CN112345806B - 一种磁阻元件测试工装和测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种磁阻元件的测试工装和测试系统，测试工装包括工装本体和压紧机构。工装本体包括工作面和探针，工作面配置成承载磁阻元件，探针配置成与置于工作面的磁阻元件的引脚相对设置，并在测试时与外部测试装置连接。压紧机构包括压紧面，压紧面配置成压紧置于工作面的磁阻元件，且使得探针与引脚接触。通过本申请的测试工装，在对磁阻元件进行测试时，无需将测试线路与磁阻元件进行电线连接，从而省去了接线、拆线操作，使得磁阻元件的测试操作更简单，同时，降低了人工操作过多带来的不稳定性，使得磁阻元件的测试结果更准确。

Description

一种磁阻元件测试工装和测试系统

技术领域

本申请涉及传感器领域，尤其涉及一种磁阻元件测试工装和测试系统。

背景技术

传感器作为现代科学技术的前沿技术，被认为是现代信息技术的三大支柱之一。这些年来传感器除军用外，用于工农业生产及日常生活的各行各业中的应用与日俱增，加之这些年来，各行业飞速发展，对传感器的需求增大，传感器制造业的发展很快，形成独立的产业链。

其中，对于磁阻传感器，其包括的磁阻元件在生产或者使用的过程中，需要进行性能的测试，比如说对磁阻传感元件的工作电压、工作电流以及能耗等项目进行测试。

申请内容

本申请提供一种磁阻元件测试工装和测试系统，能够使得磁阻元件的测试操作更简单、结果更准确。

第一方面，本申请的实施例提供了一种磁阻元件的测试工装，包括工装本体和压紧机构。工装本体包括工作面和探针，工作面配置成承载磁阻元件，探针配置成与置于工作面的磁阻元件的引脚相对设置，并在测试时与外部测试装置连接。压紧机构包括压紧面，压紧面配置成压紧置于工作面的磁阻元件，且使得探针与引脚接触。

在其中一些实施例中，压紧机构可翻转地安装在工装本体。压紧机构包括压紧件，压紧面位于压紧件，压紧件可绕平行于压紧机构的翻转轴线的转动轴线转动地安装在压紧机构。

在其中一些实施例中，压紧面的边沿处具有弧面，或者，压紧面的边沿处具有缓冲块，缓冲块由弹性材料制成。

在其中一些实施例中，工装本体包括移动件，工作面位于移动件，移动件可在垂直于工作面的方向上来回运动地安装在工装本体，移动件具有穿孔，探针位于穿孔中，并在移动件运动时露出至穿孔的外部或收入至穿孔的内部。

在其中一些实施例中，工装本体具有卡槽。压紧机构包括锁紧件，锁紧件可绕平行于压紧机构的翻转轴线的转动轴线转动地并可弹性复位地安装在压紧机构，锁紧件具有卡勾，卡勾在压力作用下卡入至卡槽中。

在其中一些实施例中，压紧机构的一侧可翻转地安装在工装本体，相对设置的另一侧卡接固定在工装本体。

第二方面，本申请的实施例提供了一种磁阻元件的测试系统，包括上述任一实施例中的测试工装、磁场产生装置、程控电流源装置和性能测试装置。磁场产生装置配置成产生至少一个方向的磁场。程控电流源装置配置成控制磁场的强度。性能测试装置配置成测试位于测试工装的磁阻元件在磁场中的性能。

在其中一些实施例中，磁场产生装置包括第一线圈和第二线圈，第一线圈的轴线与第二线圈的轴线相垂直，并相交于一点。

在其中一些实施例中，磁场产生装置包括第三线圈，第三线圈的轴线与第一线圈的轴线和第二线圈的轴线均垂直。

在其中一些实施例中，第三线圈的轴线与第一线圈的轴线和第二线圈的轴线相交于一点。

根据本申请的实施例提供的一种磁阻元件的测试工装，包括工装本体和压紧机构。工装本体包括工作面和探针，工作面配置成承载磁阻元件，探针配置成与置于工作面的磁阻元件的引脚相对设置，并在测试时与外部测试装置连接。压紧机构包括压紧面，压紧面配置成压紧置于工作面的磁阻元件，且使得探针与引脚接触。通过本申请的测试工装，在对磁阻元件进行测试时，无需将测试线路与磁阻元件进行电线连接，从而省去了接线、拆线操作，使得磁阻元件的测试操作更简单，同时，降低了人工操作过多带来的不稳定性，使得磁阻元件的测试结果更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请实施例中测试工装在打开状态时的结构示意图；

