CN111289928B - 霍尔器件测试系统和测试方法 - Google Patents

霍尔器件测试系统和测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种霍尔器件测试系统及测试方法。所述霍尔器件测试系统包括：线圈；与所述线圈电性相连的线圈控制组件，其被配置的控制流过所述线圈的电流的大小变化，以使得所述线圈产生磁场强度变化的磁场；临近所述线圈固定设置的测试座，其中待测试霍尔器件被放置于所述测试座上；与放置于所述测试座上的待测试霍尔器件电性相连的感应检测模块，其被配置的获取待测试霍尔器件的感应信号值；与所述线圈控制组件电性连接的控制器，其被配置的控制所述线圈控制组件；与所述控制器电性相连的存储器，其被配置的存储参考数据。这样的测试方案的测试效率高，测试精度高，适合大规模针对霍尔器件进行参数测试。

Description

霍尔器件测试系统和测试方法
【技术领域】
本发明涉及霍尔器件测试领域，尤其是涉及一种霍尔器件测试系统和测试方法。
【背景技术】
霍尔器件在通讯设备、电脑、家电、小家电上面都有极为广泛的应用。霍尔器件的测试中，霍尔器件的参数测试一直是难点和重点。目前在量产的工艺中，尚没有一个高性能、高效率、高精度的霍尔器件测试方案。
因此，有必要提供一种新的改进方案来克服上述问题。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题在于提供一种高效率、高精度的霍尔器件测试方案。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供一种霍尔器件测试系统，其特征在于，其包括：线圈；与所述线圈电性相连的线圈控制组件，其被配置的控制流过所述线圈的电流的大小变化，以使得所述线圈产生磁场强度变化的磁场；临近所述线圈固定设置的测试座，其中待测试霍尔器件被放置于所述测试座上；与放置于所述测试座上的待测试霍尔器件电性相连的感应检测模块，其被配置的获取待测试霍尔器件的感应信号值；与所述线圈控制组件电性连接的控制器，其被配置的控制所述线圈控制组件；与所述控制器电性相连的存储器，其被配置的存储参考数据。
在一个进一步的实施例中，在所述线圈控制组件控制流过所述线圈的电流的大小变化过程中，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值越过或等于预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的测试结果。
在一个进一步的实施例中，所述线圈控制组件还控制流过所述线圈的电流的方向，所述线圈控制组件控制沿第一方向流过所述线圈的电流的从小到大变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值大于或等于所述预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第一测试结果参数；所述线圈控制组件控制沿第一方向流过所述线圈的电流的从大到小变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值小于或等于所述预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第二测试结果参数；所述线圈控制组件控制沿第一方向的反方向流过所述线圈的电流的从小到大变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值大于或等于所述预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第三测试结果参数；所述线圈控制组件控制沿第一方向的反方向流过所述线圈的电流的从大到小变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值小于或等于所述预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第四测试结果参数。
在一个进一步的实施例中，所述参考数据包括：多个参数已知的标准霍尔器件在输出为预定阈值时对应的反应所述线圈的电流大小的物理参数的值。
在一个进一步的实施例中，所述感应检测模块得到的感应信号值是感应电压值或感应电流值。
在一个进一步的实施例中，所述线圈控制组件包括可控电流源和电流方向控制单元，所述可控电流源给所述线圈提供大小可控的电流；所述电流方向控制单元用于控制流过所述线圈的电流的流向。
在一个进一步的实施例中，所述可控电流源为直流-直流可控电流源，通过调整脉宽调制信号的占空比来控制所述可控电流源提供的电流的大小，反应所述线圈的电流大小的物理参数为所述脉宽调制信号的占空比的值。
在一个进一步的实施例中，所述的霍尔器件测试系统还包括：与所述测试座上的待测试霍尔器件电性连接的霍尔器件控制单元，其控制待测试霍尔器件处于工作状态或非工作状态。
