CN103454571B - 测试系统、测试方法以及使用该测试系统的测试设备 - Google Patents

测试系统、测试方法以及使用该测试系统的测试设备 Download PDF

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Abstract

一种控制测试设备测试电路板的测试系统。该测试设备包括设置在电路板上方的至少一对探针及设有多个测试仪表的测试仪表组。该测试系统包括激发与测试对象及测试项目对应的测试指令的指令激发模块、关联匹配电路板的电路原理图与电路布线图以确定待测电路接点相对于探针的位置关系的电路关联模块、将与测试项目对应的测试仪表与探针连接的仪表选择模块、将探针的间距调节至与待测电路接点的间距一致的探针调节模块、将待测电路接点与探针对准的位置调节模块及提供测试环境并控制探针与待测电路接点接触进行测试测试控制模块。本发明还提供一种测试方法及使用该测试系统的测试设备。

Description

测试系统、测试方法以及使用该测试系统的测试设备
技术领域
本发明涉及一种测试系统、测试方法及使用该测试系统的测试设备。
背景技术
现有的电路板测试方法在对电路板的特定电学参数进行测试时通常需要测试者先根据电路原理图在对应的电路布线图上找出该电学参数的测试点，再选择合适的测量仪表对该测试点进行测试。然而，当需要对布线复杂的电路板进行测试时为了找到测试点往往需要在电路原理图与电路布线图上反复查找核对，从而会浪费大量的时间和精力。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可方便快捷地进行电路测试的测试系统、测试方法及使用该测试系统的测试设备。
一种测试系统，应用于测试设备中以控制测试设备对电路板进行测试。所述测试设备包括设置在电路板上方的至少一对探针及设有多个测试仪表的测试仪表组，该测试系统包括：
指令激发模块，用于根据设定的测试对象及测试项目激发对应的测试指令；
电路关联模块，用于将电路板的电路原理图与电路布线图进行关联匹配，以根据测试对象对应的测试指令确定电路板上待测电路接点相对于探针的位置关系；
仪表选择模块，用于根据测试项目对应的测试指令将与测试项目对应的测试仪表与所述探针连接；
探针调节模块，用于将探针的间距调节至与待测电路接点的间距一致；
位置调节模块，用于根据待测电路接点相对于探针的位置关系来调节电路板位置以使得待测电路接点与探针对准；及
测试控制模块，用于根据测试项目对应的测试指令向电路板提供测试环境，并控制探针与待测电路接点接触进行测试。
一种测试方法，应用于测试设备中以控制测试设备对电路板进行测试。所述测试设备包括设置在电路板上方的至少一对探针及设有多个测试仪表的测试仪表组，所述测试方法包括如下步骤：
根据设定的测试对象及测试项目激发对应的测试指令。
将电路板的电路原理图与电路布线图进行关联匹配，并根据与测试对象相关的测试指令确定电路板上待测电路接点相对于探针的位置关系。
根据与测试项目相关的测试指令将与测试项目对应的测试仪表与探针相连接。
将探针的间距调节至与待测电路接点的间距保持一致。
根据待测电路接点相对于探针的位置关系来调节所述电路板的位置，使得所述待测电路接点与对应的探针对准。
根据与测试项目对应的测试指令向电路板提供测试环境，并控制探针与待测电路接点接触进行测试。
一种测试设备用于对电路板进行测试，其包括：
测试装置，其包括至少一对间距可调节的探针及设有多个测试仪表的测试仪表组；
上载板，用于安装所述测试装置；
下载板，其设置在所述上载板的下方，用于承载所述电路板；
升降机构，用于调节所述上载板与下载板之间的相对位置
存储器，用于存储电路板的电路原理图及电路布线图；
处理器；及
测试系统，所述测试系统为固化在处理器上的韧体，所述测试系统包括：
指令激发模块，用于根据设定的测试对象及测试项目激发对应的测试指令；
电路关联模块，用于将电路板的电路原理图与电路布线图进行关联匹配，以根据测试对象对应的测试指令确定电路板上待测电路接点相对于探针的位置关系；
仪表选择模块，用于根据测试项目对应的测试指令将与测试项目对应的测试仪表与所述探针连接；
探针调节模块，用于将探针的间距调节至与待测电路接点的间距一致；
位置调节模块，用于根据待测电路接点相对于探针的位置关系来调节电路板位置以使得待测电路接点与探针对准；及
测试控制模块，用于根据测试项目对应的测试指令向电路板提供测试环境，并控制探针与待测电路接点接触进行测试。
