CN116147896A - 一种感光元件用测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种感光元件用测试装置，其包括底座、盖体及光源，所述底座上设置有安装座，所述安装座与盖体之间设置有连接件，所述安装座上开设有供感光元件放置的安装槽，所述安装槽内设置有用于与电参数测量仪器连接的探针，所述感光元件位于安装槽内时与探针电连接；光源位于底座上方，所述盖体上开设有透光孔，且盖体盖设于底座上时光源通过透光孔与感光元件的感光面相对。本申请具有简化程序，减少工作量，提升测试效率的效果。

Description

一种感光元件用测试装置及测试方法

技术领域

本申请涉及元件测试的领域，尤其是涉及一种感光元件用测试装置及测试方法。

背景技术

目前，感光元件是具有光电转换功能或感光特性的电子元件，其可将光信号转化为电信号，或利用光敏电阻等特殊材质构件的特性对光信号作出反馈。感光元件包括光敏电阻、光耦器、光电二极管、CCD、CMOS等，其应用也较为广泛，包括摄影、传感器、自动控制等领域。

一般感光元件在制作完成后需要进行光照测试，光照测试主要检测感光元件对光的灵敏度，及在光照环境下的电特性及参数。为保证测试数据的一致性，需要保证每个感光元件的摆放位置、光焦距、光照强度等保持一致。而现有的感光元件测试方法一般通过人工校准测试实现，测试时将各感光元件放置于同一光源下，调整感光元件位置，使得光照距离保持在标准距离范围内，接入万用表等电参数测量仪器，统一调整光参数并采集感光元件的反馈情况并记录，最终分析反馈情况以判断感光元件的品质。

针对上述中的相关技术，发明人认为人工校准感光元件的方式存在有程序繁琐，工作量大，测试效率低下缺陷。

发明内容

第一方面，为了简化程序，减少工作量，提升测试效率，本申请提供一种感光元件用测试装置。

本申请提供的一种感光元件用测试装置，采用如下的技术方案：

一种感光元件用测试装置，包括底座、盖体及光源，所述底座上设置有安装座，所述安装座与盖体之间设置有连接件，所述安装座上开设有供感光元件放置的安装槽，所述安装槽内设置有用于与电参数测量仪器连接的探针，所述感光元件位于安装槽内时与探针电连接；光源位于底座上方，所述盖体上开设有透光孔，且盖体盖设于底座上时光源通过透光孔与感光元件的感光面相对。

通过采用上述技术方案，通过将感光元件放置于安装槽内，通过连接件对感光元件进行定位，并通过探针统一与外部的电参数测量仪器连接，控制光源提供统一的光照环境，光透过透光孔对感光元件进行测试，以此方便感光元件的安装与测试，且无需手动握持、接线，以此简化程序，减少工作量，提升测试效率。

优选的，所述连接件包括至少两个与安装座固定的第一卡块，所述盖体上开设有与安装座插接配合的圆槽，所述圆槽靠其开口处固定有第二卡块，安装座与圆槽插接时第一卡块与第二卡块旋转卡接。

通过采用上述技术方案，盖体与安装座相对旋转时，第一卡块与第二卡块相对转动并卡接，此时盖体限定感光元件的位置，以此减少感光元件因松动而产生的测量误差。

优选的，所述安装座上位于安装槽的一侧设置有光电探测器，所述光电探测器的感光面与位于安装槽内的感光元件的感光面平齐。

通过采用上述技术方案，通过与感光元件相近的光电探测器可以测量当前感光元件所接收的光的光强度是否与设定的光强度一致，若存在偏差，则可通过光电探测器的读数对光源的光照进行校准，以此减少光强度偏差对最终测量数据的影响，提高测量精度。

优选的，所述盖体上开设有通孔，所述盖体上位于通孔的一侧设置有遮光片，所述盖体与安装座连接时遮光片与光电探测器的感光面正对，当盖体旋转至第一卡块与第二卡块卡接时通孔与光电探测器的感光面正对。

通过采用上述技术方案，安装座插入盖体的圆槽内时遮光片与光电探测器的感光面正对，此时若工作人员因疏忽未通过旋转盖体锁定感光元件，则光电探测器的光强度读数会偏低甚至接近于零，以此提醒工作人员锁定盖体，并使得透光孔到达正确位置。而当盖体与安装座相对旋转时，第一卡块与第二卡块相对转动并卡接，此时通孔与光电探测器的感光面正对，以此检测盖体的就位情况，减少偏差。

