CN114280500A - 一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的属于光模块检测设备技术领域,具体为一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置,包括光模块外壳短路检测结构,所述光模块外壳短路检测结构连接个人计算机,所述光模块外壳短路检测结构是由USB接口、DC‑DC变换器、USB‑I2C转换器、TPX插座、TPX光模块、微控制单元、分压网络和弹性探针组成,所述分压网络是由电阻R1、电阻R2、电阻R3和开关S1组成,所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3和所述开关S1为串联,本发明实现以一种低成本解决方案,在不刮花光模块金属外壳的前提下,高效自动地筛选出光模块金属外壳已经和内部电路短路的异常坏件。
Description
技术领域
本发明涉及光模块检测设备技术领域,具体为一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置。
背景技术
光模块在硬件上主要由光器件、柔性电路板、硬质电路板、金属外壳等组成,实践证实,光模块有可能因为光器件PIN脚过长刺破绝缘胶带短路到金属外壳,或柔板上锡珠过大短路到金属外壳,或电路板上某电子器件位置太靠近外壳而短路到金属外壳,不一而足。但通常光模块在生产过程中,为了保证光模块外壳不被光模块鼠笼划伤,测试装置都是不带光模块鼠笼的,所以很多时候,即使光器件TOSA的LD+管脚短路到金属外壳,或者柔板的VCC短路到金属外壳,只要光模块的金属外壳不和通过鼠笼和系统地连接,则这支光模块的性能是基本不受影响的。但是光模块的最终应用场景,是插入鼠笼和系统地连接的,那么前面提到的厂内良品就不能正常工作了,所以光模块在生产过程中,是有极大必要实现一次短路检测工序的,即判断光模块金属外壳是否已经短路到内部电路的工序。
目前的检测方式主要有两种:
1.将光模块插入不带鼠笼的评估板上电,人工用万用表测量光模块的外壳到地电压,如果万用表测量光模块的外壳到地电压远大于0V,就说明光模块的金属外壳短路到内部电路板上的高电平信号或VCC;
优点:简单易操作,能快速分辨光模块的金属外壳是否已经短路到内部电路板上的高电平信号或VCC;
缺点:不能实现自动化,不能分辨光模块的金属外壳是否已经短路到内部电路板上的低电平信号或GND;
2.将光模块插入带鼠笼的评估板上电,鼠笼再串一个10k电阻上拉到VCC,人工用万用表测量光模块的外壳到地电压,如果万用表测量光模块的外壳到地电压接近0V,就说明光模块的金属外壳短路到内部电路板上的低电平信号或GND;
优点:简单易操作,能快速分辨光模块的金属外壳是否已经短路到内部电路板上的低电平信号或GND;
缺点:不能实现自动化,光模块插入鼠笼后容易刮花外壳,不能分辨光模块的金属外壳是否已经短路到内部电路板上的高电平信号或VCC。
为此,我们提出一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置。
发明内容
鉴于上述和/或现有一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置中存在的问题,提出了本发明。
因此,本发明的目的是提供一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置,能够解决上述提出现有的问题。
为解决上述技术问题,根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:
一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置,其包括光模块外壳短路检测结构,所述光模块外壳短路检测结构连接个人计算机,所述光模块外壳短路检测结构是由USB接口、DC-DC变换器、USB-I2C转换器、TPX插座、TPX光模块、微控制单元、分压网络和弹性探针组成;
所述分压网络是由电阻R1、电阻R2、电阻R3和开关S1组成,所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3和所述开关S1为串联,所述微控制单元的I/O输出口上的On/off管脚连接开关S1,所述开关S1的一端连接电阻R1,所述电阻R1远离开关S1的一端连接电源3.3V,所述开关S1远离电阻R1一端连接电阻R2,所述电阻R2远离开关S1的一端连接电阻R3,所述电阻R3远离电阻R2的一端连接GND,所述电阻R2与所述电阻R3之间连接在微控制单元的ADC上。
作为本发明所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置的一种优选方案,其中:所述电阻R1、所述电阻R2和所述电阻R3设置为10K欧姆。
