CN104898464B - 一种绝缘测试的控制模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子测量技术领域，公开了一种绝缘测试的控制模块，包括至少两个接触探测传感器，用于感应飞针测试机的测试探针是否与被测PCB稳定接触，并输出是否稳定接触的电平信号；与接触探测传感器连接的逻辑处理模块，用于接收接触探测传感器输出的电平信号，将电平信号进行与逻辑处理，并输出开关控制信号；与逻辑处理模块连接的测试数据信息IO模块，用于提供绝缘测试控制信息；与逻辑处理模块连接的开关控制电路，用于接收逻辑处理模块输出的开关控制信号，并根据开关控制信号控制开关控制电路的工作；与开关控制电路连接的安全保护电路。本发明具有测试效率高，能消除打火问题并且能提高人身安全性的优点。

Description

一种绝缘测试的控制模块
技术领域
本发明涉及电子测量技术领域，更具体的说，特别涉及一种在用在PCB高压绝缘测试中的控制模块。
背景技术
在飞针测试机电测系统使用直流高压测试源对PCB相邻网络进行绝缘测试时，进行绝缘测试的两个测试探针状态中，其中的一个探针是选通高压测试源，另一个探针是选通处于零电压状态的电路。而为了避免上位机/下位机的通讯时间和测试执行电路响应时间影响整体的测试效率，测试往往需要在测试探针运动过程中选通需要进行绝缘测试的探针组合和探针状态。在进行绝缘测试时，若被测的PCB相邻网络间存在短路情况，在测试探针与PCB网络接触前的一瞬间，测试针头与被测PCB处于微接触，同时造成了测试探针电压瞬间变化和放电。在视觉上出现了放电打火的现象，PCB线路网络也因此造成损坏，被测PCB甚至也会被烧毁，使得有缺陷的PCB无法修复，这样会造成生产成本的浪费和额外的赔偿，影响飞针测试机的品牌形象；同时，测试探针在运动过程或者系统维护调试时带有高压是潜在的危险，容易发生人身安全事故。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的技术问题，提供一种在保证整机测试效率的条件下，消除了测试过程中发生的打火问题；同时，还降低维护及调试时发生触电的可能性，提高飞针测试机的人身安全性的绝缘测试的控制模块。
为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：
一种绝缘测试的控制模块，所述控制模块包括，
至少两个接触探测传感器，用于感应飞针测试机的测试探针是否与被测PCB稳定接触，并输出是否稳定接触的电平信号；
与接触探测传感器连接的逻辑处理模块，用于接收接触探测传感器输出的电平信号，将所述电平信号进行与逻辑处理，并输出开关控制信号；
与逻辑处理模块连接的测试数据信息IO模块，用于提供绝缘测试控制信息；
与逻辑处理模块连接的开关控制电路，用于接收逻辑处理模块输出的开关控制信号，并根据开关控制信号控制开关控制电路的工作；
以及与开关控制电路连接的安全保护电路，并且所述开关控制电路还与飞针测试机的测试回路连接，所述开关控制电路用于根据逻辑处理模块输出的开关控制信号使飞针测试机的测试探针在测试回路与安全保护电路之间切换。
根据本发明的一优选实施例：所述逻辑处理模块包括，
与门逻辑电路，用于将接触探测传感器输出的电平信号两两组合进行与逻辑处理，并输出开关控制信号；
与与门逻辑电路连接的多个复用开关电路，用于在多个开关输入中选择一个输出，每个复用开关电路的控制端与测试数据信息IO模块连接，每个复用开关电路的输入端与与门逻辑电路的输出端连接；
以及与多个复用开关电路的输出端连接的多个同相缓存器，用于对复用开关电路的输出进行控制和缓冲，并根据测试数据信息IO模块中的测试状态IO信息来控制及输出开关控制电路的开关控制信号来控制安全保护电路的工作，每个同相缓存器的控制端与测试数据信息IO模块连接，每个同相缓存器的输入端与复用开关电路的输出端连接，每个同相缓存器的输出端与开关控制电路的控制端连接。
根据本发明的一优选实施例：在所述飞针测试机的测试探针与被测PCB稳定接触时，所述接触探测传感器的输出电平信号为高电平，否则接触探测传感器的输出电平信号为低电平；在处于绝缘测试的两个探针同时稳定接触被测PCB时，所述与门逻辑电路输出高电平，否则输出低电平。