图2为图1中A处的放大结构示意图；

图3为本申请实施例中测试工装在压紧状态时截面的结构示意图；

图4为本申请实施例中测试系统的结构示意图；

图5为图4中B处的放大结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

相关技术，对于磁阻元件的测试主要是通过在印制板上的测试位置焊装上多个自制的测试线路，通过人工将测试线路与磁阻元件进行电线连接，或者通过卡位对接的方式将磁阻元件与测试线路连接。其中，通过电线连接的方式，需要接线和拆线，操作复杂繁乱；通过卡位对接的方式相关技术中仅是简单的人工按压对接，容易对磁阻元件造成损伤；并且人工操作参与程度太大容易对测试结果产生不良影响。可见，相关技术中通过人工接线或者人工按压对接的方式对磁阻元件进行测试均存在操作操作繁琐、对接不良的情况，容易影响测试结果。

参阅图1-3，为解决上述问题，本申请的实施例提供了一种磁阻元件的测试工装10，包括工装本体11和压紧机构12。

工装本体11包括工作面110和探针115。工作面110配置成承载磁阻元件。工作面110可以根据磁阻元件的形状结构进行有针对性的设计，可以设计成与磁阻元件相匹配的形状，比如是简单的平面、或者设置凹槽，设置凹槽有助于磁阻元件的定位放置。当然，工作面110可以进行更多的简单的设计，上述仅作为简单的举例说明。

探针115配置成与置于工作面110上的磁阻元件的引脚相对设置，并在测试时与外部测试装置连接。其中，“相对设置”可以具体为在垂直于工作面110的方向上相对设置。另外，“相对设置”时，探针115可以与磁阻元件的引脚接触，也可以与磁阻元件的引脚不接触。探针115设置在工装本体11的方式可以是简单的可拆卸式安装，比如通过在工装本体11上开设安装孔，将探针115插入并固定在安装孔中，以便于探针115的拆卸更换。此外，鉴于测试工装10的其他结构大部分是绝缘材料，比如工装本体11由橡胶或者塑料制成，还可以将探针115在进行工装本体11注塑成型的时候和工装本体11集成一体。

工装本体11可以还包括移动件112，工作面110位于移动件112，移动件112可在垂直于工作面110的方向上来回运动地安装在工装本体11上，移动件112具有穿孔1120，探针115位于穿孔1120中，并在移动件112运动时露出至穿孔1120的外部或收入至穿孔1120的内部。在不需要测试的时候，移动件112位置保证探针115不漏出在移动件112外部，从而保护探针115。在需要进行测试的时候，将磁阻元件放置在移动件112上，然后压紧的过程中推动移动件112移动，穿孔1120中的探针115就可以漏出在移动件112外部，并与磁阻元件的引脚接触，以便于进行测试。测试完成后，移动件112能够自动恢复到使探针115不漏出的状态。

为使得移动件112可在垂直于工作面110的方向上来回运动地安装在工装本体11，工装本体11可以具有基座113，移动件112可以经可弹性伸缩的移动连接件116安装在基座113上。移动连接件116在不进行测试的时候处于自然状态，一旦进行测试，压紧件121压紧磁阻元件并向下推动移动件112，移动件112则压缩移动连接件116。结束测试的时候，压紧件121不对磁阻元件施力，移动件112受力状态解除，然后在移动连接件116的复位推动下恢复到原来的位置，保证探针115不漏出移动件112外部。移动连接件可以为弹簧，也可以为其他可弹性伸缩的结构，本申请对此不作限定。

工装本体11可以还包括电路板114，电路板114配置成与探针115连接，并在测试时与外部测试装置连接。上述设置便于将磁阻元件的测试参数进行处理和反馈。为便于与外部测试装置连接，电路板114上可以设置必要的引脚或者连接口。

