CN104776878A - 传感器测试工装及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了传感器测试工装，包括底座、串口转接板、以及上位机，所述底座的上表面上开有用于容置传感器PCBA的凹槽，所述凹槽的上表面固设有与传感器PCBA的测试点相匹配的金属探针，所述金属探针通过所述串口转接板与所述上位机连接，所述传感器测试工装还包括能够盖住所述凹槽的槽口的反光盖板，所述反光盖板的反光面朝下，所述凹槽的深度大于传感器PCBA的高度。本发明的传感器测试工装保证了出货的产品保持良好的性能，检测速度快，检测效率高，且可以快速的对问题点进行定位，有助于技术人员快速解决问题。

Description

传感器测试工装及测试方法

技术领域

 本发明涉及一种传感器测试工装及测试方法，尤其涉及一种智能可穿戴产品用传感器测试工装及测试方法。

背景技术

智能可穿戴设备是一种新兴智能产品，其内设置有不同功能的传感器实现人体生理指标的测量或者环境参数信息，比HR-sensor是心率检测sensor，可以通过皮肤反射光线的变化来检测出人体的心跳数据。P-sensor是气体压强sensor，可以检测sensor所在环境的气压数据。测试佩戴者所在的海拔高度，并可以记录佩戴者登山的高度和爬楼的高度等等。

市场现有的产品的体积都比较小，因此其所使用的HR-sensor或者P-sensor器件多为BGA和LGA封装，体积小，且焊盘都在芯片的底部，当出现焊接或者其他不良时很难通过测试引脚来快速判定不良点。并且部分不良器件只是性能有差异，单纯的测试电信号可能无法准确彻底辨别不良品，不良品一旦流入组装端或者流向市场，都会带来较大的损失。

目前针对HR-sensor不良的主要测试判定方法是烧录测试程序，读取器件ID或者把sensor内部的LED灯点亮，通过人工观察。这种做法批量成本高，耗时长，步骤繁琐，不良品检出率低。

发明内容

本发明为了解决现有没有专门的适合小体积传感器PCBA的测试工装，以及现有小体积传感器PCBA的测试方法主要依靠人工，需要劳动力强，不良品检出率低的问题，提出了一种传感器测试工装及测试方法，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种传感器测试工装，包括底座、串口转接板、以及上位机，所述底座的上表面上开有用于容置传感器PCBA的凹槽，所述凹槽的上表面固设有与传感器PCBA的测试点相匹配的金属探针，所述金属探针通过所述串口转接板与所述上位机连接，所述传感器测试工装还包括能够盖住所述凹槽的槽口的反光盖板，所述反光盖板的反光面朝下，所述凹槽的深度大于传感器PCBA的高度。

进一步的，所述凹槽的底部还固设有顶板板筋。

又进一步的， 所述反光盖板为白色反光盖板。

进一步的，所述反光盖板的下表面还固设有至少一个长柱，当所述反光盖板盖在所述底座的上表面时，所述长柱压住传感器PCBA。

基于上述的任一种传感器测试工装，本发明同时提出了一种传感器测试方法，包括以下步骤：

（11）、将传感器PCBA置入至所述凹槽中，且传感器PCBA的测试点与所述金属探针相对接，将反光盖板盖在所述底座的上方，所述反光盖板的反光面与所述底座的上表面紧密贴合；

（12）、所述金属探针包括电源接口和数据接口，上位机通过电源接口为传感器PCBA供电，并且通过数据接口向传感器PCBA发送测试命令，传感器PCBA接到测试命令后，驱动传感器PCBA的发光元件按照测试命令中指示的强度值发射光线，所述反光盖板将光线反射，传感器PCBA的光电传感器接收反射光，并把反射光的强度值通过数据接口发送至上位机；

（13）、上位机比较测试命令中的强度值与反射光的强度值，当两者的差值超过阈值时，判断所测试的传感器PCBA为不良品。

本发明同时提出了另外一种传感器测试工装，包括底座、串口转接板、以及上位机，所述底座的上表面上开有用于容置传感器PCBA的凹槽，所述凹槽的上表面固设有与传感器PCBA的测试点相匹配的金属探针，所述金属探针通过所述串口转接板与所述上位机连接，所述传感器测试工装还包括能够密封住所述凹槽的槽口的密封盖板，所述密封盖板上具有连通凹槽与气源的充气管，所述凹槽的深度大于传感器PCBA的高度。