优选的，所述安装槽内可拆卸连接有掩模板，所述掩模板上开设有至少两个形状一致且尺寸一致的分光孔，所述掩模板与感光元件的感光面平行。

通过采用上述技术方案，通过掩模板对光路进行分配，使得感光元件的不同感光位置、或者多个感光元件能接收到同等程度、同等面积的光照，以此提升最终电参数数据的精度。

优选的，所述探针与底座之间设置有弹性件，所述探针有偶数个且对称分布于安装槽内的两侧。

通过采用上述技术方案，弹性件用于支撑感光元件，一方面减少感光元件与安装槽底壁之间的刚性接触，保护感光元件，另一方面使得感光元件贴紧掩模板与盖体，减少三者之间的间隙，避免光产生散射与漫反射而影响最终的电参数数据的精度；而探针对称分布于安装槽内的两侧，可以提升弹力施加的均匀程度，保持感光元件的内部应力的平衡，减少弯折现象。

优选的，所述盖体上开设有弧形槽，所述安装座上设置有限位栓，所述盖体与安装座连接后限位栓与弧形槽插接配合，且所述弧形槽的弧心位于第一卡块的转动轴线上。

通过采用上述技术方案，限位栓与弧形槽相适配，盖体与安装座通过第一卡块与第二卡块的旋转卡接连接过程中，弧形槽起到导向作用，减少盖体的抖动、松动，从而避免感光元件受损或产生偏移现象。

优选的，所述底座包括第一电路板，所述第一电路板用于连接电参数测量仪器，所述安装座连接有第二电路板，所述第一电路板连接有母插，所述第二电路板连接有公插，所述公插与母插连接时电参数测量仪器与探针连接以采集电参数。

通过采用上述技术方案，第一电路板与第二电路板通过公插与母插连接，实现了安装座与底座的可拆卸，由于安装槽的尺寸按照感光元件的尺寸定制，因此通过可拆卸的方式可以方便针对感光元件的类型、规格对安装座进行更换调整，从而提升适用性。

优选的，所述安装座上位于安装槽的两侧均开设有预留槽，所述预留槽与安装槽连通。

通过采用上述技术方案，预留槽的设置可以方便工作人员取出位于安装槽内的感光元件，以此提升装卸效率。

第二方面，为了简化程序，减少工作量，提升测试效率，本申请提供一种测试方法，采用如下的技术方案：

一种测试方法，应用上述感光元件用测试装置，包括如下步骤，

将底座放置于光源下方；

将感光元件放置于安装槽内，使感光元件与探针电连接；

将盖体放置于安装座上，通过连接件连接盖体与安装座；

连接探针与电参数测量仪器；

开启光源，并调整光照强度至设定值；

通过电参数测量仪器读取对应感光元件的各项电参数，生成测试结果。

通过采用上述技术方案，通过将感光元件放置于安装槽内，并通过探针统一与外部的电参数测量仪器连接，以此方便感光元件的安装与测试。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过将感光元件放置于安装槽内，通过连接件对感光元件进行定位，并通过探针统一与外部的电参数测量仪器连接，控制光源提供统一的光照环境，光透过透光孔对感光元件进行测试，以此方便感光元件的安装与测试，且无需手动定位、接线，以此简化程序，减少工作量，提升测试效率；

2.盖体与安装座相对旋转时，第一卡块与第二卡块相对转动并卡接，此时盖体限定感光元件的位置，以此减少感光元件因松动而产生的测量误差；

3.光电探测器可以测量当前感光元件所接收的光的光强度是否与设定的光强度一致，若存在偏差，则可通过光电探测器的读数对光源的光照进行校准，以此减少光强度偏差对最终测量数据的影响，提高测量精度。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的爆炸结构示意图，主要展示第一电路板。

图3是图2中A处的局部放大示意图。

图4是本申请实施例的光伏板的结构示意图，主要展示正极触片。

图5是图3中B处的局部放大示意图。

图6是本申请实施例的盖体的结构示意图，主要展示遮光片。

图7是本申请实施例的方法流程图。

附图标记说明：1、底座；11、第一电路板；12、第二电路板；13、公插；14、母插；15、外壳；16、限位栓；2、安装座；21、安装槽；22、预留槽；23、第一卡块；24、光电探测器；3、盖体；31、弧形槽；32、透光孔；33、圆槽；34、第二卡块；35、通孔；36、遮光片；4、掩模板；41、分光孔；5、支架；51、套筒；52、伸缩杆；53、螺栓；54、光源；6、正极触片；61、负极触片；62、正极探针；63、负极探针；7、弹性件；71、筒壳；72、弹簧；73、端盖。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种感光元件用测试装置。参照图1、图2，一种感光元件用测试装置包括底座1、盖体3、光源54、设置于底座1上的安装座2及连接安装座2与盖体3的连接件。

