CN113391192B - 低电压电容测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低电压电容测试方法，控制端元设定电路导通临界值，检测电路导通临界值是否符合要求，若是，执行下一步，若否，重新设定；微型恒流充电单元对待测电容进行充电；电压检测单元测量待测电容上的电压值，生成电容电压数据，频率检测单元测量待测电容上的电压值，生成频率数据；电压放大单元对电容电压数据进行放大并生成电压放大数据；控制单元根据电压放大数据、频率数据进行待测试电容的数据推算。采用所述恒流放电单元、微型恒流充电单元配合进行电容检测，可以在IC内部电路不导通的情况下进行电容检测，同时不会影响电容充电，增加了测量的准确性，解决了电容值测试不准确的问题。本发明还公开了一种低电压电容测试系统。

Description

低电压电容测试系统及方法

技术领域

本发明涉及测试领域，尤其涉及一种低电压电容测试系统及方法。

背景技术

目前，PCBA主板指的微机最基本的也是最重要的印刷电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片，按键、面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电插件等元件。

随着科技的日益更新，对电子产品的集成度越来越高，功能性也越来越强大，几乎大部分的产品都有电容，需要对其进行测试来验证功能。其中电容测试已成为一些公司优先测试的需求，这样可以快速对设计出的PCBA进行特定功能的及时检测验证。传统电容测试系统利用恒压充电测量法，其原理：利用恒压5V通过电阻对电容进行充电，测量电容的充电时间，来计算电容值。

但是，现有的传统电容测试系统采用的测试方法存在以下缺陷：

1、PCBA中电容的连接情况比较复杂，当PCBA中电容与IC相连接时候，5V电压会使IC内部电路导通，易导致充电异常，计算出来的电容值不准确。恒压5V通过电阻对电容进行充电，测量电容的充电时间，来计算电容值充电，易导致充电异常，计算出来的电容值不准确，此测试系统不能满足工业发展。

2、现有技术中虽然有精确测量的方法，但成本较高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种低电压电容测试系统及方法，其能解决电容值测试不准确的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种低电压电容测试系统，包括用于对电容进行放电的恒流放电单元、用于对电容进行充电的微型恒流充电单元、用于对电容进行电压检测的电压检测单元、频率检测单元、用于将电容上的电压值放大的电压放大单元、控制单元，所述恒流放电单元、微型恒流充电单元、电压检测单元、频率检测单元、电压放大单元分别与所述控制单元连接，所述恒流放电单元、微型恒流充电单元、频率检测单元、电压检测单元分别与待测试电容连接，所述电压放大单元与所述电压检测单元连接；所述微型恒流充电单元对待测试电容充电且将待测试电容上的电压控制在电路导通临界值之内，所述电压检测单元检测待测试电容上的电压值，所述电压放大单元对待测试电容上的电压值进行放大并生成电压放大值，所述控制单元分析电压放大值、频率检测单元的数据并进行待测试电容的检测。

进一步地，所述低电压电容测试系统还包括电源单元，所述电源单元分别与所述恒流放电单元、微型恒流充电单元、电压检测单元、频率检测单元、电压放大单元、控制单元连接。

进一步地，所述电路导通临界值为0.2V。

进一步地，所述电压放大单元的放大倍数为10-50倍。

进一步地，所述控制单元包括用于判定待测试电容上的电压值是否低于电路导通临界值的数值判定单元，所述数值判定单元与所述恒流放电单元、微型恒流充电单元连接。

一种低电压电容测试方法，包括以下步骤：

临界值设定步骤：控制端元设定电路导通临界值，检测电路导通临界值是否符合要求，若是，执行下一步，若否，重新设定；

充电步骤：微型恒流充电单元对待测电容进行充电；

临界值检测步骤：电压检测单元测量待测电容上的电压值，生成电容电压数据，频率检测单元测量待测电容上的电压值，生成频率数据；

调整步骤：电压检测单元检测电容电压数据是否超过电路导通临界值，若是，恒流放电单元对待测试电容进行放电，若否，执行下一步；

数值放大步骤：电压放大单元对电容电压数据进行放大并生成电压放大数据；

数值分析步骤：控制单元根据电压放大数据、频率数据进行待测试电容的数据推算。

进一步地，在所述临界值设定步骤中，将电路导通临界值设定为0.2V。

进一步地，在所述调整步骤中，若电压检测单元检测电容电压数据超过电路导通临界值，恒流放电单元对待测试电容进行放电，检测放电之后的电压值是否小于于-2V，若是，控制单元关闭恒流放电单元。

