CN210222188U - 一种led特征参量自动采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED特征参量自动采集系统，用于对LED样品进行特征参量采集，包括LED试验机构、控制模块、执行机构、检测模块、存储模块、显示模块、电源模块，所述LED试验机构包括水平放置的测试台架、设置于测试台架上的机械臂，所述电源模块为LED样品供电，所述LED样品放置于测试台架上，所述的机械臂通过旋转操作和伸缩操作带动检测模块对LED样品的特征参量进行检测，所述测试台架在LED样品侧设置有短接机构，所述短接机构适于对LED样品进行短接。本实用新型结构简单，控制结构和动作机构可靠稳定，能够消除累计误差，测试精准持续，非常利于推广使用。

Description

一种LED特征参量自动采集系统

技术领域

本实用新型属于光电器件测试技术领域，尤其涉及一种LED特征参量自动采集系统。

背景技术

发光二极管，即发光LED器件是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。LED具有效率高、光色纯、应用灵活、光线质量高等优异特点，发光二极管在许多光电控制设备中用作光源，在电子设备中用作信号显示器。

然而LED在使用过程中，由于电流及外界环境的影响，其会不可避免的发生老化。LED的老化主要包括芯片的老化以及封装的老化。芯片的老化机理，包括热量积累导致的热机械应力加强、芯片裂纹扩大，工艺不良导致的芯片粘结层完全脱离粘结面等。封装的老化机理主要是高温与潮湿导致封装材料劣化，水汽渗入封装材料内部，导致引线变质、PCB铜线锈蚀，随水汽引入的可动导电离子会驻留在芯片表面，从而造成漏电。老化的LED灯发光效率会大大降低，光色的纯度下降，甚至发生烧毁。

但是LED的老化不易直接观察判断，由于应用数量巨大，也不易通过全部检测来判断。作为现代化节能环保的灯具，一旦发生老化或烧毁，电路将失去指示功能，对维修工作带来巨大的影响。这种现象对于某些重要电路，存在重大的安全隐患。

现有技术中，LED测试技术包括LED电压测量、电流测量、分光检测技术等。其中，LED样品参数的选择和测量关系到检测的可靠性和稳定性，如用传统的方法，老化试验过程太长，而且电参数的采集也受到各种因素的影响。为此，选择一种参数进行有效测量，并为其提供配套的参量自动采集系统，是一种可靠的思路。

鉴于此，本实用新型提出了一种LED寿命特征参量的自动采集系统，该特征参量为光通量，能够根据设定的周期采集并存储LED的光通量，成功地解决上述问题。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型提出一种LED特征参量自动采集系统，能够根据设定的周期采集并存储LED的光通量，参量稳定，测量控制可靠，以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容：一种LED特征参量自动采集系统，对LED样品进行特征参量采集，包括LED试验机构、控制模块、执行机构、检测模块、存储模块、显示模块、电源模块，所述LED试验机构包括水平放置的测试台架、设置于测试台架上的机械臂，所述电源模块为LED供电，所述LED样品放置于测试台架上，所述测试台架在LED样品侧设置有短接机构，所述短接机构适于对LED进行短接。LED试验机构可以单独控制，也可结合其他测试系统进行测试，短接机构短接方式直接而可靠，能够实现单个LED自动短接功能，并保证被测LED不间断供电。

具体的，所述测试台架为圆盘形，并开有原点定位孔；所有LED样品为串联连接，并按照同心、等半径、均匀角度安装在测试台架的圆盘的相应位置。相比直线形的测试机构，圆盘形的台架便于对LED进行操作和和复位，行程小，占用资源少，精度高。

进一步，所述执行机构包括旋转执行机构、伸缩执行机构，所述旋转执行机构和伸缩执行机构分别设置于机械臂上，旋转执行机构驱动机械臂进行旋转操作；机械臂的伸缩执行机构上安装有检测模块。

更进一步，所述控制模块控制旋转执行机构按照预设的速度或角度旋转，旋转至LED样品上方时，控制模块控制旋转执行机构停止旋转；驱动伸缩执行机构将检测模块推送至LED样品附近的预设位置，检测相应LED样品的特征参量，并以存储模块记录。