参照图2、图3，安装座2顶部呈圆形，底部呈方形且与底座1固定，安装座2上开设有供感光元件放置的方形的安装槽21，安装槽21内设置有用于与电参数测量仪器连接的探针，感光元件位于安装槽21内时与探针电连接。光源54采用LED灯，用于提供统一的光照，盖体3上开设有透光孔32，光源54通过透光孔32与感光元件的感光面相对，光透过透光孔32照射在安装槽21内的感光元件的感光面上，以此使感光元件的输出电参数产生变化，并通过外部的电参数测量仪器进行直观显示，以此检测感光元件的电特性。

光源54，即LED灯通过支架5可拆卸固定于桌面等支撑物上，支架5包括套筒51与伸缩杆52，伸缩杆52滑移穿设于套筒51内，且一螺栓53穿过套筒51与伸缩杆52抵接，且螺栓53与套筒51螺纹连接，以此锁紧伸缩杆52。通过伸缩杆52与套筒51的相对滑移可调节光源54与下方的底座1的高度差，从而调节光焦距、光照距离和光照强度。

底座1包括第一电路板11及与第一电路板11连接的外壳15，第一电路板11与外壳15通过螺钉固定，第一电路板11上设置有DC直流接口、RS232接口、正极输入/输出接口及负极输入/输出接口。DC直流接口用于与外部供电线连接以对第一电路板11进行供电，RS232接口用于传输对应感光元件的测量数据，正极输入/输出接口及负极输入/输出接口用于检测感光元件的输入端、输出端的电参数。

第一电路板11上连接有第二电路板12，第二电路板12与安装座2通过螺钉固定，且第二电路板12上焊接有公插13，对应的，第一电路板11上焊接有母插14，母插14有两个，且对称分布于第一电路板11两侧。公插13与母插14一一对应，且两者插接配合，当公插13插入母插14时第一电路板11与第二电路板12电连接，而探针焊接于第二电路板12上，以此导通探针与第一电路板11，方便感光元件的测试。

参照图4、图5，本实施例中感光元件可采用光伏板，光伏板上设有六组光伏电池，每组光伏电池分别设置有正极触片6，光伏板还设有负极触片61，正极触片6、负极触片61分别与每组光伏电池的输入端、输出端连接。而安装槽21呈方形且用于放置光伏板。探针分为正极探针62与负极探针63，当光伏板放入安装槽21内时，其正极触片6与正极探针62抵接，且负极触片61与负极探针63抵接，以此分别与第一电路板11的正极输入/输出接口及负极输入/输出接口导通，方便进行光伏电池的测试。

探针有偶数个且对称分布于安装槽21内的两侧。且探针与底座1之间设置有弹性件7，弹性件7包括筒壳71、弹簧72及端盖73，探针插入筒壳71内且其一端延伸至筒壳71一端外，端盖73与筒壳71另一端螺纹连接，且弹簧72位于筒壳71内，其两端分别抵接于端盖73、探针。筒壳71穿过安装座2且延伸至安装槽21内，与安装槽21底壁固定，筒壳71与探针均采用铜等导电金属，且与第二电路板12（见图2）电连接。当感光元件插入安装槽21内时，其分布有正极触片6与负极触片61的一侧与多个探针接触，以此实现探针与第二电路板12的电信号传递。弹性件7用于支撑感光元件，减少感光元件与安装槽21底壁之间的刚性接触，从而保护感光元件。

且安装座2上位于安装槽21的两侧均开设有预留槽22，预留槽22呈弧形且其凹弧侧朝向安装槽21，预留槽22与安装槽21连通。预留槽22用于方便工作人员用手或夹持工具从两侧夹取感光元件，以此方便工作人员取出位于安装槽21内的感光元件，以此提升装卸效率。

参照图3、图6，安装槽21内可拆卸连接有掩模板4，掩模板4采用黑色的不透光材料制成，用于放置于感光元件与盖体3之间，掩模板4上开设有多个形状、尺寸一致的分光孔41，分光孔41呈圆形且与光伏电池一一对应，且掩模板4与感光元件的感光面平行。通过掩模板4对光路进行分配，使得光伏板上的各光伏电池可以接收到同等强度、同等面积的光照，以此提升各光伏电池对应的最终电参数数据的精度。

