CN105021919B - 电容屏测试卡、测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容屏测试卡，包括第一接口和第二接口，所述第一接口与数据终端连接，第二接口与电容屏各线路管脚连接；所述电容测试卡上还设有处理单元、线路切换/采集单元以及存储单元，所述线路切换/采集单元用于切换电容屏测试卡的导通引脚，同时切换电容屏测试卡的参数采集点，并将采集点采集的数据传给处理单元；所述处理单元根据所采集的数据进行相应的运算处理，获得电容屏相应线路上的参数，并将该参数通过第一接口发送至数据终端。本发明还公开了一种电容屏测试系统。本发明可根据数据终端配置的管脚映射表，控制相应的电容屏线路导通以及控制相应的测试点接入采集单元，从而使得该电容测试卡可适用于绝大多数电容屏的测试。

Description

电容屏测试卡、测试系统

技术领域

本发明涉及触摸屏测试领域，尤其涉及电容屏测试卡及测试系统。

背景技术

随着电子技术以及移动互联网技术的飞速发展，电容屏在越来越多领域普及，对其外形尺寸，触摸响应速度、精度、稳定度等要求越来越高，质量测试指标也越来越苛刻。

传统的电容屏测试方法几乎都使用读取控制IC读数的方式。该方法参数读取不够精确，同一矩阵不同节点参数的归一化差，难以设置判断标准，误差率高。IC的测试方法不能精确分辨故障原因(如节点电容、线电阻、通道间绝缘电阻等)。不同种类的产品需要更换IC测试板，使用不方便。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电容屏测试卡及测试系统，旨在解决现有技术的电容屏测试方法使用不方便的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种电容屏测试卡，包括第一接口和第二接口，所述第一接口与数据终端连接，第二接口与电容屏各线路管脚连接；所述电容测试卡上还设有处理单元、线路切换/采集单元以及存储单元，所述线路切换/采集单元用于切换电容屏测试卡的导通引脚，同时切换电容屏测试卡的参数采集点，并将采集点采集的数据传给处理单元；所述处理单元根据所采集的数据进行相应的运算处理，获得电容屏相应线路上的参数，并将该参数通过第一接口发送至数据终端。

优选地，所述线路切换/采集单元包括切换开关、采集单元以及多个测试点；所述测试点设置在电容屏的各线路上，所述切换开关用于控制相应的测试点接入采集单元。

优选地，所述采集单元包括电源以及标准电阻、两个检测端口；所述测试点包括第一测试点、第二测试点；其中第一测试点一端与电容屏驱动线路引脚连接；第二测试点的一端对应与电容屏数据线路引脚连接，第一测试点的另一端和第二测试点的另一端对应与采集单元的两个检测端口连接。

优选地，所述采集单元对于电阻的测试范围为0～1000M欧姆，而且不同量程测试指标为0.01％～1％。电容的测试范围为0～500pf，不同量程测试指标为0.005％～0.3％。

优选地，所述采集单元采用高速ADC采集芯片对电容屏各线路的电阻或电容进行检测，并将检测值进行模数转换后，发送至数据终端。

优选地，所述电容屏测试卡通过第一接口接收数据终端发送的管脚映射配置信息，并存储；所述选通单元在接收到数据终端发送的数据检测指令时，根据所述管脚映射配置信息，控制与所述数据检测指令对应的导通线路导通。

此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种电容屏测试系统，包括数据分析装置和电容屏测试卡；所述电容屏测试卡分别于数据分析装置和电容屏测试卡连接，所述电容屏测试卡包括上述电容屏测试卡。

优选地，所述数据分析装置用于配置与电容测试卡连接的电容屏的管脚映射配置信息；

所述电容屏测试卡用于接收数据分析装置发送的管脚映射配置信息，并存储；还用于在接收到数据终端发送的数据检测指令时，根据所述管脚映射配置信息，控制电容屏测试卡中与所述数据检测指令对应的导通线路导通。

综上，本发明应用上述电容测试卡以及数据分析装置进行电容屏参数测试的方案，相对于现有技术具有以下优点：

(1)数据分析装置可以灵活配置管脚映射；由于不同厂家，不同尺寸规格的电容屏，其管脚数与线逻辑功能均不同，因此通过管脚映射，使得该电容测试卡可以测试几乎所有的电容屏。

