CN114487905A - 一种线缆连接线连接状态及精度的测试装置和测试方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于测试线缆连接线以及精度的测试装置和测试方法，该装置包括线缆压接模块、测试电阻、选通模块、测试仪表和控制及测试中心；控制及测试中心同测试仪表和选通模块相连，用于控制测试仪表对所有线缆通路的线缆线损测试、断路和短路测试，以及对第一接口和第二接口直接短接后的端口线损测试；其中，每条线缆通路通过测试电阻同控制及测试中心相连，短路测试为对N条线缆通路中相邻的两个数据通道间的短路状态测试，各线缆通路的实际线缆线损为测试得到的线缆线损减去端口线损测试。因此，本发明能够提供一种能快速判断线缆压接的导通效果，包括阻抗检测,且检测过程利用计数器自动化控制。

Description

一种线缆连接线连接状态及精度的测试装置和测试方法
技术领域
本发明涉及半导体自动测试设备(Automatic Test Equipment，简称ATE)领域，尤其涉及一种线缆连接线连接状态及精度的测试装置和测试方法。
背景技术
为了满足当今ATE测试和测量设备发展的要求，PCB板卡和连接器压接产品的发展方向具有几个明显的特征：
①、更高的互连性能：信号连接器将追求更高的数据传输速率；
②、更高的连接密度：在不影响互连性能的基础上，最小化板卡连接器引脚间距，外壳宽度和堆叠高度，以最大程度地提高单位空间中的连接密度。
也就是说，现有测试设备信号外接板卡连接器呈现数据通道数越来越多，分布越来越密的情况，目前，主要是通过压接单元让连接器和PCB板卡压接连接，压接后的线缆，经常存在有开路以及阻值过大的现象，该现象在实际使用中存在很大的风险。要判断压接后的PCB板卡产品在今后的使用中是否能够正常地工作，出厂测试测量工序必不可少。
为了满足测试的要求，测试和测量设备在高精度和可靠性方面的特征变得越来越重要。尤其是对测试和测量的可靠性和测试精度方面提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种线缆连接线连接状态及精度的测试装置和测试方法，其能快速判断线缆压接的导通效果，包括阻抗检测，且检测过程利用计数器自动化控制。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种线缆连接线连接状态及精度的测试装置，所述线缆主体包括N条线缆通路；其包括：
线缆压接模块，包括第一接口、第二接口、夹具线损测试单元和线缆主体测试单元，所述夹具线损测试单元用于测试所述第一接口和第二接口直接短接后的线损阻值，每条所述线缆通路的两端分别接在相应的所述第一接口和第二接口之间，以形成各数据通道的对应连接；其中，N为正整数；
测试电阻，连接在稳压电源和所述第一接口之间，所述测试电阻值为R；
选通模块，用于选择测试模式以及所述夹具和所述线缆通道的通断；其中，所述测试模式包括夹具线损测试模式或线缆连接状态及精度测试模式；
测试仪表，连接在所述测试电阻的两端；
控制及测试中心，同所述测试仪表和所述选通模块相连，用于控制所述测试仪表对所有所述线缆通路的线缆线损测试、断路和短路测试，以及对所述第一接口和第二接口直接短接后的端口线损测试；其中，每条所述线缆通路通过所述测试电阻同所述控制及测试中心相连，所述短路测试为对所述N条线缆通路中相邻的两个数据通道间的短路状态测试，各所述线缆通路的实际线缆线损为测试得到的线缆线损减去端口线损测试。