在一个进一步的实施例中，所述感应检测模块包括放大电路和比较电路，所述放大电路用于放大待测试霍尔器件的感应信号值，所述比较电路将放大后的感应信号值与放大后的预定阈值进行比较。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种基于所述的霍尔器件测试系统的测试方法，其包括：所述线圈控制组件控制沿第一方向流过所述线圈的电流的从小到大变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值大于或等于预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第一测试结果参数；所述线圈控制组件控制沿第一方向流过所述线圈的电流的从大到小变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值小于或等于所述预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第二测试结果参数；所述线圈控制组件控制沿第一方向的反方向流过所述线圈的电流的从小到大变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值大于或等于所述预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第三测试结果参数；所述线圈控制组件控制沿第一方向的反方向流过所述线圈的电流的从大到小变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值小于或等于所述预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第四测试结果参数。
相对于现有技术，本发明中的霍尔器件测试方案，测试效率高，测试精度高，适合大规模针对霍尔器件进行参数测试。
关于本发明的其他目的，特征以及优点，下面将结合附图在具体实施方式中详细描述。
【附图说明】
结合参考附图及接下来的详细描述，本发明将更容易理解，其中同样的附图标记对应同样的结构部件，其中：
图1为本发明中的霍尔器件测试系统在一个实施例中的结构框示意图。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指与所述实施例相关的特定特征、结构或特性至少可包含于本发明至少一个实现方式中。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非必须都指同一个实施例，也不必须是与其他实施例互相排斥的单独或选择实施例。本发明中的“多个”、“若干”表示两个或两个以上。本发明中的“和/或”表示“和”或者“或”。
本发明提供一种霍尔器件测试方案，根据需要其可以实现为系统或方法，根据该霍尔器件测试方案可以对霍尔器件实现高精度高效率的测试。
图1为本发明中的霍尔器件测试系统100在一个实施例中的结构框示意图。如图1所示的，所述霍尔器件测试系统100包括线圈110、与所述线圈110电性相连的线圈控制组件120、测试座130、与放置于所述测试座110上的待测试霍尔器件电性相连的感应检测模块160、与所述线圈控制组件120电性连接的控制器150和与所述控制器150电性相连的存储器170。
所述线圈控制组件120可以控制流过所述线圈110的电流的大小变化，以使得所述线圈110产生磁场强度变化的磁场。所述线圈控制组件120还可以控制流过所述线圈的电流的方向。在一个实施例中，所述线圈控制组件120包括可控电流源121和电流方向控制单元122。所述可控电流源121可以给所述线圈110提供大小可控的电流。所述电流方向控制单元122用于控制流过所述线圈110的电流的流向。具体的，所述可控电流源121为直流-直流(DC-DC)可控电流源，通过调整脉宽调制信号(PWM)的占空比可以控制所述可控电流源121提供的电流的大小，具体的，逐渐增加PWM的占空比，则可以逐渐增大所述线圈110的电流，逐渐减小PWM的占空比，则可以逐渐减少所述线圈110的电流，此时所述脉宽调制信号的占空比的值就可以反应所述线圈110的电流大小。具体的，所述电流方向控制单元120可以是一个开关组合，通过切换该开关组合从而调整流过所述线圈110的电流的方向。
所述测试座130临近所述线圈110固定设置。所述测试座130和所述线圈110的距离只要足够近即可，以使得所述测试座130能够感应到足够强度的磁场，这个距离的具体值可以根据应用和需要设置，本文对此并无特别限制。优选的，所述测试座130位于所述线圈110的圈内，比如线圈的中心，这样可以给待测试霍尔器件提供更强更稳定的磁场。待测试霍尔器件被放置于所述测试座130上。优选的，待测试霍尔器件可以与所述测试座130直接电性连接，比如电性插接于所述测试座130上，所述待测试霍尔器件借助所述测试座130与外部电路比如霍尔器件控制单元140(后续会提到)以及感应检测模块160电性相连，这样所述待测试霍尔器件可以被快速方便的与外部电路进行电性连接。
所述感应检测模块160与放置于所述测试座130上的待测试霍尔器件电性相连，其被配置的获得待测试霍尔器件的感应信号值，并将所述感应信号值与预定阈值进行比较。如上文所述的，所述感应检测模块160可以通过所述测试座130与所述待测试霍尔器件电性连接。在一个实施例中，所述感应信号值可以是感应电压值，也可以是感应电流值。在待测试霍尔器件被施加恒定的电压时，可以通过感应电流值来感应或测量磁场的大小，在待测试霍尔器件被施加恒定的电流时，可以通过感应电压值来感应或测量磁场的大小。具体的，所述感应检测模块160包括放大电路和比较电路。所述放大电路用于放大待测试霍尔器件的感应信号值，所述比较电路将放大后的感应信号值与放大后的预定阈值进行比较，其中所述感应信号值和所述预定阈值的被放大倍数一致，通过对所述感应信号值进行放大使得后续的比较更容易进行，比较结果也更为精确。
