CN114184994A - 一种测试机校准方法、校准装置及测试机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测试机校准方法、校准装置及测试机，测试机校准方法包括：获取多个基准阻抗测量值，其中，不同基准阻抗测量值对应不同标称值的基准阻抗；获取每个基准阻抗测量值与对应基准阻抗的标称值之间的偏差值，将一个基准阻抗测量值以及其对应的偏差值作为一个坐标点，利用全部坐标点生成拟合函数；获取待测工件的阻抗测量值，根据拟合确定待测工件的阻抗测量偏差值，根据待测工件的阻抗测量值和阻抗测量偏差值确定待测工件的实际阻抗值。通过本发明提出的测试机校准方法，当待测工件的阻抗值与基准阻抗的阻抗值相差较大时，可以准确的实现对阻抗测量值的校准，进而准确确定待测工件的实际值。

Description

一种测试机校准方法、校准装置及测试机

技术领域

本发明实施例涉及阻抗测试技术，尤其涉及一种测试机校准方法、校准装置及测试机。

背景技术

阻抗测试机用于被测装置或器件的阻抗测量，阻抗测试机通常存在测量误差，在使用阻抗测试机前需要对阻抗测试机进行校准，以确定阻抗测试机的测量误差以对工件的测量结果进行补偿。

现有技术中，通常采用50欧姆的校准件，可以构成单端阻抗50欧姆附近阻抗值的校准和差分阻抗100欧姆附近阻抗值的校准，当待测工件的阻抗值为50欧姆时，可以较为准确的得出阻抗测量值，但当待测工件的阻抗值与50欧姆相差较大时，不能准确的得出阻抗测量值。