相较于现有技术，本发明提供的测试系统及方法利用计算机自动匹配待测电路板的电路原理图与电路布线图以将电路板上的待测电路接点与测试探针对准，并根据需要测量的电学量选择对应的测试仪表与测试探针连接，从而节省了人工反复查阅电路原理图与电路布线图来确认待测电路接点所浪费的时间，提高了电路板测试的效率。
附图说明
图1是本发明测试系统运行环境的硬件架构图。
图2是本发明测试方法较佳实施方式的流程图。
主要元件符号说明
测试设备 1
电路板 2
测试系统 10
指令激发模块 101
电路关联模块 102
仪表选择模块 103
探针调节模块 104
位置调节模块 105
测试控制模块 106
输入装置 12
测试装置 13
探针 130
固定探针 130a
活动探针 130b
切换电路 132
测试仪表组 134
探针调节机构 136
上载板 14
下载板 15
测试电路 150
升降机构 16
位置调节机构 17
存储器 18
处理器 19
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施方式所提供的测试系统10运行于测试设备1中。所述测试设备1用于对电路板2进行测试，所述测试设备1至少包括输入装置12、测试装置13、装载所述测试装置13的上载板14、装载所述待测电路板2的下载板15、升降机构16、位置调节机构17、存储器18及处理器19。所述测试装置13、上载板14、升降机构16、下载板15、位置调节机构17、存储器18及处理器19之间直接地或间接地电性连接以进行数据或信号的传输和交换。
所述输入装置12用于接收使用者所输入的测试对象及测试项目，比如：点击电路原理图上所需要测试的电路接点、选择或键入所需要测试的电学量等。所述输入装置12包括但不限于键盘、鼠标、麦克风及触控屏幕等。
所述测试装置13包括探针130、切换电路132、测试仪表组134及探针调节机构136。所述探针130设置于上载板14上，所述探针130的末端由上载板14朝向下载板15的一侧表面露出。所述探针130个数与所用测试仪表组134内的测试仪表的接入端个数相同，因测试仪表均需要与待测电子元件形成回路才能进行测试，所以测试仪表的接入端个数至少为两个，即本发明中的探针个数也至少应为两个。所述切换电路132用于根据所需要测试的参数选择测试仪表组134中对应的测试仪表与探针130相连。所述探针调节机构136与探针130相连用于调节探针130的间距。在本实施方式中，所述切换电路132为继电器。所述探针130包括固定设置的固定探针130a及相对固定探针130a沿一上载板14平面内的水平方向活动设置的活动探针130b。所述探针调节机构136与活动探针130b相连以调节活动探针130b与固定探针130a的间距。所述活动探针130b在探针调节机构136的带动下相对所述固定探针130a移动以改变两探针130的间距。所述探针调节机构136为步进电机。所述测试仪表组134中包括但不限于数字万用表、示波器及频率计等多个具有两个接入端的电学仪表。
所述升降机构16用于调整上载板14与下载板15之间相对位置以使得上载板14上的探针130与下载板15上的待测电路相接触来进行测试。在本实施方式中，所述升降机构16为气动下压机。
所述下载板15上还设置有与待测电路板2相连接的测试电路150，以为待测电路板2提供合乎要求的测试环境，如：特定的电压、电流等。
所述位置调节机构17与所述下载板15相连接，用于带动所述待测电路板2在下载板15上前后、左右平移及在下载板15平面内旋转，以调节所述待测电路板2在下载板15上的位置坐标。所述位置调节机构17包括水平平移步进电机、垂直平移步进电机及旋转电机。可以理解的是，所述待测电路板2也可以固定设置在下载板15上，所述位置调节机构17用于平移或旋转整个下载板15来达到调节待测电路板2的效果。
所述存储器18可为硬盘、闪存或记忆卡等存储介质，用于存储待测电路板2的电路原理图及电路布线图，以及所述待测电路板2在不同测试环境下所测得的各种电学参数值以待后续进行深入的分析。
所述测试系统10包括指令激发模块101、电路关联模块102、仪表选择模块103、探针调节模块104、位置调节模块105及测试控制模块106。所述测试系统10可嵌入测试设备1的操作系统中，也可以存储在存储器18内并由处理器19执行，或者是固化在处理器19上的韧体。