再进一步，所述旋转执行机构包括与测试台架同轴的旋转电机，所述旋转电机驱动机械臂进行旋转操作；所述伸缩执行机构包括伸缩电机或者直线电机，所述伸缩电机驱动丝杆机构，或者直线电机驱动直线滑轨。电机均由控制系统控制，反应灵敏，无论是旋转还是伸缩动作，该较少的行程都能控制到比较好的精度，而直线电机-直线滑轨的机构可以无极驱动，控制更顺畅，精度更高。

或者，所述原点定位孔安装有红外信号发射器，机械臂对应位置安装红外信号接收器；机械臂每次旋转至原点定位孔上方时，红外信号接收器接收到红外信号，并将红外信号传送给控制模块，控制模块驱动旋转执行机构复位一次，以消除累积误差。当旋转执行机构旋转至与原点定位孔重合的位置时，旋转执行机构复位一次，可消除累积误差；相比直线形的测试系统，该方式每次都能消除误差，保证测试每一周内精准，提高测试效率。

作为一种实施方式，所述检测模块包括光通量测试仪，用以测量LED样品的光通量。光通量的参数测试相比电性能的测试，受到的干扰小，稳定性和指向性更明确，控制模块更容易判断失效样品，提高测试的精确度和可靠性。

作为一种实施方式，所述执行机构也包括短接结构，所述控制模块控制短接机构对LED样品进行短接。短接机构结构简单，只需将失效的LED样品两端短接即可，可以为继电器等执行单元。

作为一种实施方式，所述存储模块与控制模块电连接并接收控制模块的信号，用以记录LED样品的检测数据。检测数据并记录，以及时得到测试信息，测试信息包括回路试验电流、测试的时间信息、失效的时间信息、光通量参数信息等。

进一步，所述显示模块与控制模块电连接并接收控制模块的信号，用以显示存储模块记录的检测数据。显示模块加强了人机交互，方便显示失效样品的信息。

和现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的LED特征参量自动采集系统，装置全自动，试验条件简单方便，测试效率高，可靠性高。控制模块控制旋转执行和伸缩执行采用的是伺服电机，效率高、控制精准，控制每次测试以及每一旋转周期复位的机制消除累计误差，提高了测试水平；通过红外的发射和接收来指示旋转周期，以控制复位，精准度和测试可靠性高；显示模块和存储模块强化了人机交互，使试验者及时得到试验的过程和结果数据。本实用新型结构简单，控制结构和动作机构可靠稳定，能够消除累计误差，测试精准持续，非常利于推广使用。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例二的整体结构示意图。

图中：1-LED试验机构，11-测试台架，110-原点定位孔，111-红外信号发射器，12-机械臂，121-短接机构，122-红外信号接收器，13-电源模块，2-控制模块，3-执行机构，31-旋转执行机构，32-伸缩执行机构，4-检测模块，5-存储模块，6-显示模块，9-LED样品；

90-LED样品组，10-存储与打印模块，101-输入模块，103-电流取样模块，105-监测与隔离模块，107-驱动模块。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例作简单的介绍。

实施例一

如图1，一种LED特征参量自动采集系统，对LED样品9进行特征参量采集，包括LED试验机构1、控制模块2、执行机构3、检测模块4、存储模块5、显示模块6、电源模块13，所述LED试验机构1包括水平放置的测试台架11、设置于测试台架11上的机械臂12，所述电源模块13为LED样品9和控制模块2、执行机构3、检测模块4、存储模块5、显示模块6供电，所述LED样品9放置于测试台架11上，所述测试台架11在LED样品9侧设置有短接机构121，所述短接机构121适于对LED进行短接。控制模块2为PLC或者单片机；LED试验机构1可以单独控制，也可结合其他测试系统进行测试，短接机构短接方式直接而可靠，能够实现单个LED自动短接功能，并保证被测LED不间断供电。

具体的，所述测试台架11为圆盘形，并开有原点定位孔110；所有LED样品9为串联连接，并按照同心、等半径、均匀角度安装在测试台架11的圆盘的相应位置；所述执行机构3包括旋转执行机构31、伸缩执行机构32、短接结构121，所述旋转执行机构31和伸缩执行机构32分别设置于机械臂12上，旋转执行机构31驱动机械臂12的旋转操作；机械臂12的伸缩执行机构32上安装有检测模块4；机械臂12本身不做伸缩运动，目的是在可检测位置(靠近LED样品)处进行检测；所述控制模块2控制短接机构121对失效LED样品9进行短接，短接机构121结构简单，只需将失效的LED样品两端短接即可，可以为继电器等执行单元。

