CN103592471A - 一种电容测试夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容测试夹具，属于电容自动测试领域，其包括底板、电极和多个被测电容，所述底板的上端面上设置有印制板，所述印制板上设置有多个电容装载区，所述底板的上方设置有电容固定板，所述电容固定板的上方设置有电容压持件。本发明结构简单，容量大，装拆方便，测试灵活，尤其适用于对贴片式钽电容和陶瓷电容进行固定和加电，进行电容各个参数的检测和筛选以达到各个不同级别的电容自动测试的目的。

Description

一种电容测试夹具

技术领域

本发明涉及一种电容测试夹具，属于电容自动测试领域。

背景技术

宇航级电容的应用环境相对于其他电容更为恶劣，需要进行－55℃的模拟低温、125℃的高温下的电容测试，使得宇航级电容测试更为复杂和繁琐，而且宇航级电容也存在民品级电容检测和筛选过程中存在的使用量大、因各器件都要进行高低温筛选、试验及测试而非常耗费时间及人力物力的问题。将宇航级电容应用到航天电子线路前的筛选工作极为重要，因此宇航级电容测试成为航天事业发展的重要组成部分，而如何提高试验过程中的测试效率也成为人们面临的一大难题。

宇航级电容的检测和筛选过程为：将出厂电容装载到测试夹具上，在将其放置到高低温试验箱中进行老化和加压测试，在高低温试验后，取出夹具板，将电容从夹具上取出；之后，将电容装载到特殊的夹具上，然后将该夹具放到特定的试验箱中做温度系数试验，然后再将夹具取出，拆卸电容；完成电容的高低温试验后，再进行常温下的各种指标的测试。目前，有些单位采用人工手动的方式对电容的绝缘电阻值、电容值逐一进行测试，为了满足进度要求，提高测试速度，他们通常需要有很多测试人员同时进行测试，增加了劳动成本的同时因测试人员的经验不同得到的测试结果的准确性也不尽相同。

传统的电容测试夹具采用凹槽固定电容，金属弹簧加探针的方式进行加电，这种方式存在以下方面的缺陷：电容的固定和加电的夹具过大，在一块测试板上放120个测试夹具，在设计上造成困难，而且夹具的焊接不够牢固；由于要在很宽的温度范围内进行测试，金属弹簧随温度的变化会给宇航级电容各个参数的测试带来误差，造成电容参数测试的准确性降低；电容夹持比较麻烦且容易对电容电极造成伤害；在试验过程中由于涉及到多个试验环节，还需要进行电容的多次装夹和拆装，电容频繁的拆装，不但过程麻烦而且容易对电容造成损伤，影响宇航级电容的成品率；在测试过程中，需进行各种温度试验，然后再进行常温下的检测，而传统的电容测试夹具并不能对电容进行各种温度下的指标进行测试。

现有的电容测试夹具的各项性能指标虽然有所提高，但依然存在功能比较单一，无法满足大批量的自动测试功能，即不能形成对电容、电感、电阻等通用电子元器件的统一测试，且温度、绝缘性、测试精度、灵活性都比较差等问题。

由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。

发明内容

本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种电容测试夹具。

本发明所采用的技术方案为：

一种电容测试夹具，包括底板、电极和多个被测电容，所述底板的上端面上设置有印制板，所述印制板上设置有多个电容装载区，各电容装载区均设置有两列数量相等且一一对应的电容装载孔，属于同一电容装载区的两列电容装载孔之间设置有多个极性点，所述底板上设置有与上述电容装载孔相对应的金属触点；所述底板的上方设置有电容固定板，所述电容固定板上设置有与上述电容装载区一一对应的电容固定区，电容固定区内设置有与上述电容装载孔数量相等且一一对应的电容固定孔，各电容固定区的两列电容固定孔之间设置有第一电极插孔，电容固定区内第一电极插孔的数量与上述极性点的数量相等且位置相对，属于同一电容固定区的两列电容固定孔之间还设置有第一螺纹孔；各被测电容依次穿过上述电容固定孔和电容装载孔后与上述金属触点相接触，所述电容固定板的上方设置有与上述电容固定区数量相等且一一对应的电容压持件。

所述各电容压持件包括横梁，所述横梁上开设有与上述第一螺纹孔相对应的第二螺纹孔及与上述第一电极插孔相对应的第二电极插孔，上述电极依次穿经第二电极插孔和第一电极插孔，所述横梁通过定位销钉与上述电容固定板相连；所述横梁的下方均布有与上述每列电容装载孔数量相等且位置相对的簧片，所述各簧片的两端分别用于压持被测电容。