作为本发明所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置的一种优选方案,其中:所述微控制单元上的ADC经过电阻R2与电阻R3之间连接在弹性探针上,所述弹性探针远离微控制单元的一端与所述TPX光模块上的金属外壳相接触,且TPX光模块插接在TPX插座上。
作为本发明所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置的一种优选方案,其中:所述USB接口通过USB连接个人计算机。
作为本发明所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置的一种优选方案,其中:所述USB接口的一端连接USB-I2C转换器。
作为本发明所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置的一种优选方案,其中:所述USB-I2C转换器的一端通过SCL连接TPX插座,所述USB-I2C转换器的一端通过SDA连接TPX插座,所述微控制单元与所述SCL和所述SDA相连接。
作为本发明所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置的一种优选方案,其中:所述USB接口的一端连接DC-DC变换器。
作为本发明所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置的一种优选方案,其中:所述DC-DC变换器的一端连接TPX插座。
作为本发明所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置的一种优选方案,其中:还包括一种检测方法,具体检测步骤如下:
S1,微控制单元控制其I/O口On/Off输出高电平去闭合这个开关S1,然后采样此情况下case上的电压值VCASEtoVCC,正常情况下这个采样值VCASEtoVCC应该是3.3V*10/(10+10+10)=1.1V,但如果case短路到GND或低电平了,这个采样值就低于1.1V,假设某低电平信号0.4V短路到TPX光模块的外壳上,那个3.3V经过电阻R1到TPX光模块的外壳上就会被这个0.4V吃掉,则0.4V经过电阻R2和电阻R3的分压到微控制单元的ADC就是0.2V,微控制单元会拿采样值VCASEtoVCC和预设阈值0.7V来比较,如果VCASEtoVCC<0.7V则微控制单元就判断TPX光模块的外壳case短路到低电平信号或GND了;
S2,微控制单元控制其I/O口On/Off输出低电平去断开这个开关S1,然后采样此情况下case上的电压值VCASEtoNC,正常情况下这个采样值VCASEtoNC应该是0V,但如果case短路到高电平信号或VCC或Vapd了,这个采样值就会远高于0V,假设某高电平信号1.0V短路到TPX光模块的外壳上,那个1.0V经过电阻R2和电阻R3的分压到微控制单元的ADC就是0.5V,微控制单元会拿采样值VCASEtoNC和预设阈值0.2V来比较,如果VCASEtoNC>0.2V则微控制单元就判断TPX光模块的外壳case短路到高电平信号或VCC,比如VCASEtoNC采样值是1.65V,微控制单元就可以判断是3.3V短路到TPX光模块的外壳上了,而通常因为Vapd均大于20V,远大于3倍微控制单元的2.5V精密参考电压源,此刻ADC的报出来的采样值就是是满量程的2.5V;
S3,只要开关闭合后VCASEtoVCC<0.7,或者开关断开后VCASEtoNC>0.2V,微控制单元就报错误代码VCASEShortErrorCode=1,表示有TPX光模块的外壳和内部电路存在短路异常,两个条件都不成立,则微控制单元就报错误代码VCASEShortErrorCode=0,表示有TPX光模块的外壳和内部电路不存在短路异常。
与现有技术相比:
本发明综合了万用表在TPX光模块的外壳悬空和串联10k电阻上拉到VCC的两种情况下测量外壳的思路,将容易刮花TPX光模块外壳的鼠笼改成柔性好且不易发生接触不良的弹性探针来连接TPX光模块的外壳到测试装置的采样电路,将万用表测电压改成测试装置上的带模数转换器ADC的微控制单元,将人工判断改成微控制单元自动判断并上报到个人计算机,从而实现以一种低成本解决方案,在不刮花光模块金属外壳的前提下,高效自动地筛选出光模块金属外壳已经和内部电路短路的异常坏件。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中:光模块外壳短路检测结构2、USB接口21、DC-DC变换器22、USB-I2C转换器23、TPX插座24、TPX光模块25、微控制单元26、分压网络27、弹性探针28、个人计算机3。