进一步地，所述控制及测试中心包括测试模式选择模块、测试执行模块和判断模块；所述测试模式选择模块用于选择当前的测试是夹具线损测试模式或线缆连接状态及精度测试模式，所述线缆连接状态及精度测试模式包括短路状态、断路状态和线损状态；如果是处于短路测试状态，所述测试执行模块将所述各数据通道中相邻的两个数据通道形成测试组，按所述测试组的顺序将所述N个数据通道中相邻的两个数据通道间的短路状态进行测试，并将测试结果发送到所述判断模块，所述判断模块根据所述测试仪表检测到的阻值，判断是否有短路的数据通道；如果是测试断路状态或线损状态，所述测试执行模块依次将所述各数据通道的断路状态进行测试，并将测试结果发送到所述判断模块，所述判断模块根据所述测试仪表检测到的阻值，判断是否有处于断路状态或线损状态的数据通道。
进一步地，在测试时，所述测试模式选择模块先选择短路测试模式，完成后再选择夹具线损测试模式，最后选择断路测试模式。
进一步地，所述测试执行模块包括计数器和导通开关。
为实现上述目的，本发明又一的技术方案如下：
一种用于测试线缆连接线以及精度的测试方法，其采用权利要求1所述的线缆连接线连接状态及精度的测试装置，其特征在于，包括短路测试步骤S1、夹具线损测试步骤S2、线缆通路的实际线缆线损或断路测试S3和/或数据处理步骤；
所述短路测试步骤S1为对所述N条线缆通路中相邻的两个数据通道间的是否短路的状态测试；
所述夹具线损测试步骤S2用于测试所述第一接口和第二接口直接短接后的所述测试电阻两端的线损阻值；
所述线缆连接状态及精度测试步骤S3用于对所有所述线缆通路的线缆断路和线损测试；所述断路和线损测试为对所述N条线缆通路依次选通与所述测试电阻形成回路，测试获得所述测试电阻的结果阻值；
所述数据处理步骤S4用于根据线损阻值和结果阻值，得到所有所述线缆通路的线缆线损测试和断路测试结果；其中，各所述线缆通路的实际线缆线损为测试得到的线缆线损减去端口线损测试；如果所述阻抗值为无穷大则无短路，如果所述阻抗值为低阻抗则判断为短路；
进一步地，所述夹具线损测试步骤S1包括：
步骤S11：将所述N个数据通道中相邻的两个线缆通路形成测试组；
步骤S12：所述测试仪表测量端直接依次连接到每一个所述测试组中的相邻两个线缆通路，通过所述选通模块依次选通相邻两个线缆通路，并检测两个线缆通路的电阻值以及传输该电阻值到所述控制及测试中心；
步骤S13：根据所述电阻值的测试结果，所述控制及测试中心判断是否有短路的线缆通路。
从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
①、快速判断其压接后的效果；
②、自动化检测其测试线缆连接线连接状态及精度。
附图说明
图1所示为本发明实施例中用于测试线缆连接线以及精度的测试装置的示意图
具体实施方式
下面结合附图1，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
请参阅图1，图1所示为本发明实施例中用于测试线缆连接线以及精度的测试装置的示意图。如图1所示，该测试装置包括线缆压接模块、测试电阻、选通模块和控制及测试中心测试仪表。所述线缆主体包括N条线缆通路，其中，N为正整数。该测试装置用于解决压接后的N条线缆通路，经常有开路以及阻值过大的现象。
也就是说，本发明通过对连接器对接线缆框架的设计、控制及测试中心电路设计以及程序的编写就可以成功地检测各线缆通路的接触连接是否会出现短路、断路、线缆线损和端口线损。
在本发明的实施例中，线缆压接模块可以包括第一接口、第二接口、夹具线损测试单元和线缆主体测试单元，所述夹具线损测试单元用于测试所述第一接口和第二接口直接短接后的线损阻值，每条所述线缆通路的两端分别接在相应的所述第一接口和第二接口之间，以形成各线缆通路的对应连接。
