CN106019064A - 测量电子元件通断的方法及应用于该方法的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量电子元件通断的方法及应用于该方法的设备，涉及电子元件检测技术领域，方法为施加在所述电子元件两端的测量电压为0.05V～0.1V。设备包括测量电路，所述测量电路包括比较电路，及与所述比较电路电连接的单片机；所述比较电路包括输出端与所述单片机电连接的比较器，所述比较器的正输入端电连接在电阻R1与R2之间，所述电阻R2的两端并联有电位器；所述比较器的负输入端电连接在电阻R3与R4之间，所述电子元件并联在所述电阻R3的两端；所述电阻R1和R4均电连接所述电源且阻值相等，所述电阻R2和R3均接地且阻值相等。本发明在准确测量电子元件通断的同时不会对其它器件造成损坏，同时工作效率高，测量成本低。

Description

测量电子元件通断的方法及应用于该方法的设备

技术领域

本发明涉及电子元件检测技术领域，特别涉及一种测量电子元件通断的方法及应用于该方法的设备。

背景技术

USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口是一种串口总线标准，被广泛应用于手机、智能手表、游戏手柄及虚拟头戴等便携式电子产品中，用于这些便携式电子产品充电或者与电脑等设备通信，故USB接口的USB弹片导通是否良好成为了这些便携式电子产品能否正常充电或通信的重要因素，因此，用于测量USB弹片通断的方法也应运而生。

目前用于测量USB弹片通断的方法主要有两种：一种是用万用表的欧姆(Ω)档直接测量；另一种是运用5V电压加指示灯显示测量，如图1所示。此两种测量方法均存在成本高、操作复杂、效率低，测量灵敏度低，对于虚焊、接触不良的情况不能测量的缺陷，同时第二种方法中的5V电压还会对于一些低压芯片造成损坏，导致电子产品的可靠性和使用寿命下降，甚至直接损毁。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种测量电子元件通断的方法，此测量电子元件通断的方法在准确测量电子元件通断的同时不会对其它器件造成损坏。

基于一个总的发明构思，本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种应用上述测量电子元件通断的方法进行通断测量的设备，此设备能够准确的测量电子元件的通断，同时不会损坏其它器件，且成本低、操作简单。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：

一种测量电子元件通断的方法，在所述电子元件的两端施加电压值为0.05V～0.1V的测量电压。

其中，将所述电子元件串接在比较器的负输入端与地之间，在所述比较器的正输入端与所述地之间串接有电位器，并在所述电位器两端施加与所述测量电压相等的电压；将电位器的阻值调节为测量阈值；如所述比较器有输出则所述电子元件为通；所述比较器无输出则所述电子元件为断。

其中，将所述比较器的正输入端电连接在两分压电阻之间，并将所述电位器并联在串接于所述比较器的正输入端与所述地之间的所述分压电阻两端；将所述比较器的负输入端电连接在另两分压电阻之间，并将所述电子元件并联在串接于所述比较器的负输入端与所述地之间的所述分压电阻两端。

其中，所述比较器的输出端电连接有单片机，所述单片机根据所述比较器的输出信号控制指示灯或蜂鸣器动作。

其中，所述单片机连接有测试电脑，并将测量结果传输给所述测试电脑。

其中，所述电子元件具有多个需要测量通断的部件，每个所述部件的两端分别通过继电器电连接到所述比较器与所述地之间，各所述继电器依次通断。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：

一种应用上述测量电子元件通断的方法进行通断测量的设备，包括测量电路，所述测量电路包括与电源电连接的比较电路，所述比较电路电连接有单片机，所述单片机电连接有指示电路；所述比较电路包括输出端与所述单片机电连接的比较器，所述比较器的正输入端电连接在电阻R1与电阻R2之间，所述电阻R2的两端并联有电位器；所述比较器的负输入端电连接在电阻R3与电阻R4之间，所述电子元件并联在所述电阻R3的两端；所述电阻R1和所述电阻R4均电连接所述电源且阻值相等，所述电阻R2和所述电阻R3均接地且阻值相等。

其中，所述单片机通过串行接口连接有测试电脑。

其中，所述电子元件通过分接电路并联在所述电阻R3的两端，所述分接电路包括多个继电器，各所述继电器的两个常开触点分别串接在所述电子元件需要测量通断的部件的两端与所述电阻R3的两端，各所述继电器的线圈均电连接所述单片机。

其中，所述指示电路包括与所述继电器数量相等的指示灯及一个蜂鸣器。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