进一步的，所述凹槽的底部还固设有顶板板筋。

又进一步的，所述密封盖板与所述底座之间设置有密封胶套。

进一步的，所述密封盖板的下表面还固设有至少一个长柱，当所述密封盖板盖在所述底座的上表面时，所述长柱压住传感器PCBA。

基于上述任一种传感器测试工装，本发明同时提出了一种传感器测试方法，包括以下步骤：

（21）、将传感器PCBA置入至所述凹槽中，且传感器PCBA的测试点与所述金属探针相对接，将密封盖板盖在所述底座的上方，所述密封盖板将所述凹槽密封；

（22）、所述金属探针包括电源接口和数据接口，上位机通过电源接口为传感器PCBA供电，上位机控制气源以气压控制值P1为凹槽内充压，传感器检测凹槽内的气压值，并将气压检测值P2通过数据接口发送至上位机；

（23）、上位机比较气压控制值P1与气压检测值P2，当两者的差值超过阈值时，判断所测试的传感器PCBA为不良品。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的传感器测试工装，针对目前可穿戴电子产品中传感器体积小，且焊盘都在芯片的底部，当出现焊接或者其他不良时很难通过测试引脚来快速判定不良点的问题，通过将带有传感器的PCBA板置于凹槽中，且在凹槽内设置与金属探针相匹配的金属探针，上位机通过金属探针为PCBA供电以及进行数据传输，在底座上表面分别针对不同传感器设置相应的盖板，实现传感器参数的采集与检测，保证了出货的产品具有良好的性能，检测速度快，检测效率高，且可以快速的对问题点进行定位，有助于技术人员快速解决问题。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提出的一种传感器测试工装的实施例结构示意图；

图2是本发明所提出的另外一种传感器测试工装的实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，本实施例提出了一种传感器测试工装，如图1所示，包括底座10、串口转接板11、以及上位机12，所述底座10的上表面上开有用于容置传感器PCBA的凹槽13，所述凹槽13的上表面固设有与传感器PCBA30的测试点相匹配的金属探针14，所述金属探针14通过所述串口转接板11与所述上位机12连接，所述传感器测试工装还包括能够盖住所述凹槽13的槽口的反光盖板15，所述反光盖板15的反光面朝下，所述凹槽13的深度大于传感器PCBA30的高度。本实施例的传感器测试工装，尤其适用于对智能可穿戴产品中的HR-sensor进行检测，HR-sensor是心率检测传感器，可以通过皮肤反射光线的变化来检测出人体的心跳数据，本测试工装针对HR-sensor体积小，且焊盘都在芯片的底部，当出现焊接或者其他不良时很难通过测试引脚来快速判定不良点的问题，通过将带有传感器的PCBA板置于凹槽中，且在凹槽内设置与金属探针相匹配的金属探针，上位机通过金属探针为PCBA供电以及进行数据传输，上位机通过金属探针发送控制命令以及接收HR-sensor反馈的数据，能够测试HR-sensor对命令的响应性能以及数据传输能力，通过设置反光盖板，HR-sensor接收反光盖板反射光的光强信息并反馈至上位机，通过上位机的比较判断，既能够检测传感器对命令的相应精度，又能够检测传感器光电检测精度，保证了出货的产品保持良好的性能，而且本工装检测速度快，检测效率高。

在本实施例中，传感器PCBA30通过I2C总线与上位机12通信，传感器PCBA通过工装上的金属探针14和串口转接板11采用两线USART全双工通信，串口转接板11与上位机12之间同样采用两线USART全双工通信

由于反光盖板15需要将传感器PCBA发射的光线反射，并且所反射光线应由传感器PCBA30接收，因此，反光盖板15和传感器PCBA30之间要保留一定的缝隙，也即，凹槽13的深度大于传感器PCBA30的高度，当反光盖板15盖于凹槽底座10上表面时，反光盖板15和传感器PCBA30之间具有一定的缝隙以保证反射光能够反射到传感器PCBA30的光电传感器上。

由于传感器PCBA30的光电传感器所检测的反射光的强度直接用于判断该传感器是否合格，因此，尽量减少由于工装结构原因造成的检测误差，因此，同时要满足反光盖板15和凹槽13之间不要有透光缝隙，需要保证反光盖板15与底座紧密贴合。

为了提高反光盖板15的反光能力，尽量减小反光盖板15对光的吸收，避免降低本测试工装的测试精度，所述反光盖板15优选采用白色反光盖板，提高了其反光率。此外，底座10应由不透光材质制成，防止光线经底座透出而降低测试精度。

