CN216285570U - 一种pd测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光通信领域，特别涉及一种PD测试系统。该系统包括测试机，电流表和上位机，测试机包括底板、外壳和遮光罩，外壳的前端与遮光罩的后端铰接，外壳和遮光罩盖合在底板上方形成测试腔室，测试空腔内设置有印刷电路板、测试板和发光板，印刷电路板安装在底板上，印刷电路板的一侧设置有电路板插槽，测试板可活动插接于电路板插槽上，测试板上设置有若干个测试插槽，发光板安装在遮光罩上且位于测试板上方，发光板与印刷电路板电连接，测试机的电流输出端口与电流表的电流输入端口电连接，测试机的通讯端口与上位机的通讯端口电连接。本实用新型可对多个PD产品测试，测试速度块，能全面检测PD产品的性能，并且测试数据能记录保存。

Description

一种PD测试系统

技术领域

本实用新型涉及光通信领域，特别涉及一种PD测试系统。

背景技术

PD在老化过程中，会出现PD损坏失效的情况，比如短路、开路、暗电流大等。因此通常会在PD老化前和老化后进行测试，选别出失效的PD，常见测试方法为手动安装PD到测试治具上，人工读取电流表数值来判断PD是否为良品，PD的暗电流很小，要求0.5nA以下的才是良品，当PD与测试治具没有接触良好或接触良好但PD内部开路时，测试的暗电流也是一个小于0.5nA的值，再测试时就无法判断PD是否与测试治具接触良好，另外通过人工读取数值进行判断，也无法对数据进行记录，无法统计测试数据进行分析，如果通过人工手动录入数据，浪费工时又有录入错误的可能性，给后续数据分析带来不便。

申请号为CN201920794979.2的中国专利，公开了一种新型二极管测试装置，包括盒体，所述盒体与盒盖通过铰链转动连接，所述盒盖内侧设置有显示屏，所述显示屏一侧设置有开关，所述盒体内部设置有电压测试器，所述电压测试器上端设置有测试槽，所述测试槽内部设置有引脚插口，所述引脚插口一侧设置有显示灯，通过设置的电压测试器，用于对二极管的电压进行测试，通过设置的测试槽，用于使二极管进行测试处理，通过设置的引脚插口，用于使二极管的引脚插入其中。其可以通过电压测试器对二极管进行电压测试，并通过显示屏对测试数据进行显示处理，但其仅限于显示，不能对数据进行记录存储，不方便日后对二极管的分析处理，并且测试项目较为单一，不能全面反映二极管的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有手动测试中测试速度慢、工时长、数据无法保存以及测试项目较为单一，不能全面反映二极管性能的技术问题，提供一种PD测试系统，本实用新型可实现对多个PD产品的测试，测试速度块，并且能够对PD进行多项测试，能够全面检测PD产品的性能，同时测试数据能记录保存，方便日后分析及追溯。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种PD测试系统，包括测试机，电流表和上位机，所述测试机包括底板、外壳和遮光罩，外壳的前端与遮光罩的后端铰接，所述外壳和遮光罩盖合在底板上方形成测试腔室，测试空腔内设置有印刷电路板、测试板和发光板，所述印刷电路板安装在底板上，印刷电路板的一侧设置有电路板插槽，所述测试板可活动插接于电路板插槽上，测试板上设置有若干个测试插槽，所述发光板安装在遮光罩上且位于测试板上方，发光板与印刷电路板电连接，所述外壳的后端设置有与印刷电路板电连接的交流电源插口、电源开关、电流输出端口和通讯端口，电流输出端口与电流表的电流输入端口电连接，通讯端口与上位机的通讯端口电连接，上位机的GPIB端口与电流表的GPIB端口电连接，上位机还连接有显示器。

