CN204904845U - 一种用于存储设备的温控式测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于存储设备的温控式测试系统，包括温控试验腔体、置于所述温控试验腔体内的至少一块测试控制单元、用于在所述温控试验腔体内产生高温或者低温的制冷/制热装置、与所述温控试验腔体相邻设置的测试腔体、以及置于所述测试腔体用于控制所述制冷/制热装置和所述测试控制单元的测试系统。采用本实用新型的技术方案，通过将存储设备测试接口固定在测试控制单元上，并在存储设备测试接口的背面通过线缆引出存储数据接口使其直接插接在测试主机的主板上，从而存储设备的数据信号无需经过测试板中转，使存储数据信号的传输更为稳定，大大提高了测试的可靠性和标准性。

Description

一种用于存储设备的温控式测试系统

技术领域

本实用新型属于控制应用领域，尤其涉及一种用于存储设备的温控式测试系统。

背景技术

近年来，随着技术日益成熟，存储设备(固态硬盘、U盘等)在消费市场得到广泛应用，并从消费领域逐渐深入到工业、军事等特殊领域。这些特殊领域的市场对固态硬盘的高低温环境适应性、可靠性、通断电测试(powercycle)等方面提出了更高的要求，也引起固态硬盘生产厂家的重视。由于固态硬盘的闪存(flash)供应及其制造技术全部由国外少数几个厂家控制，特殊用途的、宽温的闪存芯片存在购买困难和限售等问题，使得硬盘生产厂家在生产时不仅需要做高低温环境试验，还需要进行批量生产的高低温筛选，极大地增加了存储测试设备的测试难度和复杂度。

现有技术中，对存储设备的测试通常将其接在测试电脑，在测试电脑中运行测试程序实现识盘、格式化、初始化、读写速度、连续物理读写,powercycle、全盘擦除等测试项目，从而判断存储设备性能是否符合标准。但现有技术中存储设备生产厂家普遍缺乏专用的高低温设备，存储设备的高低温测试通常采用标准的高低温试验箱加外置测试电脑的方法，即将被测存储设备放置在高低温试验箱中，从试验箱中引出数据延长线与测试电脑相连接。该方法存在操作困难、布置凌乱、测试盘数量少、效率低下、不适合大批量生产等明显弊端。虽然现有技术中也有专用高低温设备，但也是仅仅经高低温试验箱和多个测试电脑简单合成一体，虽然在整体操作性能上得到了一定改进，但对线路布置、测试盘扩展等问题并未进行深入的研究，还存在诸多问题，从而影响存储设备测试的精度和效率。

参见图1，所示为现有技术中存储设备高低温测试系统的连接框图，测试线路板上设有多个用于连接被测存储设备的存储设备接口，现以SATA接口的硬盘为例，与被测SATA硬盘相连接的SATA硬盘接口以焊接的方式固定在测试线路板上，同时在测试线路板设置SATA信号接口和电源信号接口，通过数据线和电源线使其与电脑主板的SATA接口和电源接口相连接，再在测试线路板上布置线路与SATA硬盘接口电气连接。该连接方式中，电脑主板的SATA信号通过测试线路板进行信号中转后再与被测硬盘相连接，导致硬盘数据信号衰减，从而影响测试的可靠性和标准性。

故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种适用于各种存储设备、测试盘数量多、效率高、适合大批量生产测试的温控式测试系统。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种用于存储设备的温控式测试系统，包括温控试验腔体、置于所述温控试验腔体内的至少一块测试控制单元，用于在所述温控试验腔体内产生高温或者低温的制冷/制热装置、与所述温控试验腔体相邻设置的测试腔体、以及置于所述测试腔体内用于控制所述制冷/制热装置和所述测试控制单元的测试系统，其中，