盖体3呈方形，透光孔32位于盖体3轮廓对角线的中心处，且透光孔32内壁朝向安装槽21外侧倾斜，以此减少对光的遮挡，减少阴影对最终测量数据的影响。盖体3的底部开设有圆槽33，圆槽33内侧壁上沿其径向对称分布有第二卡块34，第二卡块34与盖体3一体成型。安装座2圆形的顶部与圆槽33插接配合，安装座2与盖体3可通过圆槽33相对转动，且安装座2的两侧沿其径向对称开设有两个缺口，以此使安装座2的形状与圆槽33的开口形状一致，方便盖体3的插接定位。

参照图5、图6，且连接件包括与安装座2一体成型的第一卡块23，安装座2与圆槽33插接后再相对旋转时，第一卡块23与第二卡块34旋转卡接，以此限定安装槽21内的感光元件的位置，以此减少感光元件因松动而产生的测量误差。且盖体3的边角处开设有弧形槽31，弧形槽31的开口朝下，而安装座2上设置有限位栓16（见图3），限位栓16（见图3）与安装座2螺纹连接，盖体3与安装座2插接后限位栓16（见图3）插入弧形槽31内，而弧形槽31的弧心位于第一卡块23的转动轴线上，即与圆槽33的圆心重合，以此使盖体3旋转时限位栓16可沿弧形槽31滑动。弧形槽31用于起到导向作用，减少盖体3的抖动、松动，从而避免感光元件受损或产生偏移现象。

安装座2上位于安装槽21的一侧设置有光电探测器24，光电探测器24采用S2386-8K型号的硅光电传感器，光电探测器24的感光面与位于安装槽21内的感光元件的感光面平齐，且光电探测器24与感光元件的间距在3cm内，以此减少光电探测器24与感光元件的光照环境的偏差，提升光电探测器24的检测精度。光电探测器24可以测量当前感光元件所接收的光的光强度是否与设定的光强度一致，若存在偏差，则可通过光电探测器24的读数对光源54的光照强度进行校准，以此减少光强度偏差对最终测量数据的影响，提高测量精度。

且盖体3上开设有通孔35，盖体3上位于通孔35的一侧设置有遮光片36，遮光片36与盖体3一体成型，而盖体3与安装座2插接时，遮光片36与光电探测器24的感光面正对，以此使光源54产生的光难以完全照射于光电探测器24的感光面上，此时光电探测器24的光照强度读数偏低。而当盖体3旋转至第一卡块23与第二卡块34卡接时通孔35与光电探测器24的感光面正对，此时光电探测器24的光照强度读数趋近于实际光照强度，表示盖体3旋转到位，感光元件锁定到位，以此提醒工作人员锁定盖体3，并使得透光孔32到达正确位置。

参照3、图7，本实施例还公开了一种测试方法，应用上述感光元件用测试装置，其包括如下步骤，

S100：装配操作，将底座1放置于LED灯下方；之后将感光元件放置于安装槽21内，使感光元件与探针电连接；将盖体3放置于安装座2上，通过连接件连接盖体3与安装座2；连接探针与电参数测量仪器。

具体的，底座1可通过螺钉与桌面固定，而感光元件在放入安装槽21内后，再在感光元件上放置掩模板4，当盖体3盖在安装座2上时，感光元件会与探针抵接并使得弹簧72产生压缩，以此配合盖体3压紧感光元件，减少感光元件的松动，并减少感光元件、盖体3及掩模板4之间的间隙，避免光产生散射与漫反射而影响最终的电参数数据的精度。而连接探针与电参数测量仪器时，需要将RS232接口、正极输入/输出接口及负极输入/输出接口连入电参数测量仪器，并接通DC接口与供电线，对第一电路板11、第二电路板12进行供电。电参数测量仪可以采用PA6500型号的功率分析仪。

S200：开启光源54，并调整光照强度至设定值。

具体的，先调节支架5高度，以此调整光源54与底座1之间的间距，从而调整光焦距、光照强度等参数，并通过光电探测器24检测光照强度，检测当前感光元件所接收的光的光强度是否与设定的光强度一致，若存在偏差，则通过光电探测器24的读数对光源54的光照进行校准，使之与设定值保持一致。

S300：通过电参数测量仪读取对应感光元件的各项电参数，生成测试结果。

具体的，通过电参数测量仪读取与探针接触的感光元件的各项电参数，包括输出电压、输出功率等，且若感光元件采用光伏板，可对各光伏电池进行单独测试，从而快速检验产品质量、排除故障。

本申请实施例一种感光元件用测试装置的实施原理为：工作人员先将底座1安放于LED灯的下方，再调整LED灯的高度。之后将第一电路板11与第二电路板12通过公插13、母插14进行连接，并将RS232接口、正极输入/输出接口及负极输入/输出接口连入电参数测量仪器。

