CN213456063U - 一种用于按键行程和力度测量的测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于按键行程和力度测量的测试系统，包括线性伺服电机、压力计、刚性压棒、位移传感器和载板；所述压力计固定于线性伺服电机的传动轴上；所述刚性压棒和位移传感器分别固定在压力计的探头处；所述载板用于固定装有按键的集成电路板，刚性压棒的轴心正对集成电路板上的按键。所述线性伺服电机、压力计、位移传感器和集成电路板上的按键分别连接到电脑端；电脑端控制线性伺服电机，带动压力计和位移传感器向集成电路板移动，通过刚性压棒顶动按键，监测按键是否导通以及导通时的压力、位移。本实用新型系统可同时自动测试电子设备上的按键的机械功能、按压行程和触发力度，排除人为参与，测试效率高，显著降低了误判几率。

Description

一种用于按键行程和力度测量的测试系统

技术领域

本实用新型涉及按键开关的测试，特别涉及一种用于按键行程和力度测量的测试系统。

背景技术

按键作为一种微动开关，在各类电子设备中得到广泛应用，用于为电子设备提供控制指令或信号输入，例如遥控器、电脑键盘、工业控制器等等具有信息输入功能的电子设备。因此，按键的品质和性能是否良好，将直接影响到电子设备的稳定性。

目前，各大电子厂家对于按键功能的测试，基本分为两种，一是以人工按压方式逐个排查，二是用笔型气缸打击按键。对于人工方式，由于人工按压按键的力度大小不一，对按键的行程无法统一把控，因此很容易导致误判，且费时费工，测试效率比较低。而用笔型气缸，是靠气压提供瞬时的动力，按压力度仍然无法控制，过大易将按键打裂，过小则无法触发按键，其力度无法实时调控，因此通用性差，且存在诸多安全隐患。

实用新型内容

本实用新型目的是：提供一种用于按键行程和力度测量的测试系统，可同时测试电子设备上的按键的机械功能、按压行程和触发力度，兼顾按键的功能和触感。

本实用新型的技术方案是：

一种用于按键行程和力度测量的测试系统，包括线性伺服电机、压力计、刚性压棒、位移传感器和载板；所述压力计固定于线性伺服电机的传动轴上；所述刚性压棒和位移传感器分别固定在压力计的探头处；所述载板用于固定装有按键的集成电路板，刚性压棒的轴心正对集成电路板上的按键。

优选的，所述线性伺服电机、压力计、位移传感器和集成电路板上的按键分别连接到电脑端；电脑端控制线性伺服电机，带动压力计和位移传感器向集成电路板移动，通过刚性压棒顶动按键，监测按键是否导通以及导通时的压力、位移。

优选的，所述集成电路板上的按键通过导线外接到电脑端，在刚性压棒顶动按键导通时向电脑端发送触发信号。

优选的，所述位移传感器为笔型位移传感器，选择载板的一个平面为参考面，在刚性压棒刚接触到待测按键时设为位移零点，将按键顶到导通时为终点，测量按键从接触刚性压棒到导通之间的行程。

优选的，所述线性伺服电机的传动轴的轴向前方还安装有限位开关，所述限位开关连接到线性伺服电机的制动接口。

优选的，所述限位开关为杠杆式开关，线性伺服电机的传动轴向前运动超出限定行程，顶到限位开关的杠杆，从而触发限位开关，限位开关传送信号至线性伺服电机的制动接口，锁紧电机，停止转动。

本实用新型的优点是：

1. 本实用新型系统可同时自动测试电子设备上的按键的机械功能、按压行程和触发力度，排除人为参与，测试效率高，显著降低了误判几率；

2. 本实用新型系统测量精度高，可扩展性强，适用于不同电子设备上按键的性能和触感测量；

3. 本实用新型系统实时记录测试状态，方便对按键及电子设备进行统计学分析，为后续优化提供可靠数据。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的用于按键行程和力度测量的测试系统的原理示意图；