压紧机构12包括压紧面120，压紧面120配置成压紧置于工作面110的磁阻元件，且使得探针115与引脚接触。

压紧机构12可翻转地安装在工装本体11上。但存在如下问题：因为要保证能够有效的压紧磁阻元件，因而压紧磁阻元件时应当与磁阻元件之间形成过盈配合，在上述条件下，随着压紧机构12的翻转，其与磁阻元件接触时是先将其一边与磁阻元件形成接触，然后在随着翻转逐渐与磁阻元件完成全面接触，在这个过程中容易导致磁阻元件的受力不均对磁阻元件本身造成损伤。

为解决上述问题，压紧机构12可以包括压紧件121，压紧面120位于压紧件121，压紧件121可绕平行于压紧机构12的翻转轴线的转动轴线转动地安装在压紧机构12。通过设置压紧件121，并令压紧件121在压紧机构12上可转动设置，使得压紧机构12翻转逐渐接近工装本体11时，压紧件121也是逐渐靠近工装本体11上的磁阻元件，并且压紧件121靠近压紧机构12翻转处的一侧先接触磁阻元件并发生转动，不会马上对磁阻元件直接挤压，而是随着转动逐渐与磁阻元件完成全面接触，然后进行压紧。由上述过程可以看出，压紧件121的设置能够有效避免在压紧磁阻元件的过程中对磁阻元件形成受力不均的情况，从而有效避免对磁阻元件造成损伤。

为使得压紧件121可绕平行于压紧机构12的翻转轴线的转动轴线转动地安装在压紧机构12，压紧机构12可以包括主体122，主体122经翻转轴与工装本体11铰接，压紧件121经压紧转动轴与主体122铰接，压紧转动轴的轴线平行于翻转轴的轴线。需要说明的是，本申请中提及的翻转安装、转动安装均可以是简单的通过轴进行连接设置，当然，并不排除其他常用方式设计，在此仅作举例说明。

其中，压紧件121的转动轴线可以与压紧面120的平分线在垂直于所述压紧面120的方向上相对设置，以保证能够使压紧件121转动至与磁阻元件充分接触的位置。

压紧面120的边沿处可以具有弧面。也可以具有缓冲块，缓冲块由弹性材料制成，弹性材料可以为橡胶或者海绵等常用的材料。上述设置能够避免在压紧的过程中压紧件121先与磁阻元件接触的边沿对磁阻元件造成冲击而损伤磁阻元件。

压紧机构12可翻转地安装在工装本体11上时，可以为，压紧机构12的一侧可翻转地安装在工装本体11上，相对设置的另一侧卡接固定在工装本体11上。为实现上述卡接固定，工装本体11可以具有卡槽111。压紧机构12可以包括锁紧件123，锁紧件123可绕平行于压紧机构12的翻转轴线的转动轴线转动地并可弹性复位地安装在压紧机构12，锁紧件123具有卡勾1230，卡勾1230在压力作用下卡入至卡槽111中。当然，也可以工装本体11包括锁紧件123，压紧机构12具有卡槽111，此不赘述。

为使得锁紧件123可绕平行于压紧机构12的翻转轴线的转动轴线转动地并可弹性复位地安装在压紧机构12，可选地，锁紧件123包括转动安装部1231、复位部1232和锁紧部1233，转动安装部1231经锁紧转动轴与主体122铰接，复位部1232经可弹性伸缩的锁紧连接件1235与主体122连接，锁紧转动轴的轴线平行于翻转轴的轴线，锁紧连接件1235的伸缩方向垂直于锁紧转动轴的延伸方向，卡勾1230位于锁紧部1233。锁紧件123可以还包括拨动部1234，以便于在解除锁紧的时候通过用手按压拨动部1234带动锁紧件123旋转，将卡勾1230从卡槽111拔出。锁紧连接件1235可以是弹簧。并且，如本申请中图所示的结构，其在卡勾1230与所述卡槽111配合的时候处于压缩状态，以将卡勾1230压紧配合卡槽111。

通过本申请的测试工装10，在对磁阻元件进行测试时，无需将测试线路与磁阻元件进行电线连接，从而省去了接线、拆线操作，使得磁阻元件的测试操作更简单，同时，降低了人工操作过多带来的不稳定性，使得磁阻元件的测试结果更准确。

