CN117607546B - 一种多通道高速高阻量测系统及量测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多通道高速高阻量测系统及量测方法,属于芯片测量领域,包括可编程电源、测试主机PC和量测主板,所述测试主机PC和量测主板通信连接;量测主板内设有微控制单元MCU和量测单元,微控制单元MCU和量测单元通信连接,量测单元的数量设置为1‑63个,测试主机PC和可编程电源连接,量测单元内部设有量测芯片ADC,量测芯片ADC和微控制单元MCU通信连接。本发明方便一次对多个待测器件一起进行测试,本发明的多组测试单机的使用,会使测试时的切换速度增加,缩短测试时间,提高测试的效果和效率,本发明方便多组大资料的数据传输,避免数据的丢失,增加数据传输的安全性,降低测试器件的成本,方便装置的使用,保证安全性。
Description
技术领域
本发明涉及芯片测量领域,具体是一种多通道高速高阻量测系统及量测方法。
背景技术
随着科技的飞速发展,芯片在现代社会中扮演着不可或缺的角色。无论是计算机、手机、汽车还是物联网设备,几乎所有电子产品都离不开芯片的支持。而随着芯片应用的广泛,人们对芯片的品质与安全性也提出了更高的要求。芯片作为电子产品的核心组成部分,其品质和安全性直接关系到产品的性能、稳定性和可靠性。因此,对芯片进行全面的检测至关重要。芯片电阻是指芯片中的电阻器件,其测量原理与普通电阻器同理。电阻器在直流电路中的电流与电压之间有一定的关系,利用这一关系可以进行电阻测量。
现有的芯片高阻测量时一般都是通过测量仪器对其进行一对一的进行测量,一次测量的器件少,测量速度低下,需要增加测量速度时,只能增加新的测量仪器,芯片高阻的测量的仪器一般成本高昂,增加仪器会大大增加使用成本,测试效率低下。
发明内容
对于现有存在的一些问题,本发明的目的在于提供一种多通道高速高阻量测系统及量测方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种多通道高速高阻量测系统,包括可编程电源、测试主机和量测主板,所述测试主机和量测主板通信连接;
量测主板内设有微控制单元MCU和量测单元,微控制单元MCU和量测单元通信连接,一个量测单元设有5个测量通道,测量通道和待测物通电连接,一个量测单元用于一次对5个待测物进行电阻的测量;
量测单元的数量设置为1-63个,用于一次对多个待测器件一起进行测试阻值;
测试主机和可编程电源连接,可编程电源和测量通道的一端连接,可编程电源为偏置电压;
量测单元内部设有量测芯片ADC,量测芯片ADC和微控制单元MCU通信连接,量测芯片ADC用于对每个待测物进行阻值的测量,并将测量的结果传输到微控制单元MCU中;
量测单元内部设有第一MUX逻辑门电路、第二MUX逻辑门电路,量测单元上设有连接器,连接器和5组测量通道连接,连接器通过电压检测线和第一MUX逻辑门电路连接,连接器通过电流检测线和第二MUX逻辑门电路连接,第一MUX逻辑门电路、第二MUX逻辑门电路输出端和量测芯片ADC连接,量测芯片ADC对待测器件的数据进行分析;
量测单元内部设有恒压电源,恒压电源和第一MUX逻辑门电路、第二MUX逻辑门电路、量测芯片ADC、微控制单元MCU通电连接;
微控制单元MCU输出端和第一MUX逻辑门电路、第二MUX逻辑门电路通信连接。
作为本发明进一步的方案:所述微控制单元MCU和BUS总线连接,BUS总线用于将多个待测器件数据汇总。
作为本发明进一步的方案:所述BUS总线和总控机通信连接,总控机通过TCP/IP协议通信连接测试主机。
作为本发明进一步的方案:所述量测芯片ADC为25bit分辨率量测芯片。
作为本发明进一步的方案:所述微控制单元MCU为32bit微处理器。
作为本发明进一步的方案:所述可编程电源的输出范围为50-500V。