根据本发明的一优选实施例：在所述同相缓存器的控制端输入高电平时，所述开关控制电路正常输出开关控制信号，此时，如果开关控制信号为高电平时，选通测试回路，如果开关控制信号为低电平时，选通安全保护电路；在所述同相缓存器的控制端输入低电平时，所述开关控制电路禁止输出开关控制信号，绝缘测试处于测试回路中。
根据本发明的一优选实施例：在所述开关控制电路的控制端输入低电平时，开关控制电路选通安全保护电路，使测试探针处于安全电压之内；在所述开关控制电路的控制端输入高电平时，开关控制电路选通测试回路，使测试探针处于正常测试过程。
根据本发明的一优选实施例：所述测试数据信息IO模块提供的绝缘测试控制信息包括测试组合IO信息或测试状态IO信息。
根据本发明的一优选实施例：所述逻辑处理模块为可编程逻辑处理器。
根据本发明的一优选实施例：所述安全保护电路为连接在测试源的低电势端与测试探针之间的电阻器。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明使测试探针在进行测试时，利用接触探测传感器和逻辑处理模块自动判断探针是否都已稳定接触被测PCB，若否则让选通高压测试源的测试探针自动选通安全保护电路，若是则自动迅速地切换回到测试回路上，这样无需上位机的参与，节约了通讯时间，既保证了整机的绝缘测试效率，又可以避免发生打火的问题；另外，测试探针只有在稳定接触被测PCB后才会带有高压，降低操作员在维护及调试时发生触电的可能性，提高飞针测试机的人身安全保护性能。
附图说明
图1为本发明的绝缘测试的控制模块的方案原理图。
图2为本发明的绝缘测试的控制模块的工作原理图。
图3为本发明的绝缘测试的控制模块的具体电路图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。。
参阅图1～图3所示，本发明提供一种绝缘测试的控制模块，所述控制模块包括，至少两个接触探测传感器1，用于感应飞针测试机的测试探针是否与被测PCB稳定接触，并输出是否稳定接触的电平信号；与接触探测传感器1连接的逻辑处理模块2，用于接收接触探测传感器1输出的电平信号，将所述电平信号进行与逻辑处理，并输出开关控制信号；与逻辑处理模块2连接的测试数据信息IO模块3，用于提供绝缘测试控制信息；与逻辑处理模块2连接的开关控制电路4，用于接收逻辑处理模块2输出的开关控制信号，并根据开关控制信号控制开关控制电路4的工作；以及与开关控制电路4连接的安全保护电路6，并且所述开关控制电路4还与飞针测试机的测试回路5连接，所述开关控制电路4用于根据逻辑处理模块2输出的开关控制信号使飞针测试机的测试探针在测试回路5与安全保护电路6之间切换。
本发明的原理是利用逻辑处理模块2（多种分立逻辑数字集成电路或者可编程逻辑控器）、开关元器件对测试探针的接触探测传感器信号和测试数据IO信息进行逻辑处理，并控制输出对应的开关控制信号，自动控制加载高压测试源的测试探针的测试回路5和安全保护电路6的工作状态；使绝缘测试的测试探针在稳定接触PCB后迅速加载高压测试源，既保证了整机的绝缘测试效率又解决了绝缘测试时会发生的打火问题；同时还降低维护调试时发生触电的可能性，提高飞针测试机的人身安全保护性能。
在本发明工作时，测试探针的接触探测传感器1不间断地正常通电工作，进行绝缘测试时一旦测试探针与被测的PCB接触，接触探测传感器1就会输出相应的高电平信号；也就是说，在所述飞针测试机的测试探针与被测PCB稳定接触时，接触探测传感器1的输出电平信号为高电平，否则接触探测传感器1的输出电平信号为低电平。本实施例所采用的接触探测传感器1选用为申请人在先申请的专利号为201320120318.4的光电位置传感装置；当然也可以采用其他可以实现上述功能的传感器。
在本发明中，所述测试数据信息IO模块3提供的绝缘测试控制信息是绝缘测试的控制信息，以IO信号形式（高低电平信号）实现整个绝缘测试工作管理，其具体包括测试组合IO信息或测试状态IO信息等。