进一步地，在所述数值放大步骤中，控制单元记录电压放大单元的放大倍数并生成放大数据。

进一步地，在所述数值放大步骤中，电压放大单元将电容电压数据放大10-20倍。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

所述恒流放电单元、微型恒流充电单元、频率检测单元、电压检测单元分别与待测试电容连接，所述电压放大单元与所述电压检测单元连接；所述微型恒流充电单元对待测试电容充电且将待测试电容上的电压控制在电路导通临界值之内，所述电压检测单元检测待测试电容上的电压值，所述电压放大单元对待测试电容上的电压值进行放大并生成电压放大值，所述控制单元分析电压放大值、频率检测单元的数据并进行待测试电容的检测。采用所述恒流放电单元、微型恒流充电单元、频率检测单元、电压检测单元的配合进行电容检测，可以在IC内部电路不导通的情况下进行电容检测，同时不会影响电容充电，增加了测量的准确性，解决了电容值测试不准确的问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明低电压电容测试系统中一较佳实施例的结构框图；

图2为低电压电容测试方法的流程图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

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。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-2，一种低电压电容测试系统，包括用于对电容进行放电的恒流放电单元、用于对电容进行充电的微型恒流充电单元、用于对电容进行电压检测的电压检测单元、频率检测单元、用于将电容上的电压值放大的电压放大单元、控制单元，所述恒流放电单元、微型恒流充电单元、电压检测单元、频率检测单元、电压放大单元分别与所述控制单元连接，所述恒流放电单元、微型恒流充电单元、频率检测单元、电压检测单元分别与待测试电容连接，所述电压放大单元与所述电压检测单元连接；所述微型恒流充电单元对待测试电容充电且将待测试电容上的电压控制在电路导通临界值之内，所述电压检测单元检测待测试电容上的电压值，所述电压放大单元对待测试电容上的电压值进行放大并生成电压放大值，所述控制单元分析电压放大值、频率检测单元的数据并进行待测试电容的检测。采用所述恒流放电单元、微型恒流充电单元、频率检测单元、电压检测单元的配合进行电容检测，可以在IC内部电路不导通的情况下进行电容检测，同时不会影响电容充电，增加了测量的准确性，解决了电容值测试不准确的问题。同时分立器件搭建恒流源，成本低。

优选的，所述低电压电容测试系统还包括电源单元，所述电源单元分别与所述恒流放电单元、微型恒流充电单元、电压检测单元、频率检测单元、电压放大单元、控制单元连接。

具体的，所述电路导通临界值为0.2V。超过电路导通临界值的电压会使IC内部电路导通，易导致充电异常，计算出来的电容值不准确，可以用恒流源对其充电，同时使电容上面电压控制在±0.2V以内，这样当PCBA中电容与IC相连接时候，低电压不会使IC内部电路导通，不会影响电容充电，增加了测量的准确性，PCBA中电容的连接情况比较复杂时，例如：当PCBA中电容与IC相连接时候，5V左右的电压会使IC内部电路导通，易导致充电异常，计算出来的电容值不准确的情形。

优选的，所述电压放大单元的放大倍数为10-50倍，在本实施例中，控制待测试电容的电压值在±0.2V以内，设定放大倍数为10倍，具体实施过程中，可以适应性调整。

优选的，所述控制单元包括用于判定待测试电容上的电压值是否低于电路导通临界值的数值判定单元，所述数值判定单元与所述恒流放电单元、微型恒流充电单元连接。

请具体参阅图2，一种低电压电容测试方法，包括以下步骤：

临界值设定步骤：控制端元设定电路导通临界值，检测电路导通临界值是否符合要求，若是，执行下一步，若否，重新设定；

充电步骤：微型恒流充电单元对待测电容进行充电；

临界值检测步骤：电压检测单元测量待测电容上的电压值，生成电容电压数据，频率检测单元测量待测电容上的电压值，生成频率数据；具体的，在一实施例中，在所述临界值设定步骤中，将电路导通临界值设定为0.2V。