作为本发明进一步的方案:所述量测单元的连接器和5根电压检测线、5根电流检测线连接。
作为本发明进一步的方案:所述量测芯片ADC的型号为ADA4530。
一种多通道高速高阻量测系统的测试方法,方法步骤如下:
S1、调整测试箱内部测量通道的悬空状态和位置,对测量通道进行酒精清洗,保证测量通道的处于无风环境;
S2、启动量测系统,在量测系统的测量通道上连接标准电阻器件,通过量测系统对标准电阻器件进行测量,比较测量结果和标准电阻器件实际数值的偏差,进行校准;若测量偏差超过误差范围,则返回步骤S1;若测量偏差在误差范围内,则继续进行下列步骤;
S3、根据实际情况,一次将1-315个的待测物传输到试箱内部的测量通道上进行连接,每个测量通道对应连接一个待测物;
S4、通过量测主板内的每个量测单元对每5个待测物进行阻值的测量,并将数据传输到微控制单元MCU中,微控制单元MCU将测量数据传输到测试主机中进行汇总;
S5、拆卸测量过的待测物,返回步骤S3,测量通道内再次接入新的待测物,进行下一次对待测物高阻的测量;
S6、测量完成后,对量测系统进行断电,结束量测系统,清理测量通道。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明一个测试单机设有多个测试通道,方便一次对多个待测器件一起进行测试,本发明的多组测试单机的使用,会使测试时的切换速度增加,缩短测试时间,提高测试的效果和效率,本发明方便多组大资料的数据传输,避免数据的丢失,增加数据传输的安全性,降低测试器件的成本,方便装置的使用,保证安全性。
附图说明
图1为一种多通道高速高阻量测系统的原理框图。
图2为一种多通道高速高阻量测系统中量测单元的连接示意图。
图3为一种多通道高速高阻量测系统的测试方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设有”、“相连”、“连接”应做广义理解;例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,可以是机械连接,也可以是电连接,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-3,一种多通道高速高阻量测系统,包括可编程电源、测试主机PC和量测主板,所述测试主机PC和量测主板通信连接;
量测主板内设有微控制单元MCU和量测单元,微控制单元MCU和量测单元通信连接,一个量测单元设有5个测量通道,测量通道和待测物通电连接,一个量测单元方便一次对5个待测物进行电阻的测量,提高工作的效果和效率,保证安全性,方便装置的使用。
量测单元的数量设置为1-63个,可以根据实际情况以及商家的所需对量测单元的数量进行增减,工作是可以根据选择合适数量的测试单元的装置,方便一次对多个待测器件一起进行测试,整个装置一次最多可以对315的待测物进行高阻的测量,本发明的多组测试单机的使用,会使测试时的切换速度增加,缩短测试时间,提高测试的效果和效率。
每个量测单元方便通过测量通道对待测物进行测量,方便将测量的数据传输到微控制单元MCU中进行汇总计算,微控制单元MCU方便将测量到的数据汇总到测试主机PC中,方便人们进行查看,保证安全性,方便装置的使用。
测试主机PC和可编程电源连接,可编程电源和测量通道的一端连接,可编程电源为偏置电压,方便提供待测物的极端的工作条件,利于测量的进行,保证安全性,方便装置的使用。可以根据实际情况通过测试主机PC控制可编程电源的输出电压的数值,可编程电源的输出范围为50-500V,方便后续对待测物的进行,保证安全性,方便装置的使用。
量测单元内部设有量测芯片ADC,量测芯片ADC和微控制单元MCU通信连接,量测芯片ADC方便将测量的结果传输到微控制单元MCU中,方便后续对其进行汇总传输,利于多个待测器件数据的测量和传输,保证安全性,方便装置的使用。