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明提供一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置,请参阅图1,包括光模块外壳短路检测结构2,光模块外壳短路检测结构2连接个人计算机3,光模块外壳短路检测结构2是由USB接口21、DC-DC变换器22、USB-I2C转换器23、TPX插座24、TPX光模块25、微控制单元26、分压网络27和弹性探针28组成,微控制单元26设置为ADuC7020,通过ADuC7020具有12bit ADC和2.5V精密参考电压源,分压网络27是由电阻R1、电阻R2、电阻R3和开关S1组成,电阻R1、电阻R2、电阻R3和开关S1为串联,微控制单元26的I/O输出口上的On/off管脚连接开关S1,开关S1的一端连接电阻R1,电阻R1远离开关S1的一端连接电源3.3V,开关S1远离电阻R1一端连接电阻R2,电阻R2远离开关S1的一端连接电阻R3,电阻R3远离电阻R2的一端连接GND,电阻R2与电阻R3之间连接在微控制单元26的ADC上,微控制单元26通过分压网络27就可以采样外壳case电压,通过开关S1在闭合和断开情况下采样到的两个case电压值,和预设阈值进行比较,从而对异常短路情况进行报警,开关S1设置为TS5A4595,电阻R1、电阻R2和电阻R3设置为10K欧姆,微控制单元26上的ADC经过电阻R2与电阻R3之间连接在弹性探针28上,弹性探针28远离微控制单元26的一端与TPX光模块25上的金属外壳相接触,且TPX光模块25插接在TPX插座24上,USB接口21通过USB连接个人计算机3,USB接口21的一端连接USB-I2C转换器23,USB-I2C转换器23的一端通过SCL连接TPX插座24,USB-I2C转换器23的一端通过SDA连接TPX插座24,微控制单元26与SCL和SDA相连接,USB接口21的一端连接DC-DC变换器22,DC-DC变换器22的一端连接TPX插座24。
还包括一种检测方法,具体检测步骤如下:
S1,微控制单元26控制其I/O口On/Off输出高电平去闭合这个开关S1,然后采样此情况下case上的电压值VCASEtoVCC,正常情况下这个采样值VCASEtoVCC应该是3.3V*10/(10+10+10)=1.1V,但如果case短路到GND或低电平了,这个采样值就低于1.1V,假设某低电平信号0.4V短路到TPX光模块25的外壳上,那个3.3V经过电阻R1到TPX光模块25的外壳上就会被这个0.4V吃掉,则0.4V经过电阻R2和电阻R3的分压到微控制单元26的ADC就是0.2V,微控制单元26会拿采样值VCASEtoVCC和预设阈值0.7V来比较,如果VCASEtoVCC<0.7V则微控制单元26就判断TPX光模块25的外壳case短路到低电平信号或GND了;
S2,微控制单元26控制其I/O口On/Off输出低电平去断开这个开关S1,然后采样此情况下case上的电压值VCASEtoNC,正常情况下这个采样值VCASEtoNC应该是0V,但如果case短路到高电平信号或VCC或Vapd了,这个采样值就会远高于0V,假设某高电平信号1.0V短路到TPX光模块25的外壳上,那个1.0V经过电阻R2和电阻R3的分压到微控制单元26的ADC就是0.5V,微控制单元26会拿采样值VCASEtoNC和预设阈值0.2V来比较,如果VCASEtoNC>0.2V则微控制单元26就判断TPX光模块25的外壳case短路到高电平信号或VCC,比如VCASEtoNC采样值是1.65V,微控制单元26就可以判断是3.3V短路到TPX光模块25的外壳上了,而通常因为Vapd均大于20V,远大于3倍微控制单元26的2.5V精密参考电压源,此刻ADC的报出来的采样值就是是满量程的2.5V;
S3,只要开关闭合后VCASEtoVCC<0.7,或者开关断开后VCASEtoNC>0.2V,微控制单元26就报错误代码VCASEShortErrorCode=1,表示有TPX光模块25的外壳和内部电路存在短路异常,两个条件都不成立,则微控制单元26就报错误代码VCASEShortErrorCode=0,表示有TPX光模块25的外壳和内部电路不存在短路异常。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述,然而在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用,在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此,本发明并不局限于文中公开的特定实施方式,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (9)
1.一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置,包括光模块外壳短路检测结构(2),所述光模块外壳短路检测结构(2)连接个人计算机(3),其特征在于,所述光模块外壳短路检测结构(2)是由USB接口(21)、DC-DC变换器(22)、USB-I2C转换器(23)、TPX插座(24)、TPX光模块(25)、微控制单元(26)、分压网络(27)和弹性探针(28)组成;
