CN211826336U - 一种pcb板自动化检测平台系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型所涉及一种PCB板自动化检测平台系统，包括主检测控制板，检测主机，检测设备，测试工装装置，示波器，以及被检测板；测试工装装置和被测试板分别与主检测控制板连接，测试工装装置与被测试板相互连接，检测主机与主检测控制板相互连接，检测设备分别与检测主机，测试工装装置相互连接，示波器与测试工装装置相互连接。主检测控制板采用单片机为控制核心，结合可编程门阵列逻辑模块的控制机串口扩展功能，同时设计再使用开关板与CPU控制板配合使用，再采用了双显万用表与RS‑232接口相互配合使用作为测量装备，实现针对多种点乱整机进行功能检测的功能，有利于提高被检测板的检测精度，降低成本，提高检测效率，以及通用性能强的功能。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种用于PCB板检测工具方面的PCB板自动化检测平台系统。
【背景技术】
随着社会不断向前发展和进步，伴随各种智能化的机械设备广泛使用加工方面。随着各种集成技术的不断提高，是的越来越多的产品工艺要求水平也不断的仰恩，多层电路板的集成技术到处可见，密度集成化的产品正在朝着更高水平的方向去发展。PCB板是各类电子产品中核心部件。如在整个电子产品中PCB板出现技术问题，将会导致整个电子产品产生技术问题，由此，PCB板在出厂之前的检测尤其比较重要。然而，现有技术中用于对PCB板的检测，一般情况，采用人工电路板组装电路回路，对所述出厂PCB板进行检测动作。在此检测过程中，由于操作人员的人为的因素和人工电路板的局限性，容易导致被检测的PCB板的检测精度比较低，人工成本比较，检测的效率比较低。
【实用新型内容】
有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有提高被检测板的检测精度，降低成本，提高检测效率，以及通用性能强的PCB板自动化检测平台系统。
为此解决上述技术问题，本实用新型中的技术方案所提供一种PCB板自动化检测平台系统，其包括主检测控制板，检测主机，检测设备，测试工装装置，示波器，以及被检测板；所述测试工装装置和被测试板分别与主检测控制板连接，所述测试工装装置与被测试板相互连接，所述检测主机与主检测控制板相互连接，所述检测设备分别与检测主机，测试工装装置相互连接，所述示波器与测试工装装置相互连接；
所述的检测主机，用于实现专用的人机交换，检测主机与主检测控制板之间的数据对接，实现所有检测功能的参数设定，结果显示，故障报警，实现检测过程的流程显示，方便观察，实现不同被检检测板版本信息，储存，以及报表信息统计，实现不同被检测PCB板不同检测方案的切换；
主检测控制板，实现主检测控制板与被检测板之间通信协议，数据对接，与上位机之间的通信，数据对接，实现功能寻址。
进一步限定，所述主检测控制板是由CPU控制板构成，该CPU控制板包含有型号为AVR的单片机，可编程门阵列逻辑模块；可编程门阵列逻辑模块简称为，FPGA；所述单片机与可编程门阵列逻辑模块相互配合使用；所述单片机内部设置有AD采样模块和电压测试模块；所述AD采样模块包括信号运算放大器U1，连接在信号运算放大器U1输入端的正极端与负极端之间的可调电阻RX，设置于可调电阻RX两端的测量端点A，测量端点B，连接在信号运算放大器U1输出端上的用于连接外设被检测的PCB板的ADC接口端，连接在可调电阻一端与信号运算放大器U1输入端的正极端之间的分压电阻R1；所述电压测试模块包括电压测试芯片U3，连接在电压测试芯片U3上引脚13和引脚14的电容C2，电容C3，电容C2与电容C3并联连接；连接在电压测试芯片U3上的引脚8上电阻R2，连接在电阻R2另一端上的电阻R3，并联连接在电阻R3两端的电容C4。
进一步限定，所述检测设备是采用采用双显万用表(FLUKE-45)与RS-232接口相互配合使用。
进一步限定，所述测试工装装置包括开关板，连接在开关板上面的工装测量仪器，连接在开关板上面的针床插头及适配模块，分别连接在激励源模块，电源模块，模拟负载；以及设置于针床上面的探针。
本实用新型的有益技术效果：因本技术方案包括主检测控制板，检测主机，检测设备，测试工装装置，示波器，以及被检测板；所述主检测控制板采用单片机为控制核心，结合可编程门阵列逻辑模块的控制机串口扩展功能，同时设计再使用开关板与CPU控制板配合使用，再采用了双显万用表(FLUKE-45)与RS-232接口相互配合使用作为测量装备，实现针对多种点乱整机进行功能检测的功能，有利于提高被检测板的检测精度，降低成本，提高检测效率，以及通用性能强的功能。