测试电阻连接在稳压电源和所述第一接口之间，所述测试电阻值为R，较佳地，测试电阻值的阻值R为精密电阻100ohm。选通模块用于选择测试模式以及所述夹具和所述线缆通道的通断；其中，所述测试模式包括夹具线损测试模式或线缆连接状态及精度测试模式；测试仪表连接在所述测试电阻的两端，通常该测试仪表可以为万用表。
控制及测试中心同所述测试仪表和所述选通模块相连，用于控制所述测试仪表对所有所述线缆通路的线缆线损测试、断路和短路测试，以及对所述第一接口和第二接口直接短接后的端口线损测试；其中，每条所述线缆通路通过所述测试电阻同所述控制及测试中心相连，所述短路测试为对所述N条线缆通路中相邻的两个数据通道间的短路状态测试，各所述线缆通路的实际线缆线损为测试得到的线缆线损减去端口线损测试。
在测试时，所述测试模式选择模块先选择短路测试模式，完成后再选择夹具线损测试模式，最后选择断路测试模式。所述测试执行模块包括计数器和导通开关。
具体地，在本发明的实施例中，本发明的用于测试线缆连接线以及精度的测试装置，进行测试可以包括短路测试步骤S1和断路测试步骤S2：
实施例1(短路测试)
需要说明的是，在本发明的实施例中，每条所述线缆通路通过所述测试电阻同所述控制及测试中心相连，短路测试主要功能是当每条所述线缆通路的两端分别接在相应的所述第一接口和第二接口之间，以形成各数据通道的对应连接后，检测所述N条线缆通路中相邻的两个数据通道间的短路状态测试，以及每个同轴数据通道的芯线和外部是否有短路的情况。
具体地，短路测试就是测两个相邻的通路是否短路，短路测试步骤S1可以包括：
步骤S11：将所述N个数据通道中相邻的两个线缆通路形成测试组；
步骤S12：所述测试仪表测量端直接依次连接到每一个所述测试组中的相邻两个线缆通路，通过所述选通模块依次选通相邻两个线缆通路，并检测两个线缆通路的电阻值以及传输该电阻值到所述控制及测试中心；
步骤S13：根据所述电阻值的测试结果，所述控制及测试中心判断是否有短路的线缆通路。
实施例2(选择夹具线损测试模式)
请再参阅图1，夹具线损测试模式是测试不接线缆时的线损，也就是说，用于测试所述第一接口和第二接口直接短接后的线损阻值。当闭合开关闭合，各线缆通路直接第一接口和第二接口短接，这时，如果加载1V的稳定电压，精密电阻R为100ohm，则直接读取ADC(例如，万用表)的实际读取电压为V1，则夹具线损的值为(1/(V1/100)-100)ohm。
该夹具线损的值通常是引起测量误差，因此，在实际测量中，希望是越小越好。当然，在测试的时候，先需要知道夹具线损的值，就可以进一步得到各所述线缆通路的实际线缆线损的精确值，即测试得到的线缆线损减去端口线损(夹具线损)。
实施例3(线缆通路的实际线缆线损或断路测试模式)
需要说明的是，线缆通路的实际线缆线损或断路测试模式是由选通模块(MUX)和计数器控制的，计数器和MUX的选型通过线缆的数目而定，发光二极管是用于显示测试状态的，即连通的效果，发光二极管可以显示。
各条线缆通路的实际线缆线损测试通常根据所述万用表所出的结果确定。如果某条线缆通路的测量线损值同测试电阻值R相差很大，就可以判断相应的线缆通路已断路，通过所述某条线缆通路的测量线损值同测试电阻值R相差很不大，那就以判断相应的线缆通路有线损，该线缆通路的实际线缆线损为测试得到的线缆线损减去端口线损测试。
当闭合开关断开后，用计数器控制MUX的状态，依次选通N个线缆通道，即利用复用开关，不停切换状态，利用GPIB读回数据，对测试结果的数据的进行读取并存储，以便后期可以进行线性分析。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种线缆连接线连接状态及精度的测试装置，所述线缆主体包括N条线缆通路；其特征在于，包括：