所述指令激发模块101用于根据使用者在输入装置12上的所输入的测试对象及测试项目激发相关的测试指令。比如，当所述使用者点击电路原理图上的特定接点则激发对该接点进行测试的操作指令，当所述使用者选择或键入所需要测试的电学量时则激发测试该电学量的操作指令。
所述电路关联模块102用于将待测电路板2的电路原理图与该电路板2的电路布线图进行关联匹配，以确定电路原理图上每个电子元件及电路接点在待测电路板2上的位置。所述电子元件及电路接点的位置由一参考坐标系来描述，所述参考坐标系以上载板14中的固定探针130a在待测电路板2上的投影为原点，以所述原点指向活动探针130b投影点的方向为水平轴正方向进行定义。所述电路关联模块102根据所激发的操作指令将待测电路接点的具体位置坐标传输给所述探针调节模块104及位置调节模块105。所述电路关联模块102还判断出待测电路接点的电位高低，以作为后续待测电路接点选择合适的探针进行连接的判断标准。
所述仪表选择模块103用于根据所激发的操作指令控制切换电路132将与测试项目对应的测试仪表的接入端与所述探针130连接。
所述探针调节模块104用于根据所获取的待测电路接点的间距来控制探针调节机构136，以将所述探针130的间距调节至与待测电路接点的间距一致。
所述位置调节模块105用于根据所获取的待测电路接点在电路板2上的坐标来控制位置调节机构17，以调节所述待测电路板2在下载板15上的位置使得待测电路板2上的待测电路接点与上载板14的探针130对准。具体地，所述位置调节模块105先根据待测电路接点的电位高低及所述固定探针130a所连接的测试仪表的极性确定与固定探针130a对应的待测电路接点。之后，所述位置调节模块105根据该待测电路接点的水平坐标控制水平平移步进电机将所述待测电路板2沿参考坐标系的水平方向平移一与该电路接点水平坐标相反的位移。随后，所述位置调节模块105根据该待测电路接点的垂直坐标控制垂直平移步进电机将所述待测电路板2沿参考坐标系的垂直方向平移一与该电路接点垂直坐标相反的位移，使得该待测电路接点与固定探针130a对准。最后，所述位置调节模块105根据待测电路接点连线与参考坐标系水平方向轴的夹角控制旋转电机将待测电路板2反向旋转对应角度值，使得另一待测电路接点与活动探针130b对准。
所述测试控制模块106用于在所述探针调节模块104与位置调节模块105对准探针130与待测电路接点后控制所述升降机构16带动上载板14下压，使得所述探针130与对应的待测电路接点相接触。所述测试控制模块106还用于控制测试电路150向待测电路板2提供特定的电学测试环境以进行测试。
请参阅图2，是本发明实施方式所提供的测试方法的流程图。
步骤S01，根据使用者的输入操作确定测试对象及测试项目。所述测试对象为待测电路板上需要进行测试的电路接点。所述测试项目为所要测试的电学量，比如：电压、电流、电阻及频率等。
步骤S02，将待测电路板2的电路原理图与电路布线图进行关联匹配。以确定每个电子元件及电路接点相对于探针130在待测电路板2上投影点的坐标位置，并获取待测电路接点的坐标位置。
步骤S03，将与测试项目对应的测试仪表与探针130相连接。
步骤S04，根据所获取的待测电路接点的坐标位置来调节探针130的间距，使得所述探针130的间距与待测电路板2上所述待测电路接点的间距保持一致。
步骤S05，根据所获取的待测电路接点的坐标位置来调节所述待测电路板2相对于探针130的位置，使得所述待测电路接点与对应的探针130对准。
步骤S06，驱动探针130接触待测电路接点，并向待测电路板2提供特定的电学测试环境以进行测试。
与现有技术相比，本发明提供的测试系统10及方法利用计算机自动匹配待测电路板2的电路原理图与电路布线图以将电路板2上的待测电路接点与测试探针130对准，并根据需要测量的电学量选择对应的测试仪表与测试探针130连接，从而节省了人工反复查阅电路原理图与电路布线图来确认待测电路接点所浪费的时间，提高了电路板2测试的效率。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种测试系统，应用于测试设备中以控制测试设备对电路板进行测试，所述测试设备包括设置在电路板上方的至少一对探针及设有多个测试仪表的测试仪表组，该测试系统包括：
指令激发模块，用于根据设定的测试对象及测试项目激发对应的测试指令；
电路关联模块，用于将电路板的电路原理图与电路布线图进行关联匹配，以根据测试对象对应的测试指令确定电路板上待测电路接点相对于探针的位置关系，其中，所述电路关联模块还判断出该待测电路接点的电位；