所述分压网络(27)是由电阻R1、电阻R2、电阻R3和开关S1组成,所述电阻R1、所述电阻R2、所述电阻R3和所述开关S1为串联,所述微控制单元(26)的I/O输出口上的On/off管脚连接开关S1,所述开关S1的一端连接电阻R1,所述电阻R1远离开关S1的一端连接电源3.3V,所述开关S1远离电阻R1一端连接电阻R2,所述电阻R2远离开关S1的一端连接电阻R3,所述电阻R3远离电阻R2的一端连接GND,所述电阻R2与所述电阻R3之间连接在微控制单元(26)的ADC上。
2.根据权利要求1所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置,其特征在于,所述电阻R1、所述电阻R2和所述电阻R3设置为10K欧姆。
3.根据权利要求1所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置,其特征在于,所述微控制单元(26)上的ADC经过电阻R2与电阻R3之间连接在弹性探针(28)上,所述弹性探针(28)远离微控制单元(26)的一端与所述TPX光模块(25)上的金属外壳相接触,且TPX光模块(25)插接在TPX插座(24)上。
4.根据权利要求1所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置,其特征在于,所述USB接口(21)通过USB连接个人计算机(3)。
5.根据权利要求1所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置,其特征在于,所述USB接口(21)的一端连接USB-I2C转换器(23)。
6.根据权利要求1所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置,其特征在于,所述USB-I2C转换器(23)的一端通过SCL连接TPX插座(24),所述USB-I2C转换器(23)的一端通过SDA连接TPX插座(24),所述微控制单元(26)与所述SCL和所述SDA相连接。
7.根据权利要求1所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置,其特征在于,所述USB接口(21)的一端连接DC-DC变换器(22)。
8.根据权利要求1所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置,其特征在于,所述DC-DC变换器(22)的一端连接TPX插座(24)。
9.根据权利要求1所述的一种检测光模块金属外壳是否短路到内部电路的检测装置,其特征在于,还包括一种检测方法,具体检测步骤如下:
S1,微控制单元(26)控制其I/O口On/Off输出高电平去闭合这个开关S1,然后采样此情况下case上的电压值VCASEtoVCC,正常情况下这个采样值VCASEtoVCC应该是3.3V*10/(10+10+10)=1.1V,但如果case短路到GND或低电平了,这个采样值就低于1.1V,假设某低电平信号0.4V短路到TPX光模块(25)的外壳上,那个3.3V经过电阻R1到TPX光模块(25)的外壳上就会被这个0.4V吃掉,则0.4V经过电阻R2和电阻R3的分压到微控制单元(26)的ADC就是0.2V,微控制单元(26)会拿采样值VCASEtoVCC和预设阈值0.7V来比较,如果VCASEtoVCC<0.7V则微控制单元(26)就判断TPX光模块(25)的外壳case短路到低电平信号或GND了;
S2,微控制单元(26)控制其I/O口On/Off输出低电平去断开这个开关S1,然后采样此情况下case上的电压值VCASEtoNC,正常情况下这个采样值VCASEtoNC应该是0V,但如果case短路到高电平信号或VCC或Vapd了,这个采样值就会远高于0V,假设某高电平信号1.0V短路到TPX光模块(25)的外壳上,那个1.0V经过电阻R2和电阻R3的分压到微控制单元(26)的ADC就是0.5V,微控制单元(26)会拿采样值VCASEtoNC和预设阈值0.2V来比较,如果VCASEtoNC>0.2V则微控制单元(26)就判断TPX光模块(25)的外壳case短路到高电平信号或VCC,比如VCASEtoNC采样值是1.65V,微控制单元(26)就可以判断是3.3V短路到TPX光模块(25)的外壳上了,而通常因为Vapd均大于20V,远大于3倍微控制单元(26)的2.5V精密参考电压源,此刻ADC的报出来的采样值就是是满量程的2.5V;
S3,只要开关闭合后VCASEtoVCC<0.7,或者开关断开后VCASEtoNC>0.2V,微控制单元(26)就报错误代码VCASEShortErrorCode=1,表示有TPX光模块(25)的外壳和内部电路存在短路异常,两个条件都不成立,则微控制单元(26)就报错误代码VCASEShortErrorCode=0,表示有TPX光模块(25)的外壳和内部电路不存在短路异常。
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