之后，将要测试的感光元件放置于安装槽21内，放上掩模板4，再将盖体3与安装座2插接，旋转盖体3以使得第一卡块23与第二卡块34旋转卡紧，以此固定盖体3、掩模板4及感光元件，并使得掩模板4上的分光孔41全部露出。之后点亮LED灯，使得光照射在感光元件上。通过光电探测器24检测光照强度是否达到设定值，若没有达到则重新调整，当光照强度达到设定值后再读取感光元件的各项电参数，并作出检测结果。期间，由于前期底座1搭建过程完成后，每次测试只需更换感光元件即可再次测试，因此简化了测试程序，减少了工作量，提升了测试效率。

在针对同一类型的感光元件进行测试时，上述步骤可无需再反复调整，只需更换感光元件即可，若需要更换其他尺寸的感光元件，则需要更换安装座2。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种感光元件用测试装置，其特征在于：包括底座（1）、盖体（3）及光源（54），所述底座（1）上设置有安装座（2），所述安装座（2）与盖体（3）之间设置有连接件，所述安装座（2）上开设有供感光元件放置的安装槽（21），所述安装槽（21）内设置有用于与电参数测量仪器连接的探针，所述感光元件位于安装槽（21）内时与探针电连接；

光源（54）位于底座（1）上方，所述盖体（3）上开设有透光孔（32），且盖体（3）盖设于底座（1）上时光源（54）通过透光孔（32）与感光元件的感光面相对。

2.根据权利要求1所述的一种感光元件用测试装置，其特征在于：所述连接件包括至少两个与安装座（2）固定的第一卡块（23），所述盖体（3）上开设有与安装座（2）插接配合的圆槽（33），所述圆槽（33）靠其开口处固定有第二卡块（34），安装座（2）与圆槽（33）插接时第一卡块（23）与第二卡块（34）旋转卡接。

3.根据权利要求2所述的一种感光元件用测试装置，其特征在于：所述安装座（2）上位于安装槽（21）的一侧设置有光电探测器（24），所述光电探测器（24）的感光面与位于安装槽（21）内的感光元件的感光面平齐。

4.根据权利要求3所述的一种感光元件用测试装置，其特征在于：所述盖体（3）上开设有通孔（35），所述盖体（3）上位于通孔（35）的一侧设置有遮光片（36），所述盖体（3）与安装座（2）连接时遮光片（36）与光电探测器（24）的感光面正对，当盖体（3）旋转至第一卡块（23）与第二卡块（34）卡接时通孔（35）与光电探测器（24）的感光面正对。

5.根据权利要求1所述的一种感光元件用测试装置，其特征在于：所述安装槽（21）内可拆卸连接有掩模板（4），所述掩模板（4）上开设有至少两个形状一致且尺寸一致的分光孔（41），所述掩模板（4）与感光元件的感光面平行。

6.根据权利要求1所述的一种感光元件用测试装置，其特征在于：所述探针与底座（1）之间设置有弹性件（7），所述探针有偶数个且对称分布于安装槽（21）内的两侧。

7.根据权利要求2所述的一种感光元件用测试装置，其特征在于：所述盖体（3）上开设有弧形槽（31），所述安装座（2）上设置有限位栓（16），所述盖体（3）与安装座（2）连接后限位栓（16）与弧形槽（31）插接配合，且所述弧形槽（31）的弧心位于第一卡块（23）的转动轴线上。

8.根据权利要求1所述的一种感光元件用测试装置，其特征在于：所述底座（1）包括第一电路板（11），所述第一电路板（11）用于连接电参数测量仪器，所述安装座（2）连接有第二电路板（12），所述第一电路板（11）连接有母插（14），所述第二电路板（12）连接有公插（13），所述公插（13）与母插（14）连接时电参数测量仪器与探针连接以采集电参数。

9.根据权利要求1所述的一种感光元件用测试装置，其特征在于：所述安装座（2）上位于安装槽（21）的两侧均开设有预留槽（22），所述预留槽（22）与安装槽（21）连通。

10.一种测试方法，应用权利要求1-9中任一项所述的一种感光元件用测试装置实现，其特征在于，包括如下步骤，

将底座（1）放置于光源（54）下方；

将感光元件放置于安装槽（21）内，使感光元件与探针电连接；

将盖体（3）放置于安装座（2）上，通过连接件连接盖体（3）与安装座（2）；

连接探针与电参数测量仪器；

开启光源（54），并调整光照强度至设定值；

通过电参数测量仪器读取对应感光元件的各项电参数，生成测试结果。

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