下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
图1为本实用新型中PCB板自动化检测平台系统的方块原理图；
图2为本实用新型中主检测控制板的示意图；
图3为本实用新型中AD采样模块的电路图；
图4为本实用新型中电压测试模块的电路图。
【具体实施方式】
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参考图1至图4所示，下面结合实施例说明一种PCB板自动化检测平台系统，其包括检测主机，主检测控制板，检测设备，测试工装装置，示波器，以及被检测板。
所述的检测主机主要是用于实现专用的人机交换，检测主机与主检测控制板之间的数据对接，实现所有检测功能的参数设定，结果显示，故障报警，实现检测过程的流程显示，方便观察，实现不同被检检测板版本信息，储存，以及报表信息统计，实现不同被检测PCB板不同检测方案的切换。
主检测控制板，实现主检测控制板与被检测板之间通信协议，数据对接，与上位机之间的通信，数据对接，实现功能寻址。所述主检测控制板是由CPU控制板构成，该CPU控制板包含有型号为AVR的单片机，可编程门阵列逻辑模块；可编程门阵列逻辑模块简称为，FPGA；所述单片机与可编程门阵列逻辑模块相互配合使用；所述单片机内部设置有AD采样模块和电压测试模块；所述AD采样模块包括信号运算放大器U1，连接在信号运算放大器U1输入端的正极端与负极端之间的可调电阻RX，设置于可调电阻RX两端的测量端点A，测量端点B，连接在信号运算放大器U1输出端上的用于连接外设被检测的PCB板的ADC接口端，连接在可调电阻一端与信号运算放大器U1输入端的正极端之间的分压电阻R1；所述电压测试模块包括电压测试芯片U3，连接在电压测试芯片U3上引脚13和引脚14的电容C2，电容C3，电容C2与电容C3并联连接；连接在电压测试芯片U3上的引脚8上电阻R2，连接在电阻R2另一端上的电阻R3，并联连接在电阻R3两端的电容C4。
所述检测设备是采用采用双显万用表(FLUKE-45)与RS-232接口相互配合使用。所述测试工装装置包括开关板，连接在开关板上面的工装测量仪器，连接在开关板上面的针床插头及适配模块，分别连接在激励源模块，电源模块，模拟负载；以及设置于针床上面的探针。
安装时，所述检测主机分别与检测设备、主检测控制板相互连接。所述测试工装装置和被测试板分别与主检测控制板连接。所述测试工装装置与被测试板相互连接。所述检测设备分别与检测主机，测试工装装置相互连接，所述示波器与测试工装装置相互连接。
在本实施例中，所述的检测主机为计算机。通过安装在计算机内部的检测平台编辑并执行检测程序，由检测主机通过RS-232接口向主检测控制板发送检测命令，由单片机接受检测命令并提取相应的地址和数据信息送往，起到对数据进行逻辑分析并可以根据被检测板的检测需要实现多种通讯串口扩展以及信号发生器等作用。通过对数据进行分析后配合单片机完成对数据存储器的读写以及触发器的驱动等工作。测试工装装置的开关板与针床插头机适配电路进行连接，通过总线信号和数据信号驱动开关板相应示波器进行信号切换，配合电源等功能模块对被检测板提供激励。采用双显万用表对被检测板的响应信号进行采集和测量，并通过接口将检测的数据以码的形式传给检测主机。检测主机将得到的数据与“标准”响应进行比对判断，以实现对被测板功能性的检测。
在本实施例中，被检测板为PCB板，PCB板通电前检测主要检测5V,12V,24V,220V.是否出现短接。检测时，通过测量A端点之间B端点之间的阻值大小方式，确定PCB板两个点位之间是否出现短路。采用电阻分压的原理，通过测量电压值来进行电阻Rx的阻值的计算。测试原理如下，根据每个测试点对地的电阻值的大小，来确定是否短路，当电阻值小于某一个阻值时，我们就定义为短路，对地的组织大于某一个值时，我们就定义为不短路。具体的电阻值根据实际的测试点来确定。电压值通过AD采样后进入到FPGA，最后根据FPGA采集到的AD值计算出对应的电阻值。
如图3所示，所述A端点,B端点为电路板上带测量的两个点，Rx代表两点间的阻值，Vref、R1已知，通过ADC采样计算出A点电压值Vab从而可以计算出。为了提高测量精确度可以选择分辨率较高的ADC芯片，并且使用性能较好的基准电压源芯片。对输入电压采用电阻分压，为了防止有些输入电压过大，将输入电压采取了降压处理，VinOUT与AD连接，FPGA通过采用ADA数值可以较为方便的。