所述测试系统包括至少一台测试主机，该测试主机主板上设有多个第一存储数据接口；

所述测试控制单元包括至少一个用于与被测试存储设备相连接的存储设备测试接口和控制线路板，所述测试控制单元与所述测试主机相连接，用于接收所述测试主机的控制信号、数据信号和电源信号；所述存储设备测试接口固定在所述测试控制单元上，其正面设有与被测试存储设备相卡合的标准接口，其背面直接设有与所述标准接口相连接的信号延长线，所述信号延长线另一端中用于接收数据信号的部分设有第二存储数据接口，所述第一存储数据接口和所述第二存储数据接口之间对应连接使所述存储设备测试接口与所述测试主机直接连接；所述信号延长线另一端中用于接收电源信号的部分设有存储电源接口，所述存储电源接口与所述控制线路板相连接并受控于所述控制线路板。

优选地，所述第一存储数据接口由该测试主机主板本身自带或者通过在该主板上的多个PCI-E插槽插接存储数据接口扩展卡扩展得到。

优选地，所述制冷/制热装置设置在所述温控试验腔体的上方。

优选地，所述测试系统与所述温控试验腔体左右设置，所述测试系统的多台测试主机与所述温控试验腔体内的多块测试控制单元一一对应且基本处于同一水平位置上。

优选地，所述测试控制单元还包括多个挡板，所述挡板用于固定所述存储设备测试接口和所述控制线路板。

优选地，所述温控试验腔体和所述测试腔体之间还设有隔板。

优选地，所述温控试验腔体靠近所述测试腔体一侧的内壁上还设有多个与所述测试腔体连通的出线孔，所述出线孔与所述测试系统和所述测试控制单元之间的连接线的尺寸相适应。

优选地，所述出线孔中还设有绝热胶泥，所述绝热胶泥用于封闭所述温控试验腔体的引出连接线与所述出线孔之间的空隙。

优选地，还包括与所述测试主机相连接的常温测试区，所述常温测试区设置在所述测试腔体的侧门上，并设有多个与所述测试系统相连接的存储设备测试接口。

优选地，所述存储设备测试接口为SATA接口、SAS接口、PCI-E接口或USB接口中的一种或者几种组合；所述第一存储数据接口或所述第二存储数据接口为SATA接口、SAS接口、PCI-E接口或USB接口中的任一种；所述控制线路板与所述测试主机之间通过SATA、SAS、PCI-E、UART或USB等数据总线相连接。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的一种用于存储设备的温控式测试系统，通过将存储设备测试接口固定在测试控制单元上(而非现有技术中将存储设备测试接口焊接在测试板上)，并在存储设备测试接口的背面通过线缆引出存储数据接口使其直接插接在测试主机的主板上，从而存储数据信号无需经过测试板中转，使存储数据信号的传输更为可靠稳定，大大提高了测试的可靠性和标准性。

2、通过PCI-E接口来扩展存储测试接口，从而使单台测试主机可测试存储设备的数量大大增加，缩减设备体积并简化内部布置。

3、控制线路板采用串入并出逻辑芯片实现扩展控制，从而实现多路电源控制。

附图说明

图1是现有技术存储设备高低温测试系统的接线连接图。

图2是本实用新型提供的用于存储设备的温控式测试系统的正面结构框图。

图3是本实用新型提供的用于存储设备的温控式测试系统的内部结构框图。

图4是本实用新型提供的用于存储设备的温控式测试系统的连接示意图。

图5是本实用新型提供的用于存储设备的温控式测试系统中测试控制单元的连接示意图。

图6是本实用新型提供的用于存储设备的温控式测试系统中控制线路板的原理框图。

图7是本实用新型提供的控制线路板中的电源保护芯片的连接图。

具体实施方式

以下是实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

在深入研究现有技术存储设备高低温测试系统存在的缺陷后，本实用新型发现，现有技术中均采用标准的存储设备接口，其正面是与被测存储设备相连接的标准接口，背面是排针接口，用于将存储设备接口以焊接方式固定在测试线路板上；正是采用了现有技术这种惯用的连接方式，使数据信号需要通过测试线路板中转，从而造成了数据信号的衰减，而数据信号(SATA数据)都是高频数据信号，任何微弱的信号衰减都可能造成数据错误，导致测试结果不准确。