进一步地，所述印刷电路板上包括MCU以及分别与MCU电连接的电压电流源、开关电路、正反向测试电路、多通道选择电路、光照开关控制电路、ADC转换电路和通讯电路，所述电压电流源与开关电路电连接，开关电路与正反向测试电路电连接，正反向测试电路分别与多通道选择电路、ADC转换电路和测试机的电流输出端口电连接，多通道选择电路与测试板电连接，光照开关控制电路与发光板电连接，通讯电路与测试机上的通讯端口电连接。

进一步地，所述底板上对称设置有测试板导槽，测试板导槽位于电路板插槽一侧且垂直于印刷电路板设置，所述测试板通过两个测试板导槽活动插接于电路板插槽上。

进一步地，所述外壳的上端设置有液晶显示屏和六个功能按键，所述液晶显示屏和六个功能按键分别通过导线与印刷电路板上的MCU电连接。

进一步地，所述六个功能按键分别为测试通道-1按键、测试通道-10按键、测试通道+10按键、测试通道+1按键、确认按键和退出按键。

进一步地，所述电流输出端口通过BNC电流信号线及同轴电缆与电流表的电流输入端口电连接。

进一步地，所述测试机通过RS232通讯端口与上位机的COM1通讯端口电连接。

进一步地，所述印刷电路板通过螺柱安装在底板上，所述螺柱有8个。

进一步地，所述外壳的前端与遮光罩的后端通过两个合页铰接。

进一步地，所述电流表为KEITHLEY 2502电流表。

与现有技术相比，本实用新型有益效果如下：

(1)本实用新型可实现多个PD产品的测试，测试速度块，测试板与印刷电路板可插拔连接，方便测试人员在测试板上插装PD产品，使用更加灵活便捷，遮光罩关闭时内部形成一个封闭的无光空间，当发光板通电后封闭的空间内形成一定强度的光照，可对PD的感光响应进行测试，从而实现低成本高效率的测试系统。

(2)本实用新型可在单一工位自动快速的对PD进行多项测试，测试项目有正向导通电压测试、反向暗漏电流测试、反向亮电流测试及反向耐压测试，通过测试PD正向导通电压来判断PD是否有内部开路发生；通过反向暗漏电流测试和反向亮电流测试来判断PD是否对光照有反应；通过反向耐压测试来判断PD的反向雪崩电压是否合格，从而能够更全面的检测PD产品的性能，可实现快速、稳定及低成本的测试。

(3)本实用新型通过电流表能够测试PD产品的电流值，并将其测试结果传输至上位机，在测试结束后可通过显示器操作界面查看测试结果，对PD产品进行全面分析，上位机可对数据进行保存，并将测试数据保存成文件以便日后对PD产品进行分析及追溯。

附图说明

图1为本实用新型PD测试系统图。

图2为本实用新型测试机的爆炸图。

图3为本实用新型测试机的俯视图。

图4为本实用新型测试机的后视图。

图5为本实用新型PD测试系统的操作界面图。

图6为本实用新型PD测试系统的电路原理图。

图中：1.测试机，101.外壳，102.液晶显示屏，103.按键，104.合页，105.遮光罩，106.BNC电流信号线，107.交流电源插口，108.电源开关，109.RS232通讯端口，110.印刷电路板，111.测试板导槽，112.底板，113.螺柱，114.电路板插槽，115.测试板，116.发光板，2.电流表，3.上位机，4.显示器，5.操作界面，51.公司名称及LOGO显示区域，52.测试信息输入区域，53.筛选范围显示区域，54.按钮区域，55.测试值显示区域。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明，但本实用新型并不局限于具体实施例。