由于本发明测量电子元件通断的方法施加在待测电子元件两端的测量电压为0.05V～0.1V，0.05V～0.1V的测量电压能够有效的抗击外界的干扰，能够准确的测得电子元件通断，同时此测量电压远远低于一些低压电子器件和芯片的额定电压，不会对这些低压电子器件和芯片造成损坏。故本发明的测量方法在准确测量电子元件通断的同时不会对其它器件造成损坏，保证和待测电子产品的可靠性及使用寿命。

由于将电子元件串接在比较器的负输入端与地之间，在比较器的正输入端与地之间串接有电位器，并在电位器两端施加与测量电压相等的电压；将电位器的阻值调节为测量阈值。加入了比较器和电位器后，通过调节电位器可以将电子元件通断的测量量化为具体的电阻值，例如：将电位器的阻值调节为10Ω，当待测电子元件的阻值大于等于10Ω时，比较器无输出，则电子元件为断；当电子元件的阻值小于10Ω时，则电子元件为通，能够更加准确的检测出虚焊及接触不良的情况，测量得更加准确，测量精度高。

由于单片机连接有测试电脑，并将测量结果传输给测试电脑，将测量结果传输给测试电脑进行存储记录，实现了测量过程的实时监控及对待测电子元件的追踪，提高了测量工序的规范性，大大的提高了工作效率，降低了测量成本。

由于本发明测量电子元件通断的设备包括与电源电连接的比较电路，比较电路电连接有单片机，单片机电连接有指示电路；比较电路包括输出端与单片机电连接的比较器，比较器的正输入端电连接在电阻R1与电阻R2之间，电阻R2的两端并联有电位器；比较器的负输入端电连接在电阻R3与电阻R4之间，电子元件并联在电阻R3的两端；电阻R1和电阻R4均电连接电源且阻值相等，电阻R2和电阻R3均接地且阻值相等。本发明测量设备通过电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4的分压，使得施加到电位器和电子元件两端的电压相等且限制在0.05V～0.1V的范围内，在准确测量电子元件通断的同时不会对其它低压电子器件和芯片造成损伤，提高了待测电子产品的可靠性及使用寿命；同时，测量范围可通过调节电位器的阻值灵活选择，解决了现有的万用表欧姆档测量及5V电压加指示灯测量不能检测虚焊及接触不良的技术缺陷，大大的提高了测量的准确性。

由于单片机通过串行接口连接有测试电脑，测试电脑能够对测量过程进行实时监控，并存储记录测量信息，实现对电子元件的追踪，提高了测量工序的规范性，同时大大的提高了工作效率，降低了测量成本。

综上所述，本发明测量电子元件通断的方法及设备解决了现有技术中电子元件的通断测量不准确，测量成本高，及易损坏其它器件等技术问题。本发明测量电子元件通断的方法及设备在准确测量电子元件通断的同时不会对其它器件造成损坏，同时工作效率高，测量成本低。

附图说明

图1是现有技术中测量电子元件通断的电路原理图；

图2是本发明测量电子元件通断的设备的结构框图；

图3是本发明测量电子元件通断的设备的电路原理图；

图4是待测电子元件与本发明测量电子元件通断的设备的电连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。

如图2和图3共同所示，一种测量电子元件通断的设备，包括测量电路及与测量电路通过串行接口通信连接的测试电脑。测量电路包括与电源电连接的比较电路，及与比较电路的输出端电连接的单片机U1，电片机U1电连接有指示电路，本实施方式优选单片机为Atmega16。

如图3所示，比较电路包括输出端与单片机U1电连接的比较器J1，比较器J1的正输入端电连接有第一分压电路，第一分压电路包括串联在一起的电阻R1和电阻R2，比较器J1的正输入端电连接在电阻R1与电阻R2之间；比较器J1的负输入端电连接有第二分压电路，第二分压电路包括串联在一起的电阻R4和电阻R3，比较器J1的负输入端电连接在电阻R4与电阻R3之间。电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4均为分压电阻，电阻R1和电阻R4均电连接电源，电阻R2和电阻R3均接地，且电阻R1与电阻R4的阻值相等，电阻R2与电阻R3的阻值相等。在电阻R2的两端并联有电位器Rs1，在电阻R3的两端各引出一个电连接端子A1和A2，待测电子元件接在电连接端子A1和A2之间，即待测电子元件并联在电阻R3的两端，电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4使得施加在电位器Rs1和电子元件两端的电压相等，从而可以通过调节电位器Rs1的阻值来灵活的设定电子元件通断的阈值，将通断测量量化为电阻值。