针对现有技术的缺陷，参见图2、图3和图4，所示为本实用新型一种用于存储设备的温控式测试系统的连接结构框图，包括温控试验腔体1、设置在箱门上用于观察温控试验腔体1的观察窗6、置于温控试验腔体1内的至少一测试控制单元2，用于在温控试验腔体1内产生高温或者低温的制冷/制热装置3、与温控试验腔体1相邻设置的测试腔体4以及置于测试腔体4用于控制制冷/制热装置3和测试控制单元2的测试系统5，其中，

测试系统5包括至少一台测试主机51，该测试主机51主板上设有多个第一存储数据接口，该第一存储数据接口通常为SATA接口、SAS接口、PCI-E接口或USB接口中的任一种；

测试系统5还包括输入外设52(键盘、鼠标等)、显示器53、测试控制面板54以及用于多台测试主机51共用一个显示器53和输入外设52的KVM切换器。

参见图5，所示为本实用新型提供的用于存储设备的温控式测试系统中测试控制单元的连接示意图，测试控制单元2包括至少一个用于与被测试存储设备相连接的存储设备测试接口21和控制线路板(图2和图3中并未示出)，被测试存储设备直接插接在存储设备测试接口21上；测试控制单元2通过连接线缆与测试主机51相连接，用于接收测试主机51的控制信号、数据信号和电源信号，相应的，连接线缆包括控制信号线、数据信号线和电源信号线。电源信号接测试主机51的电源为测试控制单元2提供电源供电，数据信号用于传输被测试存储设备的存储信息，控制信号用于测试控制(比如通断电测试)，控制线路板接收该控制信号并完成对被测试存储设备的电源控制。存储设备测试接口21固定在测试控制单元2中，其正面设有与被测试存储设备相卡合的标准接口，其背面直接设有与标准接口相连接的信号延长线，信号延长线另一端用于接收数据信号的线缆设有第二存储数据接口，第二存储数据接口与第一存储数据接口对应连接，为SATA接口、SAS接口、PCI-E接口或USB接口中的任一种；第一存储数据接口和第二存储数据接口卡合连接后使存储设备测试接口21与测试主机51直接连接；信号延长线另一端用于接收电源信号的线缆设有存储电源接口，电源信号线的另一端设有存储电源接口，存储电源接口与控制线路板相连接并受控于控制线路板。

本实用新型通过将存储设备测试接口21固定在测试控制单元2上(而非现有技术中将存储设备测试接口21焊接在测试板上)，并在存储设备测试接口21的背面通过线缆引出存储数据接口使其直接插接在测试主机51的主板上，从而存储数据信号无需经过测试板中转，使存储数据信号的传输更为可靠稳定，大大提高了测试的可靠性和标准性。

由于现有技术仅使用测试电脑主板自带的存储接口(比如SATA接口)作为存储设备测试接口21，通常自带的存储接口数量有限(一般在10个以内)，为了增加整体设备的测试盘数量而被迫增加过多的测试电脑，导致设备体积庞大、内部布置复杂、维修困难。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种通过PCI-E插槽扩展存储接口的技术方案。通常，测试主机51的主板上具有多个PCI-E插槽，通过在该主板上的多个PCI-E插槽插接存储数据接口扩展卡扩展存储接口。比如通过PCI-E插槽扩展SATA接口可以插接多个PCI-E-SATA转接卡，一个PCI-E插槽可以扩展为4个、8个或者16个SATA接口，从而使单台测试主机51可测试的存储设备达20个以上。