如图1所示的一种PD测试系统，包括测试机1，电流表2和上位机3，电流表2为皮安电流表，型号为KEITHLEY 2502电流表。

如图2-4所示的测试机1，包括底板112、外壳101和遮光罩105，外壳101的前端与遮光罩105的后端通过两个合页104铰接，外壳101和遮光罩105盖合在底板112上方形成测试腔室，测试空腔内设置有印刷电路板110、测试板115和发光板116，印刷电路板110通过8个螺柱安装在底板112上，通过8个螺柱安装印刷电路板110能够对其起到很好的支撑固定作用，印刷电路板110的一侧设置有电路板插槽114，底板112上对称设置有测试板导槽111，测试板导槽111位于电路板插槽114一侧且垂直于印刷电路板110设置，测试板115通过两个测试板导槽111活动插接于电路板插槽114上，测试板115上设置有若干个测试插槽，测试板115与印刷电路板110通过插拔式连接，能够方便测试人员在测试板115上插装PD产品，使用更加灵活便捷，发光板116安装在遮光罩上且位于测试板115上方，发光板116与印刷电路板110电连接，发光板116为LED发光板。

印刷电路板110上包括MCU以及分别与MCU电连接的电压电流源、开关电路、正反向测试电路、多通道选择电路、光照开关控制电路、ADC转换电路和通讯电路，其中，电压电流源与开关电路电连接，开关电路与正反向测试电路电连接，正反向测试电路分别与多通道选择电路和ADC转换电路电连接，多通道选择电路与测试板115电连接，光照开关控制电路与LED发光板电连接。

外壳101的上端设置有液晶显示屏102和六个功能按键103，液晶显示屏102和六个功能按键103分别与印刷电路板110上的MCU电连接，六个功能按键103分别为测试通道-1按键、测试通道-10按键、测试通道+10按键、测试通道+1按键、确认按键和退出按键，六个功能按键103在手动调整设备时使用，正常工作时由上位机通过RS232通信口发送命令来控制设备，不需要使用该处功能按键。

外壳101的后端设置有交流电源插口107、电源开关108、电流输出端口和RS232通讯端口109，交流电源插口107和电源开关108均通过导线连接至印刷电路板110，电流输出端口与印刷电路板110上的正反向测试电路电连接，电流输出端口还通过BNC电流信号线106及同轴电缆与电流表2的电流输入端口电连接，BNC电流信号线106置于外壳101的外部，RS232通讯端口109与印刷电路板110上的通讯电路电连接，RS232通讯端口109还通过导线与上位机3的COM1通讯端口电连接，上位机3的GPIB端口与电流表2的GPIB端口电连接，上位机3还连接有显示器4，显示器4用于显示操作界面5，如图5所示的操作界面5，包括公司名称及LOGO显示区域501、测试信息输入区域502、筛选范围显示区域503、按钮区域504和测试值显示区域505，测试信息输入区域502设有订单号输入区、物料号输入区、测试工号输入区及测试板号输入区；筛选范围显示区域503设有VF筛选范围、IR(暗)筛选范围、IR(亮)筛选范围、IR(差)筛选范围以及VR筛选范围；按钮区域504设有VF测试按钮、IR测试(暗)按钮、IR测试(亮)按钮、VR测试按钮、保存按钮、设置按钮及退出按钮；测试值显示区域505设有100个PD测试结果显示区。

如图6所示为本实用新型PD测试系统电路原理图，PD测试系统操作步骤如下：

1.系统连接：测试机1通过BNC电流信号线106及同轴电缆连接到KEITHLEY 2502电流表的电流输入端口，测试机1通过RS232通讯端口109及导线连接到上位机3的COM1通讯端口，KEITHLEY 2502电流表的GPIB端口连接到上位机3的GPIB端口，上位机3连接显示器4；

2.系统开机：打开测试机1的电源开关108，等待液晶显示屏102显示PC REMOTECTRL…完成初始化，打开上位机测试软件；

3.系统设置：点击按钮区域504中的“设置”按钮，将弹出设置对话框，设置RS232通讯接口、KEITHLEY 2502电流表地址号码、VF测试条件与范围值、反向暗电流IR测试条件与范围值、反向亮电流IR测试条件与范围值、IR差值范围值、VR测试条件与范围值及数据保存路径；