(2)该电容测试卡具有快速的指令响应与测试速度，本系统单项测试在保证精准度的情况下测量速度均为ms级甚至us级。在中、大规模尺寸电容屏测试条件下，需要大数据量的测试，其测试速度的优点非常有竞争力。

(3)该电容测试卡保证了测试精度：电阻测试范围为0-1000MΩ，不同量程测试指标0.01％-1％；电容测试范围为0-500pf，不同量程测试指标0.005％-0.3％。

(4)数据分析装置可以根据电容测试卡返回的测试数据，快速、准确地反映电容屏性能指标并检测故障、以及定位故障。

附图说明

图1为本发明相关电容屏的线路示例图；

图2为本发明电容屏测试系统与电容屏的连接结构示例图；

图3为图2中电容屏测试卡一实施例的功能模块示意图；

图4为图3中电容屏测试卡导通线路、测量单元与电容屏管脚的连接示例图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出一种电容屏测试系统，利用电容屏测试卡和电容屏管脚连接，同时结合数据分析装置，配置电容屏测试卡与电容屏管脚之间的映射，以使电容屏测试卡根据该配置的映射，导通相应的电容管脚，从而实现对电容屏的各参数的测试。

如图1所示，电容屏主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的导电薄膜层，然后在该导电薄膜层上加上一保护玻璃。该导电薄膜层上包括由N条数据线和M条驱动线形成的矩阵电路，且每条数据线和每条驱动线之间均形成节点电容，例如第i条驱动线和第j条数据线之间的节点电容C_ij。每条驱动线路上具有N个电阻，例如第i条驱动线上的电阻r_ij。H为电容屏与外部设备连接的接口或焊盘。

如图2所示，上述电容屏测试系统包括电容屏测试卡100和数据分析装置200。电容屏测试卡100上设有两个类型的接口，一类为与数据分析装置200连接的接口，另一种为与电容屏300的管脚连接的接口。当电容屏测试卡100与电容屏300的管脚连接后，数据分析装置200可将配置好的电容屏映射表发送至电容屏测试卡100，以便电容屏测试卡100根据该电容屏映射表，对电容屏上的参数进行检测，并将电容屏测试卡100检测到的参数值返回至数据分析装置200。

具体地，如图3所示，该电容屏测试卡100包括第一接口101和第二接口102。第一接口101用于与数据分析装置200连接，本实施例中，该第一接口101为Lan网络接口。第二接口102包括若干个接线引脚，且该接线引脚用于与电容屏300的各管脚对应连接。且该电容屏测试卡100上还设有处理单元104、线路切换/采集单元103以及存储单元105，所述线路切换/采集单元103用于切换电容屏测试卡100的导通引脚，同时切换电容屏测试卡100的参数采集点，以采集电容屏相应线路上的参数，例如电阻、电容。通过线路切换/采集单元103的线路切换，并将采集点所采集的数据传给处理单元104，以使处理单元根据所采集的数据进行相应的运算处理，以获得电容屏相应线路上的参数。存储单元105则用于采集点所采集的数据以及运算处理后获得的参数。同时，该处理单元104还将运算处理后获得的参数通过第一接口发送至数据分析装置200。数据分析装置200接收电容屏测试卡100返回的测试数据，并根据该测试数据，确定该电容屏的性能质量。

如图4所示，上述线路切换/采集单元包括切换开关、采集单元以及多个测试点，例如第i条驱动线上的测试点A、第0条数据线上的测试点C。图4中仅示出了部分测试点，可以理解的是，电容屏的各线路上均设置有相应的测试点该测试点均连接至采集单元，形成测试回路。该采集单元包括电源及标准电阻、两个检测端口，该电源用于提供线路的驱动信号，标准电阻用于检测线电阻，两个检测端口供测试点接入，并在采集单元中形成测试回路。通过线路切换/采集单元中切换开关的切换，以控制电源给待测试的驱动线路提供驱动信号，同时控制相应的测试点接入采集单元中，进行信号采集。当需要进行检测时，数据分析软件200将通过第一接口，将检测指令发送至处理单元104。该处理单元104根据检测指令，控制线路切换/采集单元的切换开关，以导通电容屏的线路，并控制相应的测试点接入采集单元。在进行电阻检测时，通过给驱动线路提供一驱动信号，然后直接测试经过该线路的电阻后返回的信号，为电阻采样信号。在进行电容检测时，通过给驱动线路提供一驱动信号，然后测试经过该线路的电阻和电容后返回的信号；同时采集单元除了采集该返回的信号的大小外，还要记录发出驱动信号与收到返回的信号之间的时间。因此测试电容时，采集单元需要快速且连续不断的采集。