发明内容

本发明提供一种测试机校准方法、校准装置及测试机，以达到准确的测量阻抗的目的。

第一方面，本发明实施例提供了一种测试机校准方法，包括：

获取多个基准阻抗测量值，其中，不同所述基准阻抗测量值对应不同标称值的基准阻抗；

获取每个基准阻抗测量值与对应所述基准阻抗的标称值之间的偏差值，将一个所述基准阻抗测量值以及其对应的所述偏差值作为一个坐标点，利用全部所述坐标点生成拟合函数；

获取待测工件的阻抗测量值，根据所述拟合确定所述待测工件的阻抗测量偏差值，根据所述待测工件的阻抗测量值和所述阻抗测量偏差值确定所述待测工件的实际阻抗值。

可选的，利用所述坐标点生成拟合函数包括：

将所述坐标点进行分组生成若干坐标点对，一个所述坐标点对包括两个指定的所述坐标点，确定每个所述坐标点对中两个所述坐标点之间的线性函数。

可选的，根据所述阻抗测量值确定与所述待测工件对应的线性函数；

根据与所述待测工件对应的线性函数确定所述待测工件的阻抗测量偏差值。

可选的，若所述阻抗测量值包含于一个所述线性函数的定义域内，则定义域包含所述阻抗测量值的线性函数与所述待测工件对应。

可选的，进行单端阻抗测试时，所述基准阻抗测量值为单端阻抗测试值；

进行差分阻抗测试时，所述基准阻抗测量值为差分阻抗测试值。

第二方面，本发明实施例还提供了一种校准装置，包括控制器和阻抗测试基准件；

所述阻抗测试基准件配置有多个标称值互不相同的基准阻抗；

所述控制器用于：获取多个基准阻抗测量值，其中，不同所述基准阻抗测量值对应不同标称值的基准阻抗；

获取每个基准阻抗测量值与对应所述基准阻抗的标称值之间的偏差值，将一个所述基准阻抗测量值以及其对应的所述偏差值作为一个坐标点，利用全部所述坐标点生成拟合函数；

获取待测工件的阻抗测量值，根据所述拟合确定所述待测工件的阻抗测量偏差值，根据所述待测工件的阻抗测量值和所述阻抗测量偏差值确定所述待测工件的实际阻抗值。

可选的，所述阻抗测试基准件还配置有若干信号端子、若干接地端子、若干射频接口；

一个射频接口与一个所述信号端子以及一个所述基准阻抗相连接。

可选的，所述阻抗测试基准件包括至少三组基准阻抗；

一组基准阻抗包括两个标称值相同的基准阻抗，不同组基准阻抗中的基准阻抗的标称值互不相同。

可选的，所述阻抗测试基准件至少包括25欧姆基准阻抗、50欧姆基准阻抗、75欧姆基准阻抗。

可选的，所述信号端子通过50欧姆阻抗线与所述射频接口相连接。

第三方面，本发明实施例还提供了一种测试机，包括本发明实施例记载的校准装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提出的阻抗测试机校准方法中，使用阻抗测试机测量数值不同的若干基准阻抗，获取对应的若干基准阻抗测量值，利用基准阻抗测量值进行函数拟合，获取拟合函数，当阻抗测试机测量一个待测工件的阻抗测量值后通过拟合函数获取该阻抗测量值的偏差值，进而对该阻抗测量值进行校准，通过本发明提出的阻抗测试机校准方法，当待测工件的阻抗值与基准阻抗的阻抗值相差较大时，可以准确的实现对阻抗测量值的校准，进而准确确定待测工件的实际值。

附图说明

图1是实施例中的测试机校准方法流程图；

图2是实施例中的另一种测试机校准方法流程图；

图3是实施例中的测试机校准装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

本实施例提出一种测试机校准方法，该方法适用于测试机(阻抗测试仪)的阻抗测量值校准的情况。

本实施例中，测试机测量待测工件时可以得到待测工件的阻抗测量值，对测试机的阻抗测量值进行校准时，通过拟合函数确定阻抗测量值的阻抗测量偏差值，通过阻抗测量偏差值对阻抗测量值进行校准，以准确的确定测试机测量待测工件时，待测工件的实际阻抗值。

本实施例中，拟合函数的确定方法为：

获取多个基准阻抗测量值，其中，不同基准阻抗测量值对应不同标称值的基准阻抗。

获取每个基准阻抗测量值与对应基准阻抗的标称值之间的偏差值，将一个基准阻抗测量值以及其对应的偏差值作为一个坐标点，利用全部坐标点生成拟合函数。

本实施例中，拟合函数可以通过函数拟合的方式确定，根据函数拟合的方式，拟合函数可以表示为直线、分段直线等形式。

图1是实施例中的测试机校准方法流程图，参考图1，在一种可实施方案中，测试机校准方法具体包括：

S101.测量至少三个基准阻抗，得到至少三个基准阻抗测量值。

示例性的，本实施例中，基准阻抗的标称值和实际值相同，例如，标称值为50欧姆的基准阻抗的实际值同样为50欧姆。

示例性的，本实施例中，对基准阻抗的形式不做限定，基准阻抗可以为阻抗线、阻抗棒等。

本步骤中，一个基准阻抗对应至少一个基准阻抗测量值，至少三个基准阻抗的数值互不相同。

示例性的，以测量基准阻抗时采用单端阻抗测量模式为例，可以选用阻抗值分别为25欧姆、50欧姆、75欧姆的三个基准阻抗进行测量；

可以分别获取每个基准阻抗的一个基准阻抗测量值，共三个基准阻抗测量值(例如，24.5欧姆、50.5欧姆、74.1欧姆)；

也可以对一个基准阻抗测量多次，得到该基准阻抗的多个基准阻抗测量值，例如，对25欧姆基准阻抗测量两次，得到与25欧姆基准阻抗对应的两个基准阻抗测量值，对50欧姆基准阻抗测量两次，得到与50欧姆基准阻抗对应的两个基准阻抗测量值，对75欧姆基准阻抗测量两次，得到与75欧姆基准阻抗对应的两个基准阻抗测量值。

示例性的，若对一个基准阻抗测量多次，得到该基准阻抗的多个基准阻抗测量值，则计算多个基准阻抗测量值的平均值，将平均值作为进行函数拟合时采用的，与该基准阻抗对应的基准阻抗测量值。