如图3所示，本实施方式优选电源为5V电源，经过电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4分压后施加在电位器Rs1和电子元件两端的电压均为0.05V～0.1V，本实施方式进一步优选施加在电位器Rs1和电子元件两端的测量电压为0.05V，则电阻R1和电阻R4的阻值为1KΩ，电阻R2和电阻R3的阻值为10Ω，则施加在电子元件两端的电压为0.05V。

工作原理如下：

设电子元件的阻值为Rx，

比较器J1的正输入端的电压为：

5v*(R2*Rs1/(R2+Rs1))/(R1+R2*Rs1/(R2+Rs1))＝5/(1000/Rs1+101)

比较器J1的负输入端的电压为：

5v*(R3*Rx/(R3+Rx))/(R4+R3*Rx/(R3+Rx))＝5/(1000/Rx+101)

当比较器J1的正输入端电压＞比较器J1的负输入端电压时，比较器J1有输出，单片机U1收到比较器J1的输出信号后，做出相应反应，即控制指示电路动作，指示测量结果。

由以上原理可得出，当Rs1＞Rx时，比较器J1的正输入端电压＞比较器J1的负输入端电压，比较器J1有输出，即电子元件为通状态；当Rs1＜Rx时，比较器J1的正输入端电压＜比较器J1的负输入端电压，比较器J1无输出，即电子元件为断状态。

如图3和图4共同所示，本发明可用于测量USB弹片、FPC(Flexible PrintedCircuit，柔性电路板)连接线、耳机线按键及电子产品内PCB(Printed CircuitBoard，印刷电路板)连接线等电子元件的通断，由于这些电子元件多是具有多个并排设置的部件需要单独的测量通断，如为排线结构的连接线，或具有多个PIN的USB弹片，为了能够简单、快速并准确的测量同一电子元件内的各部件的通断，本发明测量设备还包括一分接电路，电子元件通过分接电路电连接在电连接端子A1和A2之间，分接电路包括多个继电器，各继电器的两个常开触点分别串接在电子元件需要测量通断的部件的两端与电阻R3的两端(即电连接端子A1和A2上)，各继电器的线圈电连接单片机，由单片机控制通断。

下面以具有五个PIN的USB弹片为例详细的阐述一下分接电路的结构及工作原理：如图4所示，USB弹片的1号PIN的两端与电连接端子A1和A2之间分别串接第一继电器KA1的一个常开触点，USB弹片的2号PIN的两端与电连接端子A1和A2之间分别串接第二继电器KA2的一个常开触点，USB弹片的3号PIN的两端与电连接端子A1和A2之间分别串接第三继电器KA3的一个常开触点，USB弹片的4号PIN的两端与电连接端子A1和A2之间分别串接第四继电器KA4的一个常开触点，USB弹片的5号PIN的两端与电连接端子A1和A2之间分别串接第五继电器KA5的一个常开触点，测量时由单片机U1控制五个继电器的线圈依次得电，即分别将USB弹片的五个PIN与电连接端子A1和A2接通，一个一个的进行通断的测量。同时指示电路包括与继电器数量相等的指示灯HL(参见图3)，一个指示灯HL对应USB弹片的一个PIN，本实施方式优选指示灯HL为双色指示灯，USB弹片的某个PIN通则与其相对应的指示灯HL为绿色，USB弹片的某个PIN不通(即断)则与其相对应的指示灯HL为红色。指示电路还包括一蜂鸣器HA(参见图3)，当测量的电子元件为断时蜂鸣器HA报警。

一种测量电子元件通断的方法，本方法施加在待测量电子元件两端的测量电压为0.05V～0.1V，本实施方式中优选为0.05V，此种用微电压测量电子元件通断的方法不仅能够准确的测量电子元件的通断情况，同时不会对其它低额定电压的电子器件造成损坏。本实施方式优选本方法由上述测量电子元件通断的设备来实施。

在0.05V～0.1V微电压测量的基础上，本方法还增加了一个比较器和电位器，将电子元件串接在比较器的负输入端与地之间，将电位器串接在比较器的正输入端与地之间，并在电位器两端施加一个与施加在电子元件两端的测量电压相等的电压，并将电位器的阻值调节成一个测量阈值，该阈值参照电子元件导通时的阻值及测量电路导线部位的阻值的和来设定，当比较器有输出时，则电位器的阻值大于电子元件的阻值，电子元件为通状态；当比较器无输出时，则电位器的阻值小于电子元件的阻值，电子元件为断状态，将电子元件的通断测量量化为阻值。