量测芯片ADC的型号为ADA4530,ADA4530弥补了经典运算放大器的不足,方便皮安级微电流的测量评估,ADA4530上加入了特殊的ESD二极管电路,避免了产生漏电流的这一问题,从而改善了ESD性能,同时也没有影响偏置电流这一指标。因而,ADA4530的ESD性能指标达到了±4000V,其偏置电流性能在20℃到85℃之间最大只为20fA。
微控制单元MCU和BUS总线连接,BUS总线方便将多个待测器件数据汇总,方便后续传输到主控机中,利于后续传输打牌测量电脑PC,方便人们后续及时进行查看,保证安全性,避免数据的丢失,方便装置的使用。
BUS总线和总控机通信连接,总控机通过TCP/IP协议通信连接测试电脑PC,工作是方便将多个测试单机的测试数据传输汇总至总控机,通过总控机再将测试结果一齐传输到测试电脑PC中,方便人们随时查看。本发明方便多组大资料的数据传输,避免数据的丢失,增加数据传输的安全性,方便装置的使用,保证安全性。
量测单元内部设有第一MUX逻辑门电路、第二MUX逻辑门电路,量测单元上设有连接器,连接器和5组测量通道连接,连接器通过电压检测线和第一MUX逻辑门电路连接,连接器通过电流检测线和第二MUX逻辑门电路连接,第一MUX逻辑门电路、第二MUX逻辑门电路输出端和量测芯片ADC连接,通过量测芯片ADC方便对待测器件的数据进行分析,利于对个待测器件一起进行测试,提高待测器件高阻测量的效果和效率,增加安全性,减少使用成本,保证安全性,方便装置的使用。
量测单元内部设有恒压电源,恒压电源和第一MUX逻辑门电路、第二MUX逻辑门电路、量测芯片ADC、微控制单元MCU通电连接,方便为各个电子元件供电,保证安全性,方便装置的使用。恒压电源提供测试电压,用于量测待测物,提高测量的效果和效果,保证安全性,方便装置的使用。
微控制单元MCU输出端和第一MUX逻辑门电路、第二MUX逻辑门电路通信连接;方便信息的连接,利于测试数据的传输,保证安全性,方便装置的使用。
本发明量测芯片(ADC)为25bit分辨率。本发明微控制单元MCU为32bit微处理器。
本发明为多通道高速度高阻量测系统,阻值量测范围:10KΩ-1TΩ。本发明量测分成多个量程并自动找寻最适量程,配合自动增益调整,以使数据能达最佳解析精度。
本发明每块量测单元的5个测试通道CH为同步进行量测,最快约30ms可完成一次资料抓取,即每个量测板的资料输出率约为15ch/sec。
一种多通道高速高阻量测系统的测试方法,其方法步骤如下:
S1、检查测试箱内部的测量通道的悬空设置,对测量通道进行酒精清洗,保证测量通道的干净无污染,保证测量通道的无吹风环境,避免因为吹风导致测量的偏差,避免其受到外部的干扰,因为空气的阻值在1013Ω,和高阻待测物的阻值系数相差不多;容易影响待测物高阻的测量;悬空设置也是避免其影响待测物高阻的测量;
S2、启动量测系统,在量测系统的测量通道上连接标准电阻器件,通过量测系统对标准电阻器件进行测量,比较测量结果和标准电阻器件实际数值的偏差,进行校准;若测量偏差超过误差范围,则返回步骤S1;若测量偏差在误差范围内,则继续进行下列步骤;
S3、根据实际情况,一次将1-315个中任意数量的待测物传输到试箱内部的测量通道上进行连接,每个测量通道对应连接一个待测物;
S4、通过量测主板内的每个量测单元对每5个待测物进行阻值的测量,并将数据传输到微控制单元MCU中,微控制单元MCU将测量数据传输到测试主机PC中进行汇总,方便一次测量多个待测物,提高工作的效果和效率,保证安全性,方便装置的使用;
S5、返回步骤S3,测量通道内再次传输进入一定数量的待测物,方便进行下一次对待测物高阻的测量;
S6、测量完成后,对量测系统进行断电,结束量测系统,清理测量通道,保证测量通道的干净无污染,利于保证装置整体的安全。