所述电容装载区有六个，每列电容装载孔的数量为十二个。

属于同一电容装载区的两列电容装载孔之间设置有两个极性点，与之相对应的，各电容固定区的两列电容固定孔之间设置有两个第一电极插孔，横梁上设置有两个第二电极插孔。

属于同一电容固定区的两列电容固定孔之间设置有三个第一螺纹孔，与之相对应的，所述横梁上开设有三个第二螺纹孔。

所述印制板的一侧设置有接插件，所述接插件的共极性端串接有保险丝。

所述印制板是由聚四氟乙烯制成的。

所述横梁是由铝镁合金制成的。

所述簧片是由铍青铜制成的。

所述簧片与被测电容相接触的面经过表面抛光处理或在其上镀有硬金。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1、本发明采用分层结构对电容进行固定、加电，其中，固定板的厚度及其他规格尺寸可根据电容型号的不同而不同，即固定板也有多种型号，在需要对不同型号的元器件进行测量时，只需更换不同型号的固定板，再将元器件填装到固定板上的固定孔内即可，给元器件的装夹和拆卸都带来了极大的便利。

2、本发明采用由高绝缘性材料聚四氟乙烯制成的印制板作为电路板，满足了宇航级电容所需的高绝缘性和宽温度范围的测试要求。

3、本发明结构简单，容量大，装拆方便，测试灵活，尤其适用于对贴片式钽电容和陶瓷电容进行固定和加电，进行电容各个参数的检测和筛选以达到各个不同级别的电容自动测试的目的。

4、本发明实现了民品级、军品级和宇航级电容的电容值及温度系数等多种参数的测量。

附图说明

图1为本发明中印制板的结构示意图。

图2为本发明中固定板的结构示意图。

图3为本发明中电容压持件的结构示意图。

图4为本发明的装配结构示意图。

其中，

1、印制板  2、电容装载孔  3、极性点  4、接插件  5、保险丝  6、电容固定板7、电容固定孔  8、第一电极插孔  9、第一螺纹孔  10、横梁  11、第二螺纹孔  12、定位销钉  13、电极  14、簧片  15、被测电容  16、第二电极插孔

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2及图4所示，一种电容测试夹具，包括底板、电极13和多个被测电容15，所述底板的上端面上设置有印制板1，所述印制板1上设置有六个电容装载区，各电容装载区均设置有两列数量相等且一一对应的电容装载孔2，每列电容装载孔的数量为十二个，属于同一电容装载区的两列电容装载孔2之间设置有两个极性点3，所述底板上设置有与上述电容装载孔2相对应的金属触点，用于对电容进行加电测试；所述底板的上方设置有电容固定板6，所述电容固定板6上设置有与上述电容装载区相对应的六个电容固定区，电容固定区内设置有与上述电容装载孔2数量相等且一一对应的电容固定孔7，各电容固定区的两列电容固定孔7之间设置有第一电极插孔8，电容固定区内第一电极插孔8的数量与上述极性点3的数量相等且位置相对，用于实现电容另一极的加电，属于同一电容固定区的两列电容固定孔7之间还设置有三个第一螺纹孔9；各被测电容15依次穿过上述电容固定孔7和电容装载孔2后与上述金属触点相接触，所述电容固定板6的上方设置有与上述六个电容固定区位置相对的六个电容压持件。

如图3所示，所述各电容压持件包括横梁10，所述横梁10用作与之相对应的电容固定区和电容装载区的公共电极，所述横梁10上开设有与上述三个第一螺纹孔9相对应的三个第二螺纹孔11及与上述第一电极插孔8相对应的第二电极插孔16，每条横梁10上的第二电极插孔16均位于所述横梁10的两端，上述电极13依次穿经第二电极插孔16和第一电极插孔8，所述横梁10通过定位销钉12与上述电容固定板6相连。

如图3所示，现有的电容夹持操作比较麻烦，容易对电极造成伤害，本发明为了减小电容压持件对电容的损害及对测量结果产生影响，在各横梁10的下方均布有与上述每列电容装载孔2数量相等且位置相对的簧片14，所述各簧片14的两端分别用于压持被测电容15；簧片14与被测电容15之间具有恒定的机械接触，有固定的接触面和接触压力，从而保证了测量值的复现性。

如图1及图4所示，所述印制板1的一侧设置有接插件4，所有的电极引出线均通过该接插件4引向公共接口部位；所述接插件4的共极性端串接有保险丝5，以对测试过程进行保护。

由于宇航级电容需要在很宽的温度范围，即－55℃～125℃内进行测试，为避免随温度变化给宇航级电容各个参数的测试带来误差，造成电容参数测试不够准确，上述印制板1选择具有高绝缘性的材料聚四氟乙烯，其绝缘特性为10¹⁴Ω、温度适应性为－70℃～200℃，在实际操作过程中，可通过增加电路走线之间宽度的方式来满足高绝缘电阻的测试。