在上述技术方案中，控制线路板用于接收测试主机51的控制信号并完成对被测试存储设备的电源控制，因此控制线路板的设计非常关键。参见图6，所示为本实用新型提供的用于存储设备的温控式测试系统中控制线路板的原理框图，控制线路板包括与测试主机51相连接的电源接口及通讯接口、用于测试控制的主控芯片、开关控制电路以及多个从属电源接口，电源接口用于接入供电电源为控制线路板提供供电；通讯接口用于与测试主机51进行数据通信接收测试主机51的控制信号；主控芯片接收控制信号并根据该控制信号发出控制指令，开关控制电路控制从属电源接口与存储设备测试接口21上的存储电源接口一一对应，开关控制电路根据控制指令控制从属电源接口的通电与断电，进而实现对被测试存储设备的通断电自动控制。

在一种优选实施方式中，主控芯片为单片机，具体为型号为PIC16F688的工业级单片机。通讯接口为UART接口,和测试主机51按照约定的串口通讯协议进行通信,并接收控制信号(bit信息)。

由于单片机的IO口数量有限，为了控制多路被测试存储设备的通断电测试，开关控制电路包括多片串入并出的逻辑芯片，主控芯片通过内部数据总线与开关控制电路相连接。优选的，串入并出的逻辑芯片型号为74HC595工业级芯片。单片机以SPI串行通信模式，将bit信息发给74HC595芯片,74HC595芯片将串行控制信号转换为并行控制信号，从而实现多路从属电源控制，弥补了主控芯片IO口数量不足。

在一种优选实施方式中，开关控制电路还包括电源保护芯片，参加图7，所示为本实用新型提供的控制线路板中的电源保护芯片的连接图，每个从属电源接口连接一片电源保护芯片。优选地，电源保护芯片型号为TPS22980工业级芯片。TPS22980芯片包括一使能端、电源输入端和电源输出端，其中，电源输入端与存储电源接口相连接，电源输出端与从属电源接口，使能端与74HC595芯片相连接，间接受控与主控芯片。使能端为高电平时，电源输入端和电源输出端电气导通，此时，从属电源接口输出电源信号为被测试存储设备提供供电；使能端为低电平时，电源输入端和电源输出端处于断路状态，此时，从属电源接口无电源信号输出，被测试存储设备为断电状态。

在一种优选实施方式中，测试控制单元2还包括多个设置在温控试验腔体1内的挡板(图2和图3中并未示出)，挡板用于固定存储设备测试接口21和控制线路板。挡板上设有使存储设备测试接口21露出挡板正面的凹槽同时设有用于固定的螺丝固定孔，存储设备测试接口21为带螺丝固定位的母座，通过拧紧螺丝将存储设备测试接口21固定在挡板。同样，挡板上还设有用于将控制线路板固定在挡板背面的固定孔。

在一种优选实施方式中，温控试验腔体1和测试腔体4之间还设有隔板7。隔板7起到隔热作用，保证温控试验腔体1的高低温环境不会影响测试腔体4中测试系统5的正常工作。

在一种优选实施方式中，温控试验腔体1靠近测试腔体4一侧的内壁上还设有多个与测试腔体4连通的出线孔8，该出线孔8用于连接测试主机51和测试控制单元2的线缆9的走线，为了保证隔热性和密闭性，出线孔8与测试系统5和测试控制单元2之间的连接线的尺寸相适应。

在一种优选实施方式中，出线孔8中还设有绝热胶泥，绝热胶泥用于封闭温控试验腔体1与出线孔8之间的空隙。保证温控试验腔体1的高低温环境不会影响测试腔体4中测试系统5的正常工作。

在一种优选实施方式中，还包括常温测试区，常温测试区设置在测试腔体4的侧门上，并设有多个与测试系统5相连接的存储设备测试接口21。从而能够满足多种不同的测试要求。

现有技术的高低温试验箱，制冷/制热装置3通常设置述温控试验腔体1的下方，但本实用新型提供的用于存储设备的温控式测试系统的温控试验腔体1设有100多个存储测试接口，若将制冷/制热装置3设置设置在下方，在操作上层存储测试接口时将导致操作不便；同时存储设备测试接口21与测试主机51连接线将变得更长，造成数据信号衰减，从而影响测试结果的准确性。