本发明一个测试单机设有多个测试通道,方便一次对多个待测器件一起进行测试,本发明的多组测试单机的使用,会使测试时的切换速度增加,缩短测试时间,提高测试的效果和效率,本发明方便多组大资料的数据传输,避免数据的丢失,增加数据传输的安全性,降低测试器件的成本,方便装置的使用,保证安全性。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种多通道高速高阻量测系统的量测方法,其特征在于,量测系统包括可编程电源、测试主机和量测主板,所述测试主机和量测主板通信连接;
所述量测主板内设有微控制单元MCU和量测单元,微控制单元MCU和量测单元通信连接,一个量测单元设有5个测量通道,测量通道和待测物通电连接,一个量测单元用于一次对5个待测物进行电阻的测量;
所述量测单元的数量设置为1-63个,用于一次对多个待测器件进行测试阻值;
所述测试主机和可编程电源连接,可编程电源和测量通道的一端连接,可编程电源为偏置电压;
所述量测单元内部设有量测芯片ADC,量测芯片ADC和微控制单元MCU通信连接,量测芯片ADC用于对每个待测物进行阻值的测量,并将测量的结果传输到微控制单元MCU中;
所述量测单元内部设有第一MUX逻辑门电路、第二MUX逻辑门电路,量测单元上设有连接器,连接器和5组测量通道连接,连接器通过电压检测线和第一MUX逻辑门电路连接,连接器通过电流检测线和第二MUX逻辑门电路连接,第一MUX逻辑门电路、第二MUX逻辑门电路输出端和量测芯片ADC连接,量测芯片ADC对待测器件的数据进行分析;
所述量测单元内部设有恒压电源,恒压电源和第一MUX逻辑门电路、第二MUX逻辑门电路、量测芯片ADC、微控制单元MCU通电连接;
所述微控制单元MCU输出端和第一MUX逻辑门电路、第二MUX逻辑门电路通信连接;
量测方法的步骤如下:
S1、调整测试箱内部测量通道的悬空状态和位置,对测量通道进行酒精清洗,保证测量通道的处于无风环境;
S2、启动量测系统,在量测系统的测量通道上连接标准电阻器件,通过量测系统对标准电阻器件进行测量,比较测量结果和标准电阻器件实际数值的偏差,进行校准;若测量偏差超过误差范围,则返回步骤S1;若测量偏差在误差范围内,则继续进行下列步骤;
S3、根据实际情况,一次将1-315个的待测物传输到试箱内部的测量通道上进行连接,每个测量通道对应连接一个待测物;
S4、通过量测主板内的每个量测单元对每5个待测物进行阻值的测量,并将数据传输到微控制单元MCU中,微控制单元MCU将测量数据传输到测试主机中进行汇总;
S5、拆卸测量过的待测物,返回步骤S3,测量通道内再次接入新的待测物,进行下一次对待测物高阻的测量;
S6、测量完成后,对量测系统进行断电,结束量测系统,清理测量通道。
2.根据权利要求1所述一种多通道高速高阻量测系统的量测方法,其特征在于,所述微控制单元MCU和BUS总线连接,BUS总线用于将多个待测器件数据汇总。
3.根据权利要求2所述一种多通道高速高阻量测系统的量测方法,其特征在于,所述BUS总线和总控机通信连接,总控机通过TCP/IP协议通信连接测试主机。
4.根据权利要求3所述一种多通道高速高阻量测系统的量测方法,其特征在于,所述量测芯片ADC为25bit分辨率量测芯片。
5.根据权利要求4所述一种多通道高速高阻量测系统的量测方法,其特征在于,所述微控制单元MCU为32bit微处理器。
6.根据权利要求5所述一种多通道高速高阻量测系统的量测方法,其特征在于,所述可编程电源的输出范围为50-500V。
7.根据权利要求6所述一种多通道高速高阻量测系统的量测方法,其特征在于,所述量测单元的连接器和5根电压检测线、5根电流检测线连接。
8.根据权利要求7所述一种多通道高速高阻量测系统的量测方法,其特征在于,所述量测芯片ADC的型号为ADA4530。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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