以测量第i条驱动线与第0条数据线之间的电容和电阻为例：

(1)测量电阻

通过切换开关，控制Vs信号源为第i条驱动线施加一驱动信号，且第0条数据线接地，其余的电容屏引脚悬空或接地。同时，通过切换开关控制第i条驱动线上的测试点A和第0条数据线上的测试点C接入采集单元。因此，通过该采集单元将采集测试点A与测试点C之间的电压，也就是第0条数据线和第i条驱动线之间的线电阻的电压；同时采集单元还将采集标准电阻Rs的电压。由于标准电阻Rs和线电阻串联，标准电阻Rs和线电阻的电流相等，而且该标准电阻的阻值已知，因此，处理单元104则根据测试点A和测试点C返回的该线电阻的电压，以及标准电阻Rs的电压，按比例计算获得该线电阻的阻值。

(2)测量电容

通过切换开关，控制Vs信号源对第i条驱动线施加一个驱动信号，且控制切换开关，将电阻Rl接入第0条数据线后再接地，其余的电容屏引脚悬空。同时，通过切换开关控制第i条驱动线上的测试点A和第0条数据线上的测试点C接入采集单元。由于电阻r_i1和电容C_i1的延迟作用，测量点C接收到该驱动信号的时间与驱动信号的发出时间具有延迟，因此采集单元不但要采集测试点A与测试点C之间的电压信号，而且还要记录接收到该电压信号的延迟时间。该采集单元需要快速且连续不断的采集该测试点A和测试点C之间的电压信号。然后处理单元104先根据测试点A与测试点C之间的电压值，计算获得第0条数据线和第i条驱动线之间的线电阻的阻值，并根据R(电阻)C(电容)与时间参数的关系，已知检测的线电阻和所记录的延迟时间，可以计算获得第0条数据线与第i条驱动线之间的实际电容值。

进一步地，上述电容屏测试卡采用高速ADC采集芯片对电容屏上导通通道上的电阻或电容进行检测，并将检测值进行模数转换后，发送至数据分析装置200。而且该电容屏测试卡中对于电阻的测试范围为0～1000M欧姆，而且不同量程测试指标为0.01％～1％。电容的测试范围为0～500pf，不同量程测试指标为0.005％～0.3％。该电容屏测试卡通过采用高速ADC采集芯片，不但可以快速响应检测指令，而且还使得测试速度加快。本实施例中，该电容屏测试卡在单项测试中，保证测量精准度的情况下，测量速度能达到ms级甚至us级。在中、大规模尺寸电容屏测试条件下，需要大数据量的测试，因此该测试速度非常有竞争力。

进一步地，上述数据分析装置200用于配置管脚映射，并将配置好的管脚映射发送至电容屏测试卡，以便电容屏测试卡根据数据分析装置的检测指令，控制电容屏相应的线路导通以及控制相应的测试点接入采集单元，以通过采集单元检测电容屏相应线路上的线电阻和电容。通过配置管脚映射，使得该电容屏测试卡可适用于不同厂家、不同尺寸规格的电容屏的测试。

具体地，假设该电容屏测试卡中包括与电容屏驱动线引脚连接的导通线路为20条，与数据线引脚连接的导通线路为20条，则通过配置管脚映射，该电容屏测试卡可以测试20条数据线和20条驱动线的电容屏，以及少于20条数据线和少于20条驱动线的电容屏。该配置管脚映射是将该电容屏的驱动线和数据线的标识与电容屏测试卡中的各导通线路的标识对应配置。当数据分析装置200发出检测指令，例如检测第n条数据线与第m条驱动线的节点电容，则电容屏测试卡100导通与第n条数据线引脚连接的导通线路、与第m条驱动线引脚连接的导通线路，其他管脚悬空或者接地。本实施例中，优选为其他管脚接地，因为悬空的引脚容易被周围环境的干扰而影响测量结果。