施加在电子元件及电位器两端的测量电压由分别电连接在比较器正、负输入端的分压电路获得，分压电路包括分压电阻，将比较器的正输入端电连接在分压电阻R1和R2之间，将比较器的负输入端电连接在分压电阻R4和R3之间，电阻R1和R4均电连接电源，电阻R2和R3均接地，将电位器并联在电阻R2的两端，再将电子元件并联在电阻R3的两端，同时电阻R1和R4的阻值相同，电阻R2和R3的阻值相同(参见图3)。

为了能够准确指示及监控测量过程及结果，本方法在比较器的输出端电连接有控制器，控制器电连接有指示电路，同时控制器通过串行口与测试电脑通信连接，本实施方式中优选控制器为单片机。指示电路包括指示灯及蜂鸣器，控制器根据比较器传输过来的测量信号控制指示灯亮灭及蜂鸣器是否报警：当电子元件为通状态时，指示灯亮为绿色，当电子元件为断状时，指示灯亮为红色，同时蜂鸣器报警。

由于有些电子元件包含多个需要测量通断的部件，如USB弹片，该弹片具有五个需要单独测量通断的PIN，故本方法通过一分接电路将电子元件的多个需要测量的部件依次分别连接在测量电路中，进行通断测量。参见图4，电子元件中的每个部件的两端分别通过继电器的两个常开触点串接到比较器的负输入端与地之间(即并联到电阻R3两端)，并控制各继电器的线圈依次得电，进行每个部件的单独测量，本实施方式中各继电器的通断由控制器控制。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.测量电子元件通断的方法，其特征在于，在所述电子元件的两端施加电压值为0.05V～0.1V的测量电压。

2.根据权利要求1所述的测量电子元件通断的方法，其特征在于，将所述电子元件串接在比较器的负输入端与地之间，在所述比较器的正输入端与所述地之间串接有电位器，并在所述电位器两端施加与所述测量电压相等的电压；将电位器的阻值调节为测量阈值；如所述比较器有输出则所述电子元件为通，所述比较器无输出则所述电子元件为断。

3.根据权利要求2所述的测量电子元件通断的方法，其特征在于，将所述比较器的正输入端电连接在两分压电阻之间，并将所述电位器并联在串接于所述比较器的正输入端与所述地之间的所述分压电阻两端；将所述比较器的负输入端电连接在另两分压电阻之间，并将所述电子元件并联在串接于所述比较器的负输入端与所述地之间的所述分压电阻两端。

4.根据权利要求3所述的测量电子元件通断的方法，其特征在于，所述比较器的输出端电连接有单片机，所述单片机根据所述比较器的输出信号控制指示灯或蜂鸣器动作。

5.根据权利要求4所述的测量电子元件通断的方法，其特征在于，所述单片机连接有测试电脑，并将测量结果传输给所述测试电脑。

6.根据权利要求2至5任一权利要求所述的测量电子元件通断的方法，其特征在于，所述电子元件具有多个需要测量通断的部件，每个所述部件的两端分别通过继电器电连接到所述比较器与所述地之间，各所述继电器依次通断。

7.测量电子元件通断的设备，其特征在于，

包括测量电路，所述测量电路包括与电源电连接的比较电路，所述比较电路电连接有单片机，所述单片机电连接有指示电路；

所述比较电路包括输出端与所述单片机电连接的比较器，

所述比较器的正输入端电连接在电阻R1与电阻R2之间，所述电阻R2的两端并联有电位器；

所述比较器的负输入端电连接在电阻R3与电阻R4之间，所述电子元件并联在所述电阻R3的两端；

所述电阻R1和所述电阻R4均电连接所述电源且阻值相等，所述电阻R2和所述电阻R3均接地且阻值相等。

8.根据权利要求7所述的测量电子元件通断的设备，其特征在于，所述单片机通过串行接口连接有测试电脑。

9.根据权利要求7或8所述的测量电子元件通断的设备，其特征在于，所述电子元件通过分接电路并联在所述电阻R3的两端，所述分接电路包括多个继电器，各所述继电器的两个常开触点分别串接在所述电子元件需要测量通断的部件的两端与所述电阻R3的两端，各所述继电器的线圈均电连接所述单片机。

10.根据权利要求9所述的测量电子元件通断的设备，其特征在于，所述指示电路包括与所述继电器数量相等的指示灯及一个蜂鸣器。