S102.基于基准阻抗测量值进行函数拟合，生成拟合函数。

示例性的，本实施例中，函数拟合的方式可以为：

将基准阻抗的标称值与对应的基准阻抗测量值作为一个坐标点，利用全部的坐标点进行函数拟合，例如，利用(25，24.5)、(50，50.5)、(75，74.1)三个坐标点进行函数拟合；

将基准阻抗的标称值、对应基准阻抗测量值与基准阻抗标称值的差值作为一个坐标点，利用全部的坐标点进行函数拟合，例如，利用(25，0.5)、(50，-0.5)、(75，0.9)三个坐标点进行函数拟合；

将基准阻抗测量值、对应基准阻抗测量值与基准阻抗标称值的差值作为一个坐标点，利用全部的坐标点进行函数拟合，例如，利用(24.5，0.5)、(50.5，-0.5)、(74.1，0.9)三个坐标点进行函数拟合。

S103.获取待测工件(例如电路板)的阻抗测量值，根据拟合函数确定阻抗测量值的偏差值。

示例性的，根据拟合函数确定阻抗测量值的偏差值可以为：

若将基准阻抗的标称值与对应的基准阻抗测量值作为一个坐标点，利用全部的坐标点进行函数拟合，则将待测工件的标称值A带入拟合函数，获取拟合函数与标称值A对应的测量值B，计算标称值A与测量值B的差值Δ，差值Δ即为阻抗测量值的偏差值；

若将基准阻抗的标称值、对应基准阻抗测量值与基准阻抗标称值的差值作为一个坐标点，利用全部的坐标点进行函数拟合，则将待测工件的标称值D带入拟合函数，获取拟合函数上与标称值D对应的差值Δ，差值Δ即为阻抗测量值的偏差值；

若将基准阻抗测量值、对应基准阻抗测量值与基准阻抗标称值的差值作为一个坐标点，利用全部的坐标点进行函数拟合，则将待测工件的阻抗测量值C带入拟合函数，获取拟合函数上与阻抗测量值C对应的差值Δ，差值Δ即为阻抗测量值的偏差值。

S104.根据阻抗测量值和偏差值确定待测工件的实际阻抗值。

示例性的，本实施例中，待测工件的实际阻抗值为待测工件的阻抗测量值与阻抗测量值的偏差值的和。

本实施例提出的阻抗测试机校准方法中，使用阻抗测试机测量数值不同的若干基准阻抗，获取对应的若干基准阻抗测量值，利用基准阻抗测量值进行函数拟合，获取拟合函数，当阻抗测试机测量一个待测工件的阻抗测量值后通过拟合函数获取该阻抗测量值的偏差值，进而对该阻抗测量值进行校准，通过本实施例提出的阻抗测试机校准方法，当待测工件的阻抗值与基准阻抗的阻抗值相差较大时，可以准确的实现对阻抗测量值的校准，进而准确确定待测工件的实际值。

图2是实施例中的另一种测试机校准方法流程图，参考图2，在一种可实施方案中，测试机校准方法具体包括：

S201.测量至少三个基准阻抗，得到至少三个基准阻抗测量值。

示例性的，本步骤与步骤S101中记载的方案相同。

S202.确定基准阻抗的标称值，根据基准阻抗的标称值和其对应的基准阻抗测量值确定基准阻抗的偏差值。

示例性的，本方案中，若对一个基准阻抗测量一次，得到该基准阻抗的一个基准阻抗测量值，则直接根据该基准阻抗的标称值以及该基准阻抗的基准阻抗测量值计算该基准阻抗的偏差值；

若对一个基准阻抗测量多次，得到该基准阻抗的多个基准阻抗测量值，计算多个基准阻抗测量值的平均值，根据该基准阻抗的标称值以及上述平均值计算该基准阻抗的偏差值。

S203.利用每一个基准阻抗的基准阻抗测量值以及其对应的偏差值构建坐标点。

S204.将基准阻抗测量值作为横坐标，依次选择横坐标相邻的两个坐标点进行直线拟合，得到拟合分段直线。

本方案中，将步骤S203中确定的坐标点进行分组生成若干坐标点对，使一个坐标点对包括两个指定的坐标点，确定每个坐标点对中两个坐标点之间的线性函数。

示例性的，若测量基准阻抗时采用单端阻抗测量模式，设定选用基准阻抗的阻抗值分别为25欧姆、50欧姆、75欧姆，每个基准阻抗的基准阻抗测量值分别C₂₅、C₅₀、C₇₅，进行直线拟合时采用的坐标点为(C₂₅，Δ₂₅)，(C₅₀，Δ₅₀)，(C₇₅，Δ₇₅)。