在一个实施例中，所述霍尔器件测试系统100还可以包括与所述测试座130上的待测试霍尔器件电性连接的霍尔器件控制单元140。如上文所述的，霍尔器件控制单元140可以通过所述测试座130与所述待测试霍尔器件电性连接。所述霍尔器件控制单元140控制待测试霍尔器件处于工作状态或非工作状态，在工作状态时对所述待测试霍尔器件进行测试。在一些应用中，所述待测试霍尔器件可以被设置的一直处于工作状态。在另一些应用中，所述测试座130上也可以设置开关控制单元，通过开关控制单元来控制所述待测试霍尔器件的工作状态或非工作状态，此时，所述控制器150无法实现对所述待测试霍尔器件的控制，即便如此，本发明仍然是可以有效的对待测试霍尔器件进行测试。
所述控制器150与感应检测模块160、存储单元180、霍尔器件控制单元140电性连接。所述控制器(MCU)150可以控制所述线圈控制组件120，进而控制所述线圈110的电流大小和方向。所述控制器(MCU)150还可以控制霍尔器件控制单元140，进而控制所述待测试霍尔器件处于工作状态或非工作状态。
所述存储器170被配置的存储参考数据。在一个实施例中，所述参考数据包括多个参数已知的标准霍尔器件在输出为预定阈值时对应的反应所述线圈的电流大小的物理参数的值。根据这些参考数据，可以得知待测试霍尔器件的一项或多项磁参数，比如工作点参数：BOPS，BOPN；释放点参数：BRPS，BRPN。所述存储器可以为EEPROM(带电可擦可编程只读存储器)。
在一个实施例中，所述霍尔器件测试系统100还可以包括控制器150电性连接的显示模块180。所述显示模块180可以在需要对测试结果进行显示。当然，在有些实施例中，比如无需人工干预的应用中，则可以不需要显示模块180。所述显示模块180可以包括灯以及LCD(液晶显示器)屏幕。测试完成后，待测试霍尔器件是否符合要求，可以用不同颜色的灯(比如LED)来指示，所述LCD屏幕也可以用来显示结果和测试的数据。
下面针对霍尔器件测试系统100的工作原理或测试方法的一个实施例进行介绍，在这个实施中所述霍尔器件测试系统主要用来测试待测试霍尔器件的磁参数。
总体来讲，在所述线圈控制组件120控制流过所述线圈110的电流的大小变化过程中，在所述感应检测模块160得到的所述感应信号值越过或等于所述预定阈值时，所述控制器150将此时反应所述线圈110的电流大小的数据与所述存储器170内的参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的测试结果。
具体的，在一个具体应用中，可以以感应信号值为电压感应值，以反应线圈110的电流的大小的物理参数为PWM信号的占空比，以测试霍尔器件的磁参数为例进行介绍。
将待测试霍尔器件放置到线圈110中的测试座130中，通过者控制器150配置好线圈110的电流的初始值以及电流的方向为第一方向，启动测试。
所述线圈控制组件120控制沿第一方向流过所述线圈110的电流的从小到大变化，在所述感应检测模块160得到的所述感应信号值大于或等于所述预定阈值时，即所述感应检测模块160的比较电路的输出翻转时，所述控制器150将此时反应所述线圈110的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第一测试结果参数。
所述线圈控制组件120控制沿第一方向流过所述线圈110的电流的从大到小变化，在所述感应检测模块160得到的所述感应信号值小于或等于所述预定阈值时，即所述感应检测模块160的比较电路的输出翻转时，所述控制器150将此时反应所述线圈110的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第二测试结果参数；
所述线圈控制组件120控制沿第一方向的反方向流过所述线圈110的电流的从小到大变化，在所述感应检测模块160得到的所述感应信号值大于或等于所述预定阈值时，即所述感应检测模块160的比较电路的输出翻转时，所述控制器150将此时反应所述线圈110的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第三测试结果参数；
所述线圈控制组件120控制沿第一方向的反方向流过所述线圈110的电流的从大到小变化，在所述感应检测模块160得到的所述感应信号值小于或等于所述预定阈值时，即所述感应检测模块160的比较电路的输出翻转时，所述控制器150将此时反应所述线圈110的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第四测试结果参数。
根据第一测试结果参数至第四测试结果参数就可以得到待测试霍尔器件的如下磁参数，工作点参数：BOPS，BOPN；释放点参数：BRPS，BRPN。
需要注意的是，上述四个测试结果参数的获得顺序都是可以被调整的。
需要测试的参数测试完毕后，可以从显示模块180显示测试数据，也可以保存到指定文件。
在其他实施例中，所述霍尔器件测试系统还可以采用类似的工作原理对所述待测试霍尔器件的其他参数进行测量，比如通过控制流过所述线圈的电流的大小和方向，获知所述待测试霍尔器件在不同已知强度磁场下的感应参数值，根据这些感应参数值可以对待测试霍尔器件进行全面的性能评估或参数分析。在进行其他参数的评估时，可能不会将所述感应检测模块160得到的所述感应信号值与某一个预定阈值进行比较，而可能进行其他的分析。
本发明中的霍尔器件测试方案具有以下优点:1)具有自动测试功能；2)高精度高效率测试霍尔器件参数；3)具有高度稳定性；4)具有可编程能力和扩展能力。