线缆压接模块，包括第一接口、第二接口、夹具线损测试单元和线缆主体测试单元，所述夹具线损测试单元用于测试所述第一接口和第二接口直接短接后的线损阻值，每条所述线缆通路的两端分别接在相应的所述第一接口和第二接口之间，以形成各数据通道的对应连接；其中，N为正整数；
测试电阻，连接在稳压电源和所述第一接口之间，所述测试电阻值为R；
选通模块，用于选择测试模式以及所述夹具和所述线缆通道的通断；其中，所述测试模式包括夹具线损测试模式或线缆连接状态及精度测试模式；
测试仪表，连接在所述测试电阻的两端；
控制及测试中心，同所述测试仪表和所述选通模块相连，用于控制所述测试仪表对所有所述线缆通路的线缆线损测试、断路和短路测试，以及对所述第一接口和第二接口直接短接后的端口线损测试；其中，每条所述线缆通路通过所述测试电阻同所述控制及测试中心相连，所述短路测试为对所述N条线缆通路中相邻的两个数据通道间的短路状态测试，各所述线缆通路的实际线缆线损为测试得到的线缆线损减去端口线损测试。
2.根据权利要求1所述的线缆连接线连接状态及精度的测试装置，其特征在于，所述控制及测试中心包括测试模式选择模块、测试执行模块和判断模块；所述测试模式选择模块用于选择当前的测试是夹具线损测试模式或线缆连接状态及精度测试模式，所述线缆连接状态及精度测试模式包括短路状态、断路状态和线损状态；如果是处于短路测试状态，所述测试执行模块将所述各数据通道中相邻的两个数据通道形成测试组，按所述测试组的顺序将所述N个数据通道中相邻的两个数据通道间的短路状态进行测试，并将测试结果发送到所述判断模块，所述判断模块根据所述测试仪表检测到的阻值，判断是否有短路的数据通道；如果是测试断路状态或线损状态，所述测试执行模块依次将所述各数据通道的断路状态进行测试，并将测试结果发送到所述判断模块，所述判断模块根据所述测试仪表检测到的阻值，判断是否有处于断路状态或线损状态的数据通道。
3.根据权利要求2所述的线缆连接线连接状态及精度的测试装置，其特征在于，在测试时，所述测试模式选择模块先选择短路测试模式，完成后再选择夹具线损测试模式，最后选择断路测试模式。
4.根据权利要求2所述的线缆连接线连接状态及精度的测试装置，其特征在于，所述测试执行模块包括计数器和导通开关。
5.一种用于测试线缆连接线以及精度的测试方法，其采用权利要求1所述的线缆连接线连接状态及精度的测试装置，其特征在于，包括短路测试步骤S1、夹具线损测试步骤S2、线缆通路的实际线缆线损或断路测试S3和/或数据处理步骤；
所述短路测试步骤S1为对所述N条线缆通路中相邻的两个数据通道间的是否短路的状态测试；
所述夹具线损测试步骤S2用于测试所述第一接口和第二接口直接短接后的所述测试电阻两端的线损阻值；
所述线缆连接状态及精度测试步骤S3用于对所有所述线缆通路的线缆断路和线损测试；所述断路和线损测试为对所述N条线缆通路依次选通与所述测试电阻形成回路，测试获得所述测试电阻的结果阻值；
所述数据处理步骤S4用于根据线损阻值和结果阻值，得到所有所述线缆通路的线缆线损测试和断路测试结果；其中，各所述线缆通路的实际线缆线损为测试得到的线缆线损减去端口线损测试；如果所述阻抗值为无穷大则无短路，如果所述阻抗值为低阻抗则判断为短路。
6.根据权利要求5所述的线缆连接线连接状态及精度的测试的方法，其特征在于，所述夹具线损测试步骤S1包括：
步骤S11：将所述N个数据通道中相邻的两个线缆通路形成测试组；
步骤S12：所述测试仪表测量端直接依次连接到每一个所述测试组中的相邻两个线缆通路，通过所述选通模块依次选通相邻两个线缆通路，并检测两个线缆通路的电阻值以及传输该电阻值到所述控制及测试中心；
步骤S13：根据所述电阻值的测试结果，所述控制及测试中心判断是否有短路的线缆通路。
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