示例性的，基于上述三个坐标点进行直线拟合时，利用(C₂₅，Δ₂₅)，(C₅₀，Δ₅₀)两个坐标点进行拟合得到下述线性函数：

y＝k₁x+b₁，25≤x_b≤50

利用(C₅₀，Δ₅₀)，(C₇₅，Δ₇₅)两个坐标点进行拟合得到下述线性函数：

y＝k₂x+b₂，50≤x_b≤75

上述直线方程中，y表示阻抗测量，x表示阻抗测量的偏差值，x_b表示阻抗的阻抗值。

示例性的，若测量基准阻抗时采用差分阻抗测量模式，则在该模式下，一个基准阻抗可以包括两个数值相同或者不同的基准阻抗单元。

例如，设定选用基准阻抗的阻抗值分别为50欧姆、100欧姆、150欧姆，则50欧姆的基准阻抗可以由两个25欧姆的基准阻抗单元构成；100欧姆的基准阻抗可以由两个50欧姆的基准阻抗单元构成或者一个25欧姆和一个75欧姆的基准阻抗单元构成；150欧姆的基准阻抗可以由两个75欧姆的基准阻抗单元构成。

设定每个基准阻抗的基准阻抗测量值分别C₅₀、C₁₀₀、C₁₅₀，进行直线拟合时采用的坐标点为(C₅₀，Δ₅₀)，(C₁₀₀，Δ₁₀₀)，(C₁₅₀，Δ₁₅₀)。

示例性的，基于上述三个坐标点进行直线拟合时，利用(C₅₀，Δ₅₀)，(C₁₀₀，Δ₁₀₀)两个坐标点进行拟合得到下述线性函数：

y＝k₃x+b₃，50≤x_b≤100

利用(C₁₀₀，Δ₁₀₀)，(C₁₅₀，Δ₁₅₀)两个坐标点进行拟合得到下述线性函数：

y＝k₄x+b₄，100≤x_b≤150

S205.获取待测工件的阻抗测量值，根据拟合函数确定阻抗测量值的偏差值。

在步骤S204的基础上，本步骤中，比较阻抗测量值和线性函数的定义域，若阻抗测量值包含于一个线性函数的定义域内，则定义域包含阻抗测量值的线性函数与待测工件对应，将阻抗测量值带入上述线性函数中，得到阻抗测量值的偏差值。

S206.根据阻抗测量值和偏差值确定待测工件的实际阻抗值。

本方案中，待测工件的实际阻抗值为待测工件的阻抗测量值与阻抗测量值的偏差值的和。

实施例二

本实施例提出一种测试机校准装置，包括控制器和阻抗测试基准件。

阻抗测试基准件包括底板，底板上配置有信号端子、接地端子以及射频接口；

阻抗测试基准件还包括基准阻抗单元，基准阻抗单元与射频接口相连接，在底板的内部，信号端子通过阻抗线与射频接口相连接。

本实施例中，基准阻抗单元的数量和数值可以根据需求设定，图3是实施例中的阻抗测试机校准装置结构示意图，参考图3，阻抗测试机校准装置可以具体包括底板，底板上配置有安装孔1；

底板上配置有信号端子P2、P3、P6、P7、P10、P11，接地端子P1、P4、P5、P8、P9、P12，射频接口J1～J6，其中，底板内部，信号端子P2、P3、P6、P7、P10、P11分别通过一条50欧姆阻抗线与射频接口J1～J6相连接。