仪表选择模块，用于根据测试项目对应的测试指令将与测试项目对应的测试仪表与所述探针连接；
探针调节模块，用于将探针的间距调节至与待测电路接点的间距一致；
位置调节模块，用于根据待测电路接点的电位及所述探针所连接的测试仪表的极性确定与所述探针对应的待测电路接点，并根据与该探针对应的待测电路接点相对于该探针的位置关系来调节该电路板位置以使得该待测电路接点与对应的探针对准；及
测试控制模块，用于根据测试项目对应的测试指令向电路板提供测试环境，并控制探针与待测电路接点接触进行测试。
2.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述待测电路接点相对于探针的位置关系根据一参考坐标系来确定，所述参考坐标以其中一探针在电路板上的投影点为原点，以该探针的投影点指向另一探针在电路板上投影点的方向为水平正方向来建立。
3.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试环境包括进行所述测试项目时电路板所需要的电压及电流。
4.一种测试方法，应用于测试设备中以控制测试设备对电路板进行测试，所述测试设备包括设置在电路板上方的至少一对探针及设有多个测试仪表的测试仪表组，所述测试方法包括如下步骤：
根据设定的测试对象及测试项目激发对应的测试指令；
将电路板的电路原理图与电路布线图进行关联匹配，根据与测试对象相关的测试指令确定电路板上待测电路接点相对于探针的位置关系，并判断出该待测电路接点的电位；
根据与测试项目相关的测试指令将与测试项目对应的测试仪表与探针相连接；
将探针的间距调节至与待测电路接点的间距保持一致；
根据待测电路接点的电位及所述探针所连接的测试仪表的极性确定与所述探针对应的待测电路接点，并根据与该探针对应的待测电路接点相对于该探针的位置关系来调节所述电路板的位置，使得所述待测电路接点与对应的探针对准；
根据与测试项目对应的测试指令向电路板提供测试环境，并控制探针与待测电路接点接触进行测试。
5.如权利要求4所述的测试方法，其特征在于，所述待测电路接点相对于探针的位置关系根据一参考坐标系来确定，所述参考坐标以其中一探针在电路板上的投影点为原点，以该探针的投影点指向另一探针在电路板上投影点的方向为水平正方向来建立。
6.如权利要求4所述的测试方法，其特征在于，所述测试环境包括进行所述测试项目时电路板所需要的电压及电流。
7.一种测试设备，用于对电路板进行测试，所述测试设备包括：
测试装置，其包括至少一对间距可调节的探针及设有多个测试仪表的测试仪表组；
上载板，用于安装所述测试装置；
下载板，其设置在所述上载板的下方，用于承载所述电路板；
升降机构，用于调节所述上载板与下载板之间的相对位置
存储器，用于存储电路板的电路原理图及电路布线图；
处理器；及
测试系统，所述测试系统为固化在处理器上的韧体，所述测试系统包括：
指令激发模块，用于根据设定的测试对象及测试项目激发对应的测试指令；
电路关联模块，用于将电路板的电路原理图与电路布线图进行关联匹配，以根据测试对象对应的测试指令确定电路板上待测电路接点相对于探针的位置关系，其中，所述电路关联模块还判断出该待测电路接点的电位；
仪表选择模块，用于根据测试项目对应的测试指令将与测试项目对应的测试仪表与所述探针连接；
探针调节模块，用于将探针的间距调节至与待测电路接点的间距一致；
位置调节模块，用于根据待测电路接点的电位及所述探针所连接的测试仪表的极性确定与所述探针对应的待测电路接点，并根据与该探针对应的待测电路接点相对于该探针的位置关系来调节该电路板位置以使得该待测电路接点与对应的探针对准；及
测试控制模块，用于根据测试项目对应的测试指令向电路板提供测试环境，并控制探针与待测电路接点接触进行测试。
8.如权利要求7所述的测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括用于设定测试对象及测试项目的输入装置。
9.如权利要求8所述的测试设备，其特征在于，所述输入装置选自键盘、鼠标、麦克风及触控屏幕的组合。
10.如权利要求7所述的测试设备，其特征在于，所述其中一个探针固定设置，另外至少一探针相对固定探针沿一上载板平面内的水平方向活动设置。
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