PCB板通电前检测方案的软件设计需要信号采集及结果设计输出，HMI等功能。使用LABVIEW,和visual c++分层开发，在较为常见的Windows系统下操作，利用C++语言进行硬件驱动开发设计，以及部分函数的调用设计，对该方案设计进行一定的程序编写，根据实际使用情况进行通电检测。
在检测过程中，检测主机的界面设置某一个阈值，大于被检测电路
板点的值视为正常，否则视为异常；短路测试需要检测被检测板上几个点的阻值，电阻阈值可以设置成一个通用值，或者针对每一个测试点的实际情况来进行多个设置，当上位机发送短路测试命令之后，测试系统会依次检测设置点的电阻值，然后会把相应的检测结果通过标志位返回。
与现有的人工电路板检测技术相比，自动化测试平台有着很大的优势，生产效率大大提高，人工成本投入减少。随着各种集成技术的不断提高，自动化测试平台越来越普遍，产品的工艺要求水平也是在不断的严格。
测试工装装置包括开关板、针床或插头、电源模块、激励模块以及模拟负载等部分组成。根据不同被对象的测试需求不同，具体的激励模块、模拟负载以及针床和插头等部分具有专用性，需要针对不同电路板或整机设计相配套的测试工装。通过更换不同的测试工装，与控制板以及测量仪器连接便可快速建立起针对不同被测对象的检测系统。
综上所述，因本技术方案包括主检测控制板，检测主机，检测设备，测试工装装置，示波器，以及被检测板；所述主检测控制板采用单片机为控制核心，结合可编程门阵列逻辑模块的控制机串口扩展功能，同时设计再使用开关板与CPU控制板配合使用，再采用了双显万用表(FLUKE-45)与RS-232接口相互配合使用作为测量装备，实现针对多种点乱整机进行功能检测的功能，有利于提高被检测板的检测精度，降低成本，提高检测效率，以及通用性能强的功能。
以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，并非因此局限本实用新型的权利范围。本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本实用新型的权利范围之内。
Claims (4)
1.一种PCB板自动化检测平台系统，其包括主检测控制板，检测主机，检测设备，测试工装装置，示波器，以及被检测板；其特征在于：所述测试工装装置和被测试板分别与主检测控制板连接，所述测试工装装置与被测试板相互连接，所述检测主机与主检测控制板相互连接，所述检测设备分别与检测主机，测试工装装置相互连接，所述示波器与测试工装装置相互连接；
所述的检测主机，用于实现专用的人机交换，检测主机与主检测控制板之间的数据对接，实现所有检测功能的参数设定，结果显示，故障报警，实现检测过程的流程显示，实现不同被检测PCB板不同检测方案的切换；
主检测控制板，实现主检测控制板与被检测板之间通信协议，数据对接，与上位机之间的通信，数据对接，实现功能寻址。
2.根据权利要求1所述一种PCB板自动化检测平台系统，其特征在于：所述主检测控制板是由CPU控制板构成，该CPU控制板包含有型号为AVR的单片机，可编程门阵列逻辑模块；可编程门阵列逻辑模块简称为，FPGA；所述单片机与可编程门阵列逻辑模块相互配合使用；所述单片机内部设置有AD采样模块和电压测试模块；所述AD采样模块包括信号运算放大器U1，连接在信号运算放大器U1输入端的正极端与负极端之间的可调电阻RX，设置于可调电阻RX两端的测量端点A，测量端点B，连接在信号运算放大器U1输出端上的用于连接外设被检测的PCB板的ADC接口端，连接在可调电阻一端与信号运算放大器U1输入端的正极端之间的分压电阻R1；所述电压测试模块包括电压测试芯片U3，连接在电压测试芯片U3上引脚13和引脚14的电容C2，电容C3，电容C2与电容C3并联连接；连接在电压测试芯片U3上的引脚8上电阻R2，连接在电阻R2另一端上的电阻R3，并联连接在电阻R3两端的电容C4。
3.根据权利要求1所述一种PCB板自动化检测平台系统，其特征在于：所述检测设备是采用采用双显万用表(FLUKE-45)与RS-232接口相互配合使用。
4.根据权利要求1所述一种PCB板自动化检测平台系统，其特征在于：所述测试工装装置包括开关板，连接在开关板上面的工装测量仪器，连接在开关板上面的针床插头及适配模块，分别连接在激励源模块，电源模块，模拟负载；以及设置于针床上面的探针。
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