在本实施例中，金属探针14优选采用具有回弹能力的顶针实现，为了使传感器PCBA30的金属探针与所述金属探针14相对接时能够压紧，保障信号稳定传输，所述反光盖板15的下表面还固设有至少一个长柱16，当所述反光盖板15盖在所述底座10的上表面时，所述长柱16能够压住传感器PCBA30。

为了配合长柱16工作，所述凹槽13的底部还固设有顶板板筋17，顶板板筋17的作用是为了在PCBA的底部提供一个向上的支撑力，同时还可以和反光盖板15的长柱16上下压合来固定PCBA的位置，便于将PCBA定位。

实施例二，本实施例基于实施例一中的一种传感器测试工装，提出了一种传感器测试方法，包括以下步骤：

S11、将传感器PCBA30置入至所述凹槽13中，且传感器PCBA30的金属探针与所述金属探针14相对接，将反光盖板15盖在所述底座10的上方，所述反光盖板15的反光面与所述底座10的上表面紧密贴合；

S12、所述金属探针14包括电源接口和数据接口，上位机12通过电源接口为传感器PCBA30供电，并且通过数据接口向传感器PCBA30发送测试命令，传感器PCBA30接到测试命令后，驱动传感器PCBA30的发光元件按照测试命令中指示的强度值发射光线，所述反光盖板15将光线反射，传感器PCBA的光电传感器接收反射光，并把反射光的强度值通过数据接口14发送至上位机12；

S13、上位机12比较测试命令中的强度值与反射光的强度值，当两者的差值超过阈值时，判断所测试的传感器PCBA为不良品。

本测试方法可以简便快速的对生产的带有HR-sensor的PCBA进行生产检测，速度快，步骤简单易学，且可以快速的对问题点进行定位，有助于技术人员快速解决问题。并且可以检测出功能OK，但是性能差的产品，确保出货的产品保持良好的性能。

实施例三，本实施例提出了另外一种结构形式的传感器测试工装，如图2所示，包括底座20、串口转接板21、以及上位机22，所述底座20的上表面上开有用于容置传感器PCBA40的凹槽23，所述凹槽23的上表面固设有与传感器PCBA40的测试点相匹配的金属探针24，所述金属探针24通过所述串口转接板21与所述上位机22连接，所述传感器测试工装还包括能够密封住所述凹槽23的槽口的密封盖板25，所述密封盖板25上具有连通凹槽23与气源的充气管27，所述凹槽23的深度大于传感器PCBA40的高度。本实施例的传感器测试工装，尤其适用于对智能可穿戴产品中的P-sensor进行检测，P-sensor是气压检测传感器，可以检测周围环境的气压值，本测试工装针对P-sensor体积小，且焊盘都在芯片的底部，当出现焊接或者其他不良时很难通过测试引脚来快速判定不良点的问题，通过将带有传感器的PCBA板置于凹槽中，且在凹槽内设置与金属探针相匹配的金属探针，上位机通过金属探针为PCBA供电以及进行数据传输，通过设置密封盖板以及P-sensor将检测的气压值通过金属探针24发送至上位机22，上位机22通过对比控制气源充压时设定的气压值和采回的气压值来判断P-sensor的性能。通过设定不同的充压值，还可以检测P-sensor的线性度。保证了出货的产品保持良好的性能，而且本工装检测速度快，检测效率高。

同实施例一中相同，在本实施例中，传感器PCBA40通过I2C总线与上位机22通信，传感器PCBA通过工装上的测试接口24和串口转接板21采用两线USART全双工通信，串口转接板21与上位机22之间同样采用两线USART全双工通信

由于密封盖板25需要将凹槽23密封，且防止密封盖板25的下表面触碰到P-senser而影响其检测精度，因此，密封盖板25和传感器PCBA40之间要保留一定的缝隙，也即，凹槽23的深度大于传感器PCBA40的高度，保证密封盖板25触碰不到P-senser。

为了进一步保证密封盖板25的密封性能，所述密封盖板25与所述底座20之间设置有密封胶套28。

在本实施例中，金属探针24优选采用具有回弹能力的顶针实现，为了使传感器PCBA40的金属探针与所述金属探针24相对接时能够压紧，保障信号稳定传输，所述密封盖板25的下表面还固设有至少一个长柱26，当所述密封盖板25盖在所述底座20的上表面时，所述长柱26能够压住传感器PCBA40。

为了配合长柱26工作，所述凹槽23的底部还固设有顶板板筋29，顶板板筋29的作用是为了在PCBA的底部提供一个向上的支撑力，同时还可以和密封盖板25的长柱26上下压合来固定PCBA的位置，便于将PCBA定位。

