动测试装置及测试方法中，高低温箱4的温度控制和多个高频频率器件的选通均是根据核心CPU20的控制指令而自动执行的，所以无需手动设置高低温箱4内的温度，且无需逐个切换高频频率器件，从而实现了自动化测试。同时，由于该测试装置是利用多个高频继电器411对高频频率器件进行切换的，且高频继电器411能够应用于频率信号为50MHZ以上的电路结构中，从而实现了对高频频率器件的有效测试，使得测试结果具有更高的准确性，实际应用中，该测试装置能够实现对50MHZ～200MHZ频率信号的无失真采样。此外，该测试装置的测试结果直接由计算机1保存至数据库，所以更加便于数据统计。结合以上几点可以看出，本发明相比现有技术而言，实现了对高频频率器件的自动化测试，其具有省时、省力、效率较高和准确性好的优势。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。
Claims (2)
1.一种高频频率器件自动测试装置，其特征在于，所述测试装置包括有一计算机(1)、一通信控制盒(2)、一频率计(3)及一高低温箱(4)，其中，
所述通信控制盒(2)包括有一核心CPU(20)，所述核心CPU(20)与计算机(1)交互通讯；
所述高低温箱(4)上设有一高低温控制单元(40)，所述高低温控制单元(40)与核心CPU(20)交互通讯，其用于执行核心CPU(20)的控制指令而调节高低温箱(4)的温度，以及采集高低温箱(4)内的温度并将该温度以电信号的形式发送至核心CPU(20)；
所述高低温箱(4)内设有多个选位测试单元(41)，所述选位测试单元(41)包括有多组测试工位，每组测试工位包括有一138译码器(410)、多个高频继电器(411)和多个器件座(412)，所述核心CPU(20)将选位指令发送至138译码器(410)的选位端，138译码器(410)的多个输出端分别连接于多个高频继电器(411)的控制端，多个器件座(412)的输出端分别连接于多个高频继电器(411)的输入端，多个高频继电器(411)的输出端相互连接后再连接至频率计(3)的输入端，频率计(3)将测试结果以电信号的形式发送至核心CPU(20)，所述核心CPU(20)将测试结果返回至计算机(1)；
所述测试装置还包括有一直流电源(5)，所述直流电源(5)输出直流电压为器件座(412)供电，该直流电压是0V～30V连续可调电压，所述直流电源(5)还输出5V直流电压为通信控制盒(2)及选位测试单元(41)供电，所述高低温箱(4)内设有4个选位测试单元(41)，每个选位测试单元(41)内设有3组测试工位，每组测试工位包括有8个高频继电器(411)和8个器件座(412)；
所述核心CPU(20)通过一第一232接口(21)而连接至计算机(1)；
所述高低温控制单元(40)通过一第二232接口(22)而连接至核心CPU(20)；
所述频率计(3)通过一第三232接口(23)而连接至核心CPU(20)；
所述选位测试单元(41)通过DB25并口(24)而连接至核心CPU(20)；
所述核心CPU(20)是8位AVR单片机，其芯片型号是Atmega8515。
2.一种基于权利要求1所述的测试装置的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括如下步骤：
步骤S100，计算机(1)将测试温度点发送至核心CPU(20)；
步骤S101，核心CPU(20)根据测试温度点向高低温控制单元(40)发送温度点设置命令；
步骤S102，高低温控制单元(40)采集高低温箱(4)内的温度，并将该温度值实时地发送至核心CPU(20)，直至该温度达到温度点；
步骤S103，高低温控制单元(40)控制高低温箱(4)开始恒温，核心CPU(20)开始计时；
步骤S104，计时完成后，核心CPU(20)向选位测试单元(41)发送选位指令，以令多个器件座(412)上多个高频频率器件之一的频率信号输出至频率计(3)；
步骤S105，核心CPU(20)将频率计(3)的测试结果发送至计算机(1)，并由计算机(1)保存至数据库；
步骤S106，重复步骤S104至步骤S105，直至选位测试单元(41)内的多个高频频率器件全部测试完成；
步骤S107，计算机(1)将下一测试温度点发送至核心CPU(20)，之后重复步骤S102至步骤S106，直至所有温度点下的高频频率器件全部测试完成；
步骤S108，高频频率器件测试工作结束；
所述步骤S103中，核心CPU(20)的计时时间为15分钟。
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