在本发明中，“连接”、相连、“连”、“接”等表示电性相连的词语，如无特别说明，则表示直接或间接的电性连接，“耦接”表示直接或间接的电性连接或耦合连接。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (9)

1.一种霍尔器件测试系统，其特征在于，其包括：
线圈；
与所述线圈电性相连的线圈控制组件，其被配置的控制流过所述线圈的电流的大小变化，以使得所述线圈产生磁场强度变化的磁场；
临近所述线圈固定设置的测试座，其中待测试霍尔器件被放置于所述测试座上；
与放置于所述测试座上的待测试霍尔器件电性相连的感应检测模块，其被配置的获取待测试霍尔器件的感应信号值；
与所述线圈控制组件电性连接的控制器，其被配置的控制所述线圈控制组件；
与所述控制器电性相连的存储器，其被配置的存储参考数据，
在所述线圈控制组件控制流过所述线圈的电流的大小变化过程中，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值越过或等于预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的测试结果。
2.根据权利要求1所述的霍尔器件测试系统，其特征在于，
所述线圈控制组件还控制流过所述线圈的电流的方向，
所述线圈控制组件控制沿第一方向流过所述线圈的电流的从小到大变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值大于或等于所述预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第一测试结果参数；
所述线圈控制组件控制沿第一方向流过所述线圈的电流的从大到小变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值小于或等于所述预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第二测试结果参数；
所述线圈控制组件控制沿第一方向的反方向流过所述线圈的电流的从小到大变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值大于或等于所述预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第三测试结果参数；
所述线圈控制组件控制沿第一方向的反方向流过所述线圈的电流的从大到小变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值小于或等于所述预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第四测试结果参数。
3.根据权利要求1所述的霍尔器件测试系统，其特征在于，所述参考数据包括：多个参数已知的标准霍尔器件在输出为预定阈值时对应的反应所述线圈的电流大小的物理参数的值。
4.根据权利要求1所述的霍尔器件测试系统，其特征在于，所述感应检测模块得到的感应信号值是感应电压值或感应电流值。
5.根据权利要求1所述的霍尔器件测试系统，其特征在于，
所述线圈控制组件包括可控电流源和电流方向控制单元，
所述可控电流源给所述线圈提供大小可控的电流；
所述电流方向控制单元用于控制流过所述线圈的电流的流向。
6.根据权利要求5所述的霍尔器件测试系统，其特征在于，所述可控电流源为直流-直流可控电流源，通过调整脉宽调制信号的占空比来控制所述可控电流源提供的电流的大小，反应所述线圈的电流大小的物理参数为所述脉宽调制信号的占空比的值。
7.根据权利要求1所述的霍尔器件测试系统，其特征在于，其还包括：
与所述测试座上的待测试霍尔器件电性连接的霍尔器件控制单元，其控制待测试霍尔器件处于工作状态或非工作状态。
8.根据权利要求1所述的霍尔器件测试系统，其特征在于，所述感应检测模块包括放大电路和比较电路，
所述放大电路用于放大待测试霍尔器件的感应信号值，
所述比较电路将放大后的感应信号值与放大后的预定阈值进行比较。
9.一种基于权利要求1-8任一所述的霍尔器件测试系统的测试方法，其特征在于，其包括：
所述线圈控制组件控制沿第一方向流过所述线圈的电流的从小到大变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值大于或等于预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第一测试结果参数；
所述线圈控制组件控制沿第一方向流过所述线圈的电流的从大到小变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值小于或等于所述预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第二测试结果参数；
所述线圈控制组件控制沿第一方向的反方向流过所述线圈的电流的从小到大变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值大于或等于所述预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第三测试结果参数；
所述线圈控制组件控制沿第一方向的反方向流过所述线圈的电流的从大到小变化，在所述感应检测模块得到的所述感应信号值小于或等于所述预定阈值时，将此时反应所述线圈的电流大小的物理参数与所述参考数据进行比对，以得到待测试霍尔器件的第四测试结果参数。
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