阻抗测试机校准装置还包括两条25欧姆基准阻抗单元、两条50欧姆基准阻抗单元、两条75欧姆基准阻抗单元，其中，射频接口J1、J2分别与一条25欧姆基准阻抗单元相连接，射频接口J3、J4分别与一条50欧姆基准阻抗单元相连接，射频接口J5、J6分别与一条75欧姆基准阻抗单元相连接。

示例性的，本实施例中，基准阻抗单元的形式为半钢电缆组件，阻抗测试机校准装置可以用于单端阻抗测试和差分阻抗测试。

示例性的，进行单端阻抗测试时，一个基准阻抗包括一个基准阻抗单元，测量至少三个基准阻抗，得到至少三个基准阻抗测量值包括：

获取25欧姆基准阻抗单元的基准阻抗测量值、获取50欧姆基准阻抗单元的基准阻抗测量值、获取75欧姆基准阻抗单元的基准阻抗测量值。

示例性的，获取25欧姆基准阻抗单元的基准阻抗测量值时，将阻抗测试机的信号探针连接至信号端子P2，将阻抗测试机的接地探针连接至接地端子P1，阻抗测试机的测试信号经过信号探针、信号端子P2、50欧姆阻抗线、射频接口J1进入25欧姆基准阻抗单元，随后测试信号经过25欧姆基准阻抗单元返回射频接口J1，经50欧姆阻抗线、信号端子P2、信号探针后返回阻抗测试机，阻抗测试机输出25欧姆基准阻抗单元的阻抗测量值。

示例性的，获取50欧姆基准阻抗单元的基准阻抗测量值时，将阻抗测试机的信号探针连接至信号端子P6，将阻抗测试机的接地探针连接至接地端子P5。

示例性的，获取75欧姆基准阻抗单元的基准阻抗测量值时，将阻抗测试机的信号探针连接至信号端子P10，将阻抗测试机的接地探针连接至接地端子P9。

获取50欧姆基准阻抗单元、75欧姆基准阻抗单元的基准阻抗测量值时，测试信号的流动方式与获取25欧姆基准阻抗单元的基准阻抗测量值时的测试信号流动方式相同，测试信号由测试探针输出，测试信号经测试探针返回阻抗测试机。

示例性的，进行差分阻抗测试时，一个基准阻抗包括两个相同的基准阻抗单元，测量至少三个基准阻抗，得到至少三个基准阻抗测量值包括：

获取50欧姆基准阻抗的基准阻抗测量值、获取100欧姆基准阻抗的基准阻抗测量值、获取150欧姆基准阻抗的基准阻抗测量值。

示例性的，获取50欧姆基准阻抗的基准阻抗测量值时，将阻抗测试机的信号探针连接至信号端子P2、P3；

测试信号中的第一差分信号量经过信号探针、信号端子P2、50欧姆阻抗线、射频接口J1进入25欧姆基准阻抗单元，随后第一差分信号量经过25欧姆基准阻抗单元返回射频接口J1，经50欧姆阻抗线、信号端子P2、信号探针后返回阻抗测试机；

同时，测试信号中的第二差分信号测试信号中经过信号探针、信号端子P3、50欧姆阻抗线、射频接口J2进入25欧姆基准阻抗单元，随后第二差分信号测试信号中经过25欧姆基准阻抗单元返回射频接口J2，经50欧姆阻抗线、信号端子P3、信号探针后返回阻抗测试机；

阻抗测试机接收到返回的测试信号后输出50欧姆基准阻抗的基准阻抗测量值。

示例性的，获取100欧姆基准阻抗的基准阻抗测量值时，将阻抗测试机的信号探针连接至信号端子P6、P7。

示例性的，获取150欧姆基准阻抗的基准阻抗测量值时，将阻抗测试机的信号探针连接至信号端子P10、P11。

获取100欧姆基准阻抗、150欧姆基准阻抗的基准阻抗测量值时，测试信号的流动方式与获取50欧姆基准阻抗的基准阻抗测量值时的测试信号流动方式相同。

示例性的，控制器配置有实施例一中记载的任意一种阻抗测试机校准方法，阻抗测试机输出基准阻抗测量值后，控制器可以根据实施例一中记载的任意一种阻抗测试机校准方法确定阻抗测试机测量某一阻抗时的偏差值，进而实现对阻抗测试机的校准。