本发明的逻辑处理模块2包括与门逻辑电路21，用于将接触探测传感器1输出的电平信号两两组合进行与逻辑处理，并输出开关控制信号；与与门逻辑电路21连接的多个复用开关电路22，用于在多个开关输入中选择一个输出，每个复用开关电路22的控制端与测试数据信息IO模块3连接，每个复用开关电路22的输入端与与门逻辑电路21的输出端连接；以及与多个复用开关电路22的输出端连接的多个同相缓存器23，用于对复用开关电路22的输出进行控制和缓冲，并根据测试数据信息IO模块3中的测试状态IO信息来控制及输出开关控制电路4的开关控制信号来控制安全保护电路6的工作，每个同相缓存器23的控制端与测试数据信息IO模块3连接，每个同相缓存器23的输入端与复用开关电路22的输出端连接，每个同相缓存器23的输出端与开关控制电路4的控制端连接。下面再具体的对本发明中的与门逻辑电路21、复用开关电路22和同相缓存器23作进一步详细的说明。
本发明中所有的接触探测传感器1输出的电平信号都经过与门逻辑电路21（也就是与门逻辑数字集成电路）进行与逻辑处理。所有的接触探测传感器1输出的电平信号都需两两组合（不按顺序组合）进行与逻辑处理。这是由于飞针测试机的每次绝缘测试需要两个测试探针组合实现的；举例说明，例如4个测试探针则可两两任意组合，可同时进行两次绝缘测试。如此，4个测试探针则需要进行6组与逻辑处理及输出，也就是4个测试探针的6种测试组合情况；当进行绝缘测试的两个探针同时稳定接触被测PCB时，所选的与门逻辑电路21才输出真值“1”，也就是高电平信号，其他情况均输出低电平信号。与门逻辑电路21输出的电平信号是开关控制电路4的开关控制信号的来源，即输出的高电平信号可以被选择去控制关断安全保护电路6，让测试回路5正常工作，输出低电平则相反，都经过多个复用开关电路22有选择性地输出。
本发明中的复用开关电路22实现在多个开关输入中选择一个输出（多选一）的功能，即改变其控制端的状态可以在多个开关输入中选择1个输出，在本实施例中，多个复用开关电路22的控制端的输入信号是测试数据中的测试组合IO信息，其多个开关输入是与门逻辑电路21输出的电平信号，这些电平信号输入都是按照组合IO信息的规律有次序地排列起来，并输送至对应的多个复用开关电路22的开关输入点，方便组合IO信息正确有序地控制开关的输出。如此，组合IO信息通过多路复用开关电路可以选出正确的来自于与门逻辑电路21输出的开关控制电路4的开关控制信号，多个复用开关电路22的输出需输送至同相缓冲电路23中，做最后输出控制及缓冲。
本发明中的同相缓冲电路23是开关控制电路4的开关控制信号的输出控制及缓冲电路。其利用测试数据中的测试状态IO信息来控制及输出开关控制电路4的开关控制信号。由于在进行绝缘测试中的两个测试探针中，只有一个测试探针选通加载高压测试源，另一探针选通测试采样的安全通路。因此，只需要控制加载高压测试源的探针开启安全保护电路即可，测试数据中只有加载高压测试源的探针的测试状态IO信息为“1”，也就是高电平。当同相缓冲电路23的控制端（测试状态IO信息）为高电平时，所述开关控制电路4正常输出开关控制信号，也就是可以输出电平信号来控制开关控制电路4选通安全保护回路6，此时，如果开关控制信号为高电平时，选通测试回路5，如果开关控制信号为低电平时，选通安全保护电路6；当同相缓存器23的控制端输入低电平时，其输出为高阻状态，即开关控制电路4禁止输出开关控制信号，也就是禁止电平信号控制开关控制电路4选通安全保护回路6，而是处于本来的测试回路中5中，这也避免了采用安全保护回路6对非加载高压测试源的测试探针的测试信号产生影响，避免了测试的误判断。
本发明中的开关控制电路4使用耐高压、高速的开关元器件设计，本实施例优选使用固态继电器等，其控制端信号来自同相缓冲电路23的输出；当控制信号为低电平时（绝缘测试的两个探针至少有1个没有稳定接触被测PCB），开关控制电路4选通所设计的安全保护电路6，使得该测试探针处于安全的电压之内；当控制信号为高电平时（绝缘测试的两个探针都已稳定接触被测PCB），开关控制电路4迅速选通绝缘测试回路5，使测试探针处于正常测试过程。
本实施例中，由与门逻辑电路21、复用开关电路22和同相缓存器23组成的逻辑处理模块2为可编程逻辑处理器或其他逻辑电路元器件。
本实施例中，安全保护电路6就是使用适合的电阻器连接至测试源的低电势端的简易电路，可以说安全保护电路6为连接在测试源的低电势端与测试探针之间的电阻器，这样即可使测试探针上的分压处于安全电压范围之内，避免了在测试过程中发生的打火现象。