可以理解的是，上述数据分析装置200可以同时连接多个电容屏测试卡，以便通过多个电容屏测试卡测试较大屏幕的电容屏。

进一步地，上述数据分析装置200还用于在接收到电容屏测试卡返回的检测数据后，根据所接收到的检测数据，对电容屏的性能指标进行计算，并分析该电容屏是否存在故障，以及对存在的故障进行定位。关于该性能指标和故障检测、定位均为现有技术，在此就不赘述。

另外，该数据分析装置200还可以包括显示单元，用于显示电容测试卡所返回的检测数据。

综上，本发明应用上述电容测试卡以及数据分析装置进行电容屏参数测试的方案，相对于现有技术具有以下优点：

(1)数据分析装置可以灵活配置管脚映射；由于不同厂家，不同尺寸规格的电容屏，其管脚数与线逻辑功能均不同，因此通过管脚映射，使得该电容测试卡可以测试几乎所有的电容屏。

(2)该电容测试卡具有快速的指令响应与测试速度，本系统单项测试在保证精准度的情况下测量速度均为ms级甚至us级。在中、大规模尺寸电容屏测试条件下，需要大数据量的测试，其测试速度的优点非常有竞争力。

(3)该电容测试卡保证了测试精度：电阻测试范围0-1000MΩ，不同量程测试指标0.01％-1％；电容测试范围0-500pf，不同量程测试指标0.005％-0.3％。

(4)数据分析装置可以根据电容测试卡返回的测试数据，快速、准确地反映电容屏性能指标并检测故障、以及定位故障。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种电容屏测试卡，其特征在于，所述电容屏测试卡包括第一接口和第二接口，所述第一接口与数据终端连接，第二接口与电容屏各线路管脚连接；所述电容屏测试卡上还设有处理单元、线路切换/采集单元以及存储单元，所述线路切换/采集单元用于切换电容屏测试卡的导通引脚，同时切换电容屏测试卡的参数采集点，并将采集点采集的数据传给处理单元；所述处理单元根据所采集的数据进行相应的运算处理，获得电容屏相应线路上的参数，并将该参数通过第一接口发送至数据终端；

所述电容屏测试卡通过第一接口接收数据终端发送的管脚映射配置信息，并存储；所述线路切换/采集单元在接收到数据终端发送的数据检测指令时，根据所述管脚映射配置信息，控制与所述数据检测指令对应的导通线路导通；

所述采集单元对于电阻的测试范围为0～1000M欧姆，而且不同量程测试指标为0.01％～1％；电容的测试范围为0～500pf，不同量程测试指标为0.005％～0.3％。

2.如权利要求1所述的电容屏测试卡，其特征在于，所述线路切换/采集单元包括切换开关、采集单元以及多个测试点；所述测试点设置在电容屏的各线路上，所述切换开关用于控制相应的测试点接入采集单元。

3.如权利要求2所述的电容屏测试卡，其特征在于，所述采集单元包括电源以及标准电阻、两个检测端口；所述测试点包括第一测试点、第二测试点；其中第一测试点一端与电容屏驱动线路引脚连接；第二测试点的一端对应与电容屏数据线路引脚连接，第一测试点的另一端和第二测试点的另一端对应与采集单元的两个检测端口连接。

4.如权利要求1所述的电容屏测试卡，其特征在于，所述采集单元采用高速ADC采集芯片对电容屏各线路的电阻或电容进行检测，并将检测值进行模数转换后，发送至数据终端。

5.一种电容屏测试系统，其特征在于，所述电容屏测试系统包括数据分析装置和电容屏测试卡；所述电容屏测试卡分别于数据分析装置和电容屏测试卡连接，所述电容屏测试卡包括如权利要求1-4任一项所述的电容屏测试卡。

6.如权利要求5所述的电容屏测试系统，其特征在于，所述数据分析装置用于配置与电容屏测试卡连接的电容屏的管脚映射配置信息；

所述电容屏测试卡用于接收数据分析装置发送的管脚映射配置信息，并存储；还用于在接收到数据终端发送的数据检测指令时，根据所述管脚映射配置信息，控制电容屏测试卡中与所述数据检测指令对应的导通线路导通。