本实施提出的阻抗测试机校准装置包括控制器和阻抗测试基准件，阻抗测试基准件配置有多个数值不同的基准阻抗，利用该阻抗测试基准件可以进行单端阻抗校准测试和差分阻抗校准测试，方便的获取若干数值不同的基准阻抗的基准阻抗测量值，控制器获取基准阻抗测量值后，利用基准阻抗测量值进行函数拟合，获取拟合函数，当阻抗测试机测量一个待测工件的阻抗测量值后，通过拟合函数获取该阻抗测量值的偏差值，进而对该阻抗测量值进行校准，提高阻抗测试的准确性。

实施例三

本实施例提出一种测试机，包括实施例二记载的任意一种阻抗测试机校准装置，其有益效果与实施例二记载的有益效果相同，在此不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种测试机校准方法，其特征在于，包括：

获取多个基准阻抗测量值，其中，不同所述基准阻抗测量值对应不同标称值的基准阻抗；

获取每个基准阻抗测量值与对应所述基准阻抗的标称值之间的偏差值，将一个所述基准阻抗测量值以及其对应的所述偏差值作为一个坐标点，利用全部所述坐标点生成拟合函数；

获取待测工件的阻抗测量值，根据所述拟合函数确定所述待测工件的阻抗测量偏差值，根据所述待测工件的阻抗测量值和所述阻抗测量偏差值确定所述待测工件的实际阻抗值。

2.如权利要求1所述的测试机校准方法，其特征在于，利用全部所述坐标点生成拟合函数包括：

将所述坐标点进行分组生成若干坐标点对，一个所述坐标点对包括两个指定的所述坐标点，确定每个所述坐标点对中两个所述坐标点之间的线性函数。

3.如权利要求2所述的测试机校准方法，其特征在于，根据所述阻抗测量值确定与所述待测工件对应的线性函数；

根据与所述待测工件对应的线性函数确定所述待测工件的阻抗测量偏差值。

4.如权利要求3所述的测试机校准方法，其特征在于，若所述阻抗测量值包含于一个所述线性函数的定义域内，则定义域包含所述阻抗测量值的线性函数与所述待测工件对应。

5.如权利要求1所述的测试机校准方法，其特征在于，进行单端阻抗测试时，所述基准阻抗测量值为单端阻抗测试值；

进行差分阻抗测试时，所述基准阻抗测量值为差分阻抗测试值。

6.一种校准装置，其特征在于，包括控制器和阻抗测试基准件；

所述阻抗测试基准件配置有多个标称值互不相同的基准阻抗；

所述控制器用于：获取多个基准阻抗测量值，其中，不同所述基准阻抗测量值对应不同标称值的基准阻抗；

获取每个基准阻抗测量值与对应所述基准阻抗的标称值之间的偏差值，将一个所述基准阻抗测量值以及其对应的所述偏差值作为一个坐标点，利用全部所述坐标点生成拟合函数；

获取待测工件的阻抗测量值，根据所述拟合函数确定所述待测工件的阻抗测量偏差值，根据所述待测工件的阻抗测量值和所述阻抗测量偏差值确定所述待测工件的实际阻抗值。

7.如权利要求6所述的校准装置，其特征在于，所述阻抗测试基准件还配置有若干信号端子、若干接地端子、若干射频接口；

一个射频接口与一个所述信号端子以及一个所述基准阻抗相连接。

8.如权利要求6所述的校准装置，其特征在于，所述阻抗测试基准件包括至少三组基准阻抗；

一组基准阻抗包括两个标称值相同的基准阻抗，不同组基准阻抗中的基准阻抗的标称值互不相同。

9.如权利要求8所述的校准装置，其特征在于，所述阻抗测试基准件至少包括25欧姆基准阻抗、50欧姆基准阻抗、75欧姆基准阻抗。

10.如权利要求6所述的校准装置，其特征在于，所述信号端子通过50欧姆阻抗线与所述射频接口相连接。

11.一种测试机，其特征在于，包括权利要求6至10任一所述的校准装置。

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