所述横梁10是由铝镁合金制成的，其材质较轻，从而使得制作而成的电容压持件较轻，减小了电容压持件的误差。

所述簧片14是由铍青铜制成的高弹性弹片，既可以保证弹性又不损伤电容，而且铍青铜良好的电导率减少了电容压持件所引入的误差。

所述簧片14与被测电容15相接触的面经过表面抛光处理或在其上镀有硬金，从而避免了污物碎屑的产生，不仅提高了测试的准确性而且延长了夹具的使用寿命。

实际操作过程中，对被测电容15采用立式装载的方式进行固定，以使被测电容15的放置更加稳固；对于极性电容测试采用共极性的方法，这样既可以方便极性电容加电，不会造成装载混乱，而且可减少电缆上的连接，减小电缆连接本身给测试带来的误差。

本发明通过底板、电容固定板6和电容压持件相互配合对被测电容15进行固定和加电，被测电容15加电的总过程为：将被测电容15放置到电容固定孔7内，使其正确的电极接触到底板上的金属触点，放置被测电容15后，检查其电极，然后将电容压持件的簧片14对应于被测电容15的另一极，加固横梁14上的定位销钉12，以保证簧片14上的电极接触到底板上的金属触点。当被测电容15安置完成后，将其放到试验箱中可配合系统进行测试。

本发明中的电容固定板6可根据被测电容15型号的不同而设置不同的型号，以实现不同型号的被测电容15的测试。

本发明尤其适用于对钽电容和陶瓷电容进行测试。

需要说明的是，本发明也可用于对电感、电阻等通用电子元器件的参数进行测试，以满足多种电子元器件的测试需求。

此外，为提高测试精度，可将上述六个电容装载区中的一个电容装载区作为校准通路，进行空载下的系统校准，而其余五个电容装载区负载电容。

尽管本文中较多的使用了诸如印制板1、电容装载孔2、接插件4、电容固定板6、横梁10、簧片14等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

需要进一步说明的是，本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种电容测试夹具，其特征在于：包括底板、电极和多个被测电容，所述底板的上端面上设置有印制板，所述印制板上设置有多个电容装载区，各电容装载区均设置有两列数量相等且一一对应的电容装载孔，属于同一电容装载区的两列电容装载孔之间设置有多个极性点，所述底板上设置有与上述电容装载孔相对应的金属触点；所述底板的上方设置有电容固定板，所述电容固定板上设置有与上述电容装载区一一对应的电容固定区，电容固定区内设置有与上述电容装载孔数量相等且一一对应的电容固定孔，各电容固定区的两列电容固定孔之间设置有第一电极插孔，电容固定区内第一电极插孔的数量与上述极性点的数量相等且位置相对，属于同一电容固定区的两列电容固定孔之间还设置有第一螺纹孔；各被测电容依次穿过上述电容固定孔和电容装载孔后与上述金属触点相接触，所述电容固定板的上方设置有与上述电容固定区数量相等且一一对应的电容压持件。

2.根据权利要求1所述的一种电容测试夹具，其特征在于：所述各电容压持件包括横梁，所述横梁上开设有与上述第一螺纹孔相对应的第二螺纹孔及与上述第一电极插孔相对应的第二电极插孔，上述电极依次穿经第二电极插孔和第一电极插孔，所述横梁通过定位销钉与上述电容固定板相连；所述横梁的下方均布有与上述每列电容装载孔数量相等且位置相对的簧片，所述各簧片的两端分别用于压持被测电容。

3.根据权利要求1所述的一种电容测试夹具，其特征在于：所述电容装载区有六个，每列电容装载孔的数量为十二个。

4.根据权利要求2所述的一种电容测试夹具，其特征在于：属于同一电容装载区的两列电容装载孔之间设置有两个极性点，与之相对应的，各电容固定区的两列电容固定孔之间设置有两个第一电极插孔，横梁上设置有两个第二电极插孔。

5.根据权利要求2所述的一种电容测试夹具，其特征在于：属于同一电容固定区的两列电容固定孔之间设置有三个第一螺纹孔，与之相对应的，所述横梁上开设有三个第二螺纹孔。

6.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的一种电容测试夹具，其特征在于：所述印制板的一侧设置有接插件，所述接插件的共极性端串接有保险丝。

7.根据权利要求1所述的一种电容测试夹具，其特征在于：所述印制板是由聚四氟乙烯制成的。

8.根据权利要求2所述的一种电容测试夹具，其特征在于：所述横梁是由铝镁合金制成的。

9.根据权利要求2所述的一种电容测试夹具，其特征在于：所述簧片是由铍青铜制成的。

10.根据权利要求2或9任一项权利要求所述的一种电容测试夹具，其特征在于：所述簧片与被测电容相接触的面经过表面抛光处理或在其上镀有硬金。

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