本发明的优点在于：一方面测试探针在进行测试时，利用接触探测传感器1和逻辑处理模块2自动判断探针是否都已稳定接触被测PCB，若否则让选通高压测试源的测试探针自动选通安全保护电路6，若是则自动迅速地切换回到测试回路5上，这样无需上位机的参与，直接省略了通讯时间，既保证了整机的绝缘测试效率，又可以避免发生打火的问题；另一方面，测试探针只有在稳定接触被测PCB后才会带有高压，降低操作员在维护及调试时发生触电的可能性，提高飞针测试机的人身安全保护性能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种绝缘测试的控制模块，所述控制模块包括逻辑处理模块(2)，其特征在于：所述控制模块还包括，
至少两个接触探测传感器(1)，用于感应飞针测试机的测试探针是否与被测PCB稳定接触，并输出是否稳定接触的电平信号；
逻辑处理模块(2)与接触探测传感器(1)连接，逻辑处理模块(2)用于接收接触探测传感器(1)输出的电平信号，将所述电平信号进行与逻辑处理，并输出开关控制信号；
与逻辑处理模块(2)连接的测试数据信息IO模块(3)，用于提供绝缘测试控制信息；
与逻辑处理模块(2)连接的开关控制电路(4)，用于接收逻辑处理模块(2)输出的开关控制信号，并根据开关控制信号控制开关控制电路(4)的工作；
以及与开关控制电路(4)连接的安全保护电路(6)，并且所述开关控制电路(3)还与飞针测试机的测试回路(5)连接，所述开关控制电路(4)用于根据逻辑处理模块(2)输出的开关控制信号使飞针测试机的测试探针在测试回路(5)与安全保护电路(6)之间切换。
2.根据权利要求1所述的绝缘测试的控制模块，其特征在于：所述逻辑处理模块(2)包括，
与门逻辑电路(21)，用于将接触探测传感器(1)输出的电平信号两两组合进行与逻辑处理，并输出开关控制信号；
与所述与门逻辑电路(21)连接的多个复用开关电路(22)，用于在多个开关输入中选择一个输出，每个复用开关电路(22)的控制端与测试数据信息IO模块(3)连接，每个复用开关电路(22)的输入端与与门逻辑电路(21)的输出端连接；
以及与多个复用开关电路(22)的输出端连接的多个同相缓存器(23)，用于对复用开关电路(22)的输出进行控制和缓冲，并根据测试数据信息IO模块(3)中的测试状态IO信息来控制及输出开关控制电路(4)的开关控制信号来控制安全保护电路(6)的工作，每个同相缓存器(23)的控制端与测试数据信息IO模块(3)连接，每个同相缓存器(23)的输入端与复用开关电路(22)的输出端连接，每个同相缓存器(23)的输出端与开关控制电路(4)的控制端连接。
3.根据权利要求2所述的绝缘测试的控制模块，其特征在于：
在所述飞针测试机的测试探针与被测PCB稳定接触时，所述接触探测传感器(1)的输出电平信号为高电平，否则接触探测传感器(1)的输出电平信号为低电平；在处于绝缘测试的两个探针同时稳定接触被测PCB时，所述与门逻辑电路(21)输出高电平，否则输出低电平。
4.根据权利要求2所述的绝缘测试的控制模块，其特征在于：
在所述同相缓存器(23)的控制端输入高电平时，所述开关控制电路(4)正常输出开关控制信号，此时，如果开关控制信号为高电平时，选通测试回路(5)，如果开关控制信号为低电平时，选通安全保护电路(6)；在所述同相缓存器(23)的控制端输入低电平时，所述开关控制电路(4)禁止输出开关控制信号，绝缘测试处于测试回路(5)中。
5.根据权利要求2所述的绝缘测试的控制模块，其特征在于：
在所述开关控制电路(4)的控制端输入低电平时，开关控制电路(4)选通安全保护电路(6)，使测试探针处于安全电压之内；在所述开关控制电路(4)的控制端输入高电平时，开关控制电路(4)选通测试回路(5)，使测试探针处于正常测试过程。
6.根据权利要求1所述的绝缘测试的控制模块，其特征在于：所述测试数据信息IO模块(3)提供的绝缘测试控制信息包括测试组合IO信息或测试状态IO信息。
7.根据权利要求1所述的绝缘测试的控制模块，其特征在于：所述逻辑处理模块(2)为可编程逻辑处理器。
8.根据权利要求1所述的绝缘测试的控制模块，其特征在于：所述安全保护电路(6)为连接在测试源的低电势端与测试探针之间的电阻器。
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