图2为限位开关的原理示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的用于按键行程和力度测量的测试系统，包括线性伺服电机1、压力计2、刚性压棒3、位移传感器4和载板5；所述压力计2固定于线性伺服电机1的传动轴11上；所述刚性压棒3和位移传感器4分别固定在压力计2的探头处；所述载板5用于固定装有按键的集成电路板6，刚性压棒3的轴心正对集成电路板6上的按键。

所述线性伺服电机1、压力计2、位移传感器3和集成电路板6上的按键分别连接到电脑端7；电脑端7控制线性伺服电机1，带动压力计2和位移传感器4向集成电路板6方向移动，通过刚性压棒3顶动按键，监测按键是否导通以及导通时的压力、位移。当按键导通瞬间，记录下此时的压力和位移，传动装置退回原点，整个测试完成。所有传感器通过串口线连接到电脑端，由电脑端上的软件统一控制，整个测试自动运行，由电脑进行判断和识别。

图1中，待测的集成电路板6上的按键通过导线外接到电脑端，集成电路板固定在载板上，在刚性压棒顶动按键导通时向电脑端发送触发信号，用以检测按键开关功能是否正常。所述刚性压棒3的轴心正对待测板上的按键，用来顶动按键，使用刚性材质是为了避免压棒本身的形变造成对按键行程测量的偏差。

所述位移传感器4为笔型位移传感器，测量精度为纳米级，选择载板的一个平面为参考面，在刚性压棒刚接触到待测按键时设为位移零点，将按键顶到导通时为终点，测量按键从接触刚性压棒到导通之间的行程位移。

所述压力计2用来测量压棒顶按键的实际力度，刚性压棒和笔型位移传感器都固定在压力计的探头处，在压棒触碰到按键之前压力为零，接触之后压力随着移动缓慢增加，直至按键导通。压力计2的移动由线性伺服电机带动传动轴运行，位移精度可自由控制。

待测板按键导通信号、位移、压力三项信息可实时反馈到电脑端，电脑端将信息处理后实时控制伺服电机的移动，如此便可精确控制按键行程和力度的测量。

如图2所示，所述线性伺服电机的传动轴的轴向前方还安装有限位开关8，所述限位开关连接到线性伺服电机的制动接口，所述限位开关为杠杆式开关。传动轴带动相关仪器在运动轨道中往返移动，由限位开关限定其运动区域。在极限情况下，若传动轴一直向前移动，会顶到限位开关的杠杆，从而触发开关，信号立即传送至电机制动接口，锁紧电机，停止转动。该结构可避免转动轴意外脱离设定轨道，同时保护仪器和待测按键不受损伤。

本实用新型整个测试系统设有硬件和软件两层保护机制，硬件方面，在夹具中设有限位保护开关，当传动装置移动到一定位置时，会触发限位开关，传动装置立即停止移动，以保护待测板上按键不良时，不会受损。软件方面，在电脑端设有压力和位移的上限值，当压力或位移某一项超限时，会立即控制电机停止向前移动，并返回到初始位置。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于按键行程和力度测量的测试系统，其特征在于，包括线性伺服电机、压力计、刚性压棒、位移传感器和载板；所述压力计固定于线性伺服电机的传动轴上；所述刚性压棒和位移传感器分别固定在压力计的探头处；所述载板用于固定装有按键的集成电路板，刚性压棒的轴心正对集成电路板上的按键。

2.根据权利要求1所述的用于按键行程和力度测量的测试系统，其特征在于，所述线性伺服电机、压力计、位移传感器和集成电路板上的按键分别连接到电脑端。

3.根据权利要求2所述的用于按键行程和力度测量的测试系统，其特征在于，所述集成电路板上的按键通过导线外接到电脑端，在刚性压棒顶动按键导通时向电脑端发送触发信号。

4.根据权利要求3所述的用于按键行程和力度测量的测试系统，其特征在于，所述位移传感器为笔型位移传感器。

5.根据权利要求4所述的用于按键行程和力度测量的测试系统，其特征在于，所述线性伺服电机的传动轴的轴向前方还安装有限位开关，所述限位开关连接到线性伺服电机的制动接口。

6.根据权利要求5所述的用于按键行程和力度测量的测试系统，其特征在于，所述限位开关为杠杆式开关。

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