调整步骤：电压检测单元检测电容电压数据是否超过电路导通临界值，若是，恒流放电单元对待测试电容进行放电，若否，执行下一步；优选的，在所述调整步骤中，若电压检测单元检测电容电压数据超过电路导通临界值，恒流放电单元对待测试电容进行放电，检测放电之后的电压值是否小于于-2V，若是，控制单元关闭恒流放电单元。

数值放大步骤：电压放大单元对电容电压数据进行放大并生成电压放大数据；

数值分析步骤：控制单元根据电压放大数据、频率数据进行待测试电容的数据推算。

优选的，在所述数值放大步骤中，控制单元记录电压放大单元的放大倍数并生成放大数据。电压放大单元将电容电压数据放大10-20倍。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种低电压电容测试系统，包括用于对电容进行放电的恒流放电单元、用于对电容进行充电的微型恒流充电单元、用于对电容进行电压检测的电压检测单元、频率检测单元、用于将电容上的电压值放大的电压放大单元、控制单元，其特征在于：

所述恒流放电单元、微型恒流充电单元、电压检测单元、频率检测单元、电压放大单元分别与所述控制单元连接，所述恒流放电单元、微型恒流充电单元、频率检测单元、电压检测单元分别与待测试电容连接，所述电压放大单元与所述电压检测单元连接；

所述微型恒流充电单元对待测试电容充电且将待测试电容上的电压控制在电路导通临界值之内，所述电压检测单元检测待测试电容上的电压值，所述电压放大单元对待测试电容上的电压值进行放大并生成电压放大值，所述控制单元分析电压放大值、频率检测单元的数据并进行待测试电容的检测。

2.如权利要求1所述的低电压电容测试系统，其特征在于：所述低电压电容测试系统还包括电源单元，所述电源单元分别与所述恒流放电单元、微型恒流充电单元、电压检测单元、频率检测单元、电压放大单元、控制单元连接。

3.如权利要求1所述的低电压电容测试系统，其特征在于：所述电路导通临界值为0.2V。

4.如权利要求1所述的低电压电容测试系统，其特征在于：所述电压放大单元的放大倍数为10-50倍。

5.如权利要求1所述的低电压电容测试系统，其特征在于：所述控制单元包括用于判定待测试电容上的电压值是否低于电路导通临界值的数值判定单元，所述数值判定单元与所述恒流放电单元、微型恒流充电单元连接。

6.一种应用于权利要求1-5任意一项所述的低电压电容测试系统的低电压电容测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

临界值设定步骤：控制单元 设定电路导通临界值，检测电路导通临界值是否符合要求，若是，执行下一步，若否，重新设定；

充电步骤：微型恒流充电单元对待测电容进行充电；

临界值检测步骤：电压检测单元测量待测电容上的电压值，生成电容电压数据，频率检测单元测量待测电容上的电压值，生成频率数据；

调整步骤：电压检测单元检测电容电压数据是否超过电路导通临界值，若是，恒流放电单元对待测试电容进行放电，若否，执行下一步；

数值放大步骤：电压放大单元对电容电压数据进行放大并生成电压放大数据；

数值分析步骤：控制单元根据电压放大数据、频率数据进行待测试电容的数据推算。

7.如权利要求6所述的低电压电容测试系统，其特征在于：在所述临界值设定步骤中，将电路导通临界值设定为0.2V。

8.如权利要求6所述的低电压电容测试系统，其特征在于：在所述调整步骤中，若电压检测单元检测电容电压数据超过电路导通临界值，恒流放电单元对待测试电容进行放电，检测放电之后的电压值是否小于-2V，若是，控制单元关闭恒流放电单元。

9.如权利要求6所述的低电压电容测试系统，其特征在于：在所述数值放大步骤中，控制单元记录电压放大单元的放大倍数并生成放大数据。

10.如权利要求6所述的低电压电容测试系统，其特征在于：在所述数值放大步骤中，电压放大单元将电容电压数据放大10-20倍。

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