所述控制模块2控制旋转执行机构31按照预设的速度或角度旋转，预设值为预先设定于控制模块2中，旋转至LED样品9上方时，控制模块2控制旋转执行机构31停止旋转；控制模块2驱动伸缩执行机构32将检测模块4推送至LED样品9附近的预设位置，该预设位置为便于操作LED样品9的位置如LED上方，检测相应LED样品9的特征参量，并以存储模块5记录。其中所述旋转执行机构31包括与测试台架11同轴的旋转电机，所述旋转电机驱动机械臂12进行旋转操作；所述伸缩执行机构32包括伸缩电机32或者直线电机，所述伸缩电机驱动丝杆机构，或者直线电机驱动直线滑轨，优选伸缩电机驱动丝杆的机构；所述旋转电机、伸缩电机为伺服电机；

所述原点定位孔110安装有红外信号发射器111，机械臂12对应位置安装红外信号接收器122，机械臂12每次旋转至原点定位孔110上方时，红外信号接收器122接收到红外信号，并将红外信号传送给控制模块2，控制模块2发送复位驱动信号，使旋转执行机构31复位，以消除累积误差；类似地，所述伸缩执行机构32每伸缩一次，控制模块2发送一次复位驱动信号，使伸缩执行机构32复位，以消除累积误差，相当于每伸缩1次-测试一个LED样品9-收回并复位-转过一定角度再伸缩1次，如此循环；而转动一周，旋转执行机构31复位一次；

所述检测模块4包括光通量测试仪，用以测量LED样品9的光通量，光通量的参数测试相比电性能的测试，受到的干扰小，稳定性和指向性更明确，控制模块更容易判断失效样品；当检测模块4检测到某个LED样品的光通量小于预设值时，则判定其为失效LED样品，控制模块2随即驱动短接机构121对该失效LED样品进行短接，以确保其他LED样品继续正常测试。

所述存储模块5与控制模块2电连接并接收控制模块2的信号，用以记录LED样品的检测数据，检测数据并记录以及时得到测试信息，测试信息包括测试回路的试验电流、测试的时间信息、失效的时间信息和样品编号信息、光通量参量信息等；所述显示模块6与控制模块2电连接并接收控制模块2的信号，用以显示存储模块5记录的检测数据，显示模块6加强了人机交互，方便显示失效样品的信息。

实施例二

如图2，实施例二在实施例一的基础上，作以下拓展：

所述的LED特征参量自动采集系统集成于LED试验自动控制系统，所述自动控制系统对一组串联的LED样品进行通电试验，并输出试验电流，优选用可编程恒流源输出试验电流；在一组LED样品中出现失效样品时，自动短接失效样品，并记录失效样品的编号及失效时间，直至达到试验截止条件。该方案可自动短接失效样品，恢复试验，方便可靠。

具体地，LED试验自动控制系统除实施例一提及的LED试验机构1、控制模块2、执行机构3、检测模块4、显示模块6、电源模块13之外，还包括：输入模块101、电流取样模块103、监测与隔离模块105、驱动模块107；试验对象的一组串联的LED样品9，组合成LED样品组90；

输入模块101：与控制模块2连接，用以输入试验电流预设值，提供给控制模块2；

电源模块13：与控制模块2连接，为LED样品组90提供试验电流；为其他所有需电的模块供电；

电流取样模块103：得到LED样品9的试验电流，当试验电流变化时，一般是试验电流发生漂移时，反馈给控制模块2，所述漂移为温度漂移或其他环境因素引起的漂移，其中电流取样是在回路中连接一个高精度电阻，通过读取其端电压，根据欧姆定律计算得到LED样品9的试验电流；控制模块2使电源模块13调整试验电流恢复至电流预设值；

监测与隔离模块105：对每个LED样品9的状态进行监测，当监测到有LED样品9失效时，将相应LED样品9失效的状态信息反馈给控制模块2；并对控制模块2与LED样品组90的电信号进行隔离，从而保护控制模块2；