参阅图4-5，本申请的实施例提供了一种磁阻元件的测试系统1，包括上述任一实施例中的测试工装10、磁场产生装置20、程控电流源装置30和性能测试装置40。

磁场产生装置20配置成产生至少一个方向的磁场。可选地，磁场产生装置20配置成产生三个不同的磁场。三个不同磁场的方向可以相互垂直。除此之外，还可以根据实际需要进行更多数量磁场的设计，此不赘述。

磁场产生装置20可以包括第一线圈21和第二线圈22。第一线圈21的轴线可以竖直设置。第一线圈21的数量可以为至少两个，各第一线圈21可以沿第一线圈21的轴向布置，构成第一线圈组。第一线圈组的中间位置可以具有第一平台，将工装组件放置在第一平台上，以使得磁阻元件置于第一线圈组产生的磁场中。

第二线圈22的轴线可以与第一线圈21的轴线相垂直，并相交于一点。第二线圈22的轴线可以沿左右方向延伸。第二线圈22的数量可以为至少两个，各第二线圈22可以沿第二线圈22的轴向布置，构成第二线圈组。

其中，第二线圈22可以套置在第一线圈21的外部。此时，将工装组件放置在平台上后，可以测试磁阻元件在两种磁场同时存在的情况下的性能参数。第二线圈22也可以单独设置在第一线圈21的外部。第二线圈组的中间位置可以具有第二平台，将工装组件放置在第二平台上，以使得磁阻元件置于第二线圈组产生的磁场中。第二平台的设置方式可以与第一平台的设置方式相同。

磁场产生装置20包括第三线圈23。第三线圈23的轴线可以与第一线圈21的轴线和第二线圈22的轴线均垂直。第三线圈23的轴线可以沿前后方向延伸。第三线圈23的数量可以为至少两个，各第三线圈23可以沿第三线圈23的轴向布置，构成第三线圈组。

其中，第三线圈23可以在第二线圈22套置在第一线圈21的外部后，套置在第二线圈22的外部，此时，第三线圈23的轴线与第一线圈21的轴线和第二线圈22的轴线相交于一点。

第三线圈23可以单独设置在第一线圈21和第二线圈22的外部。第三线圈组的中间位置可以具有第三平台24，将工装组件放置在第三平台24上，以使得磁阻元件置于第三线圈组产生的磁场中。第三平台24的设置方式可以与第一平台的设置方式相同。

需要说明的是，为实现给磁阻元件施加不同方向的磁场。应保证磁阻元件测试工装10安装在各自线圈组的朝向一致。

程控电流源装置30配置成控制磁场的强度。程控电流源装置30可以具有程控电流源模块31，还可以根据实际需要设置电源模块32，例如，直流稳压电源模块32。程控电流源模块31控制直流稳压电源模块32用于向测试系统1中的各个用电部件进行供电。

程控电流源模块31的数量可以为三个，分别是第一程控电流源模块310、第二程控电流源模块311和第三程控电流源模块312，以分别用于控制第一线圈21、第二线圈22、第三线圈23。可选地，第一程控电流源模块310、第二程控电流源模块311和第三程控电流源模块312分别控制直流稳压电源模块32施加给第一线圈21、第二线圈22和第三线圈23的电流强度，以控制对应线圈发生的磁场的强度。

性能测试装置40配置成测试位于测试工装10的磁阻元件在磁场中的性能。在本申请中，性能测试装置40包括常用的测试设备，例如万用表41、高斯计42。其中，万用表41、高斯计42等性能测试装置40均可以与磁阻元件测试工装10的探针115连接，具体可以是探针115与电路板114，然后通过电路板114分别与各个性能测试装置40连接。

测试系统1可以还包括测试柜50，测试柜50配置成安装设置本申请中的程控电流源装置30、性能测试装置40和直流稳压电源模块32。测试柜50可以进行简单的设计，比如包括分层设计，将各个不同部件分层安装设置等。