在一种优选实施方式中，为了尽量缩减测试主机51与测试控制单元2之间的接线长度，保证数据信号的正常传输。测试系统5与温控试验腔体1左右设置，测试系统5的多台测试主机51与温控试验腔体1内的多块测试控制单元2一一对应且基本处于同一水平位置上。

在一种优选实施方式中，测试系统还包括网络交换机，实现系统内部的多台电脑联网集中控制，同时还可用于与远程控制中心相连接，使系统能够联网扩展。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本实用新型中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本实用新型所示的这些实施例，而是要符合与本实用新型所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于存储设备的温控式测试系统，其特征在于，包括温控试验腔体、置于所述温控试验腔体内的至少一块测试控制单元、用于在所述温控试验腔体内产生高温或者低温的制冷/制热装置、与所述温控试验腔体相邻设置的测试腔体、以及置于所述测试腔体内用于控制所述制冷/制热装置和所述测试控制单元的测试系统，其中，

所述测试系统包括至少一台测试主机，该测试主机主板上设有多个第一存储数据接口；

所述测试控制单元包括至少一个用于与被测试存储设备相连接的存储设备测试接口和控制线路板，所述测试控制单元与所述测试主机相连接，用于接收所述测试主机的控制信号、数据信号和电源信号；所述存储设备测试接口固定在所述测试控制单元上，其正面设有与被测试存储设备相卡合的标准接口，其背面直接设有与所述标准接口相连接的信号延长线，所述信号延长线另一端用于接收数据信号的部分设有第二存储数据接口，所述第一存储数据接口和所述第二存储数据接口之间对应连接使所述存储设备测试接口与所述测试主机直接连接；所述信号延长线另一端中用于接收电源信号的部分设有存储电源接口，所述存储电源接口与所述控制线路板相连接并受控于所述控制线路板。

2.根据权利要求1所述的用于存储设备的温控式测试系统，其特征在于，所述第一存储数据接口由该测试主机主板本身自带或者通过在该主板上的多个PCI-E插槽插接存储数据接口扩展卡扩展得到。

3.根据权利要求1或2所述的用于存储设备的温控式测试系统，其特征在于，所述制冷/制热装置设置在所述温控试验腔体的上方。

4.根据权利要求3所述的用于存储设备的温控式测试系统，其特征在于，所述测试系统与所述温控试验腔体左右设置，所述测试系统的多台测试主机与所述温控试验腔体内的多块测试控制单元一一对应且基本处于同一水平位置上。

5.根据权利要求4所述的用于存储设备的温控式测试系统，其特征在于，所述测试控制单元还包括多个挡板，所述挡板用于固定所述存储设备测试接口和所述控制线路板。

6.根据权利要求4所述的用于存储设备的温控式测试系统，其特征在于，所述温控试验腔体和所述测试腔体之间还设有隔板。

7.根据权利要求4所述的用于存储设备的温控式测试系统，其特征在于，所述温控试验腔体靠近所述测试腔体一侧的内壁上还设有多个与所述测试腔体连通的出线孔，所述出线孔与所述测试系统和所述测试控制单元之间的连接线的尺寸相适应。

8.根据权利要求7所述的用于存储设备的温控式测试系统，其特征在于，所述出线孔中还设有绝热胶泥，所述绝热胶泥用于封闭所述温控试验腔体的引出连接线与所述出线孔之间的空隙。

9.根据权利要求4所述的用于存储设备的温控式测试系统，其特征在于，还包括与所述测试主机相连接的常温测试区，所述常温测试区设置在所述测试腔体的侧门上，并设有多个与所述测试系统相连接的存储设备测试接口。

10.根据权利要求1所述的用于存储设备的温控式测试系统，其特征在于，所述存储设备测试接口为SATA接口、SAS接口、PCI-E接口或USB接口中的一种或者几种组合；所述第一存储数据接口或所述第二存储数据接口为SATA接口、SAS接口、PCI-E接口或USB接口中的任一种；所述控制线路板与所述测试主机之间通过SATA、SAS、PCI-E、UART或USB等数据总线相连接。