控制模块2：除实施例一提及的控制结构和功能外，还具有：监测、调节电源模块13的试验电流；接收监测与隔离模块105发出的LED样品9的失效状态信息，并发出电信号给驱动模块107，同时读出LED样品失效的时间信息；

驱动模块107：与控制模块2连接，接收控制模块2发出的电信号，并驱动执行模块3动作，具体为驱动旋转执行机构31、伸缩执行机构32，以及驱动短接机构121短接失效的LED样品9；

存储模块5拓展为存储与打印模块10：与控制模块2连接，接收控制模块2发出的电信号，存储与打印失效的LED样品9的测试回路的测试信息，包括试验电流、测试的时间信息、失效的时间信息和样品编号信息、光通量参量信息等；存储与打印模块极其方便记录失效样品的信息，加快了形成试验档案的效率。

失效LED样品的判定：检测模块4检测所述LED样品9的光通量减少50％以上时，判定该LED样品为失效LED样品9，然后控制模块2控制短接机构121对失效的LED样品进行短接。

所述LED试验自动控制系统达到试验截止条件时，所述LED试验自动控制系统停止工作，具体的试验截止条件为：失效的LED样品9的数量占LED样品9总数量的2/3。

以上实施例仅用以说明本实用新型的优选技术方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型原理的前提下，所做出的若干改进或等同替换，均视为本实用新型的保护范围，仍应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种LED特征参量自动采集系统，用于对LED样品进行特征参量采集，其特征在于，包括LED试验机构、控制模块、执行机构、检测模块、存储模块、显示模块、电源模块，所述LED试验机构包括水平放置的测试台架、设置于测试台架上的机械臂，所述电源模块为LED样品供电，所述LED样品放置于测试台架上，所述测试台架在LED样品侧设置有短接机构，所述短接机构适于对LED样品进行短接。

2.根据权利要求1所述的一种LED特征参量自动采集系统，其特征在于，所述测试台架为圆盘形，并开有原点定位孔；所有LED样品为串联连接，并按照同心、等半径、均匀角度安装在测试台架的圆盘的相应位置。

3.根据权利要求2所述的一种LED特征参量自动采集系统，其特征在于，所述执行机构包括旋转执行机构、伸缩执行机构，所述旋转执行机构和伸缩执行机构分别设置于机械臂上，旋转执行机构驱动机械臂进行旋转操作；机械臂的伸缩执行机构上安装有检测模块。

4.根据权利要求3所述的一种LED特征参量自动采集系统，其特征在于，所述控制模块控制旋转执行机构按照预设的速度或角度旋转，旋转至LED样品上方时，控制模块控制旋转执行机构停止旋转；驱动伸缩执行机构将检测模块推送至LED样品附近；检测相应LED样品的特征参量，并以存储模块记录。

5.根据权利要求4所述的一种LED特征参量自动采集系统，其特征在于，所述旋转执行机构包括与测试台架同轴的旋转电机，所述旋转电机驱动机械臂进行旋转操作；所述伸缩执行机构包括伸缩电机或者直线电机，所述伸缩电机驱动丝杆机构，或者直线电机驱动直线滑轨。

6.根据权利要求4所述的一种LED特征参量自动采集系统，其特征在于，所述原点定位孔安装有红外信号发射器，机械臂对应位置安装红外信号接收器；机械臂每次旋转至原点定位孔上方时，红外信号接收器接收到红外信号，并将红外信号传送给控制模块，控制模块驱动旋转执行机构复位一次。

7.根据权利要求1所述的一种LED特征参量自动采集系统，其特征在于，所述检测模块包括光通量测试仪，用以测量LED样品的光通量。

8.根据权利要求3所述的一种LED特征参量自动采集系统，其特征在于，所述执行机构也包括短接结构，所述控制模块控制短接机构对LED样品进行短接。

9.根据权利要求1所述的一种LED特征参量自动采集系统，其特征在于，所述存储模块与控制模块电连接并接收控制模块的信号，用以记录LED样品的检测数据。

10.根据权利要求9所述的一种LED特征参量自动采集系统，其特征在于，所述显示模块与控制模块电连接并接收控制模块的信号，用以显示存储模块记录的检测数据。

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