本申请中提供的磁阻元件测试系统1在使用的时候，具体的，比如测试磁阻元件的工作电压的时候，将磁阻元件置于磁阻元件测试工装10中，磁阻元件测试工装10设置在磁场产生装置20中，然后通过程控电流源装置30调节磁场产生装置20产生磁场的强度至定值，进一步通过直流稳压电源模块32给磁阻元件逐步施加电压，通过探针115获取磁阻元件输出状态，并记录输出变化时的电压值，进一步的将其与预设的标准进行比较。

测试磁阻元件的工作电流的时候，将磁阻元件置于磁阻元件测试工装10中，然后调节磁场产生装置20产生磁场的强度至定值，通过直流稳压电源模块32给磁阻元件施加典型工作电压值，通过探针115获取磁阻元件输出状态，并记录此时的电流值。

测试磁阻元件的工作磁场的时候，先测试导通磁场的情况，将磁阻元件置于磁阻元件测试工装10中，通过直流稳压电源模块32给磁阻元件施加指定电压，由低至高逐步调整磁场产生装置20产生磁场的强度并监控磁阻元件输出状态，当磁阻元件输出状态发生改变时，记录此时的磁场值。然后测试关断磁场的情况，将磁阻元件置于磁阻元件测试工装10中，给磁阻元件施加指定电压，由高至低逐步调整磁场产生装置20产生磁场的强度并监控磁阻元件输出状态，当磁阻元件输出状态发生改变时，记录此时的磁场值。

本申请的测试系统1可以通过设置可以产生不同方向磁场的磁场产生装置20，并且结合本申请的测试工装10，能够快速准确的测试磁阻元件的各种性能参数，并且能够测试磁阻元件在不同方向磁场或者不同方向磁场组合下的性能，极大地提高了磁阻元件测试效率和效果。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种磁阻元件的测试工装，其特征在于，包括：

工装本体，包括工作面和探针，所述工作面配置成承载所述磁阻元件，所述探针配置成与置于所述工作面的所述磁阻元件的引脚相对设置，并在测试时与外部测试装置连接；和

压紧机构，包括压紧面，所述压紧面配置成压紧置于所述工作面的磁阻元件，且使得所述探针与所述引脚接触；

其中，所述压紧机构可翻转地安装在所述工装本体；

所述压紧机构包括压紧件，所述压紧面位于所述压紧件，所述压紧件可绕平行于所述压紧机构的翻转轴线的转动轴线转动地安装在所述压紧机构；

所述压紧面的边沿处具有弧面。

2.如权利要求1所述的测试工装，其特征在于，

所述工装本体包括移动件，所述工作面位于所述移动件，所述移动件可在垂直于所述工作面的方向上来回运动地安装在所述工装本体，所述移动件具有穿孔，所述探针位于所述穿孔中，并在所述移动件运动时露出至所述穿孔的外部或收入至所述穿孔的内部。

3.如权利要求1所述的测试工装，其特征在于，

所述工装本体具有卡槽；

所述压紧机构包括锁紧件，所述锁紧件可绕平行于所述压紧机构的翻转轴线的转动轴线转动地并可弹性复位地安装在所述压紧机构，所述锁紧件具有卡勾，所述卡勾在压力作用下卡入至所述卡槽中。

4.如权利要求1所述的测试工装，其特征在于，

所述压紧机构的一侧可翻转地安装在所述工装本体，相对设置的另一侧卡接固定在所述工装本体。

5.一种磁阻元件的测试系统，其特征在于，包括：

权利要求1-4任一所述的测试工装；

磁场产生装置，配置成产生至少一个方向的磁场；

程控电流源装置，配置成控制所述磁场的强度；和

性能测试装置，配置成测试位于所述测试工装的所述磁阻元件在所述磁场中的性能。

6.如权利要求5所述的测试系统，其特征在于，

所述磁场产生装置包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈的轴线与所述第二线圈的轴线相垂直，并相交于一点。

7.如权利要求6所述的测试系统，其特征在于，

所述磁场产生装置包括第三线圈，所述第三线圈的轴线与所述第一线圈的轴线和所述第二线圈的轴线均垂直。

8.如权利要求7所述的测试系统，其特征在于，

所述第三线圈的轴线与所述第一线圈的轴线和所述第二线圈的轴线相交于一点。