实施例四，基于实施例三中的一种传感器测试工装，本实施例提出了一种传感器测试方法，包括以下步骤：

S21、将传感器PCBA置入至所述凹槽中，且传感器PCBA的金属探针与所述金属探针相对接，将密封盖板盖在所述底座的上方，所述密封盖板将所述凹槽密封；

S22、所述金属探针包括电源接口和数据接口，上位机通过电源接口为传感器PCBA供电，上位机控制气源以气压控制值P1为凹槽内充压，传感器检测凹槽内的气压值，并将气压检测值P2通过数据接口发送至上位机；

S23、上位机比较气压控制值P1与气压检测值P2，当两者的差值超过阈值时，判断所测试的传感器PCBA为不良品。

本测试方法可以简便快速的对生产的带有P-sensor的PCBA进行生产检测，速度快，步骤简单易学，且可以快速的对问题点进行定位，有助于技术人员快速解决问题。并且可以检测出功能OK，但是性能差的产品，确保出货的产品保持良好的性能。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种传感器测试工装，其特征在于：包括底座、串口转接板、以及上位机，所述底座的上表面上开有用于容置传感器PCBA的凹槽，所述凹槽的上表面固设有与传感器PCBA的测试点相匹配的金属探针，所述金属探针通过所述串口转接板与所述上位机连接，所述传感器测试工装还包括能够盖住所述凹槽的槽口的反光盖板，所述反光盖板的反光面朝下，所述凹槽的深度大于传感器PCBA的高度。

2.根据权利要求1所述的传感器测试工装，其特征在于：所述凹槽的底部还固设有顶板板筋。

3.根据权利要求1所述的传感器测试工装，其特征在于：所述反光盖板为白色反光盖板。

4.根据权利要求1所述的传感器测试工装，其特征在于：所述反光盖板的下表面还固设有至少一个长柱，当所述反光盖板盖在所述底座的上表面时，所述长柱压住传感器PCBA。

5.一种传感器测试方法，其特征在于，包括权利要求1-4中任一项所述的传感器测试工装，所述传感器测试方法包括以下步骤：

（11）、将传感器PCBA置入至所述凹槽中，且传感器PCBA的测试点与所述金属探针相对接，将反光盖板盖在所述底座的上方，所述反光盖板的反光面与所述底座的上表面紧密贴合；

（12）、所述金属探针包括电源接口和数据接口，上位机通过电源接口为传感器PCBA供电，并且通过数据接口向传感器PCBA发送测试命令，传感器PCBA接到测试命令后，驱动传感器PCBA的发光元件按照测试命令中指示的强度值发射光线，所述反光盖板将光线反射，传感器PCBA的光电传感器接收反射光，并把反射光的强度值通过数据接口发送至上位机；

（13）、上位机比较测试命令中的强度值与反射光的强度值，当两者的差值超过阈值时，判断所测试的传感器PCBA为不良品。

6.一种传感器测试工装，其特征在于：包括底座、串口转接板、以及上位机，所述底座的上表面上开有用于容置传感器PCBA的凹槽，所述凹槽的上表面固设有与传感器PCBA的测试点相匹配的金属探针，所述金属探针通过所述串口转接板与所述上位机连接，所述传感器测试工装还包括能够密封住所述凹槽的槽口的密封盖板，所述密封盖板上具有连通凹槽与气源的充气管，所述凹槽的深度大于传感器PCBA的高度。

7.根据权利要求6所述的传感器测试工装，其特征在于：所述凹槽的底部还固设有顶板板筋。

8.根据权利要求6所述的传感器测试工装，其特征在于：所述密封盖板与所述底座之间设置有密封胶套。

9.根据权利要求6所述的传感器测试工装，其特征在于：所述密封盖板的下表面还固设有至少一个长柱，当所述密封盖板盖在所述底座的上表面时，所述长柱压住传感器PCBA。

10.一种传感器测试方法，其特征在于，包括权利要求6-9中任一项所述的传感器测试工装，所述传感器测试方法包括以下步骤：

（21）、将传感器PCBA置入至所述凹槽中，且传感器PCBA的金属探针与所述金属探针相对接，将密封盖板盖在所述底座的上方，所述密封盖板将所述凹槽密封；

（22）、所述金属探针包括电源接口和数据接口，上位机通过电源接口为传感器PCBA供电，上位机控制气源以气压控制值P1为凹槽内充压，传感器检测凹槽内的气压值，并将气压检测值P2通过数据接口发送至上位机；

（23）、上位机比较气压控制值P1与气压检测值P2，当两者的差值超过阈值时，判断所测试的传感器PCBA为不良品。