4.测试板连接：向上打开遮光罩105，将测试板115沿着电路板导槽111插入到电路板插槽114中，向下关闭遮光罩105，使光不能照射到PD；

5.测试信息输入：在测试信息输入区域501内从上到下依次输入订单号、物料号、测试工号和测试板号；

6.正向电压测试：点击按钮区域504中的“VF测试”按钮，上位机3通过COM1通讯端口经测试机1的RS232通讯端口109向印刷电路板110的MCU传送“正向电压测量”命令、“测试电流1mA”命令、“选择通道1”命令、“器件加电”命令、“ADC转换”命令，“器件关电”命令，按照上述命令，MCU控制正反向测试电路转换到正向电压测量模式，程控电压电流源产生1mA电流接入到测量电路中，控制多通道选择电路选择通道1，控制开关电路转换到加电模式，通道1的PD VF电压通过正反向测试电路连接到ADC转换电路，控制ADC转换电路对VF电压进行模数转换，MCU将转换的电压值经RS232通讯发送给上位机3，然后控制开关电路转换到关电模式，开关电路保证只在测试的时间对PD施加电压，按照如上顺序，测试机1将从第1个PD开始测试，测试到第100个PD结束，测试完成后上位机3向MCU发送“通道全部断开”命令，MCU控制多通道选择电路全部断开，VF测试结果将显示在测试值显示区域505内，测试结果显示绿色为良品，显示红色为不良品；

7.反向暗电流测试：点击按钮区域504中的“IR测试(暗)”按钮，上位机3通过COM1通讯端口经测试机1的RS232通讯端口109向MCU传送“反向电流测量”命令、“测试电压5V”命令、“选择通道1”命令、“器件加电”命令，上位机3通过GPIB端口向KEITHLEY2502电流表发送“读取电流值”命令，上位机3向MCU传送“器件关电”命令，按照上述命令，MCU控制正反向测试电路转换到反向电流测量模式，程控电压电流源产生5V电压接入到测量电路中，控制多通道选择电路选择通道1，控制开关电路转换到加电模式，通道1的PD电流信号通过正反向测试电路连接到KEITHLEY 2502电流表，由KEITHLEY2502电流表测量电流值并发送给上位机3，控制开关电路转换到关电模式，开关电路保证只在测试的时间对PD施加电流，按照如上顺序，测试机1将从第1个PD开始测试，测试到第100个PD结束，测试完成后上位机3向MCU发送“通道全部断开”命令，MCU控制多通道选择电路全部断开，IR暗电流测试结果将显示在测试值显示区域505内，测试结果显示绿色为良品，显示红色为不良品；

8.反向亮电流测试：点击按钮区域504中的“IR测试(亮)”按钮，上位机3通过COM1通讯端口经测试机1的RS232通讯端口109向MCU传送“反向亮电流测量”命令、“测试电压5V”命令、“选择通道1”命令、“器件加电”命令，“发光板开启”命令，上位机3通过GPIB端口向KEITHLEY 2502电流表发送“读取电流值”命令，上位机3向MCU发送“器件关电”命令，“发光板关闭”命令，按照上述命令，MCU控制正反向测试电路转换到反向亮电流测量模式，程控电压电流源产生5V电压接入到测量电路中，控制多通道选择电路选择通道1，控制开关电路转换到加电模式，光照开关控制电路开启，发光板发光，通道1的PD电流信号通过正反向测试电路连接到KEITHLEY 2502电流表，由KEITHLEY 2502电流表测量电流值并发送给上位机3，然后控制光照亮度控制电路关闭，控制开关电路转换到关电模式，开关电路保证只在测试的时间对PD施加电流，按照如上顺序，测试机1将从第1个PD开始测试，测试到第100个PD结束，测试完成后上位机3向MCU发送“通道全部断开”命令，MCU控制多通道选择电路全部断开，IR亮电流测试结果将显示在测试显示区域505内，测试结果显示绿色为良品，显示红色为不良品。

9.IR差值：亮电流测试完成后，系统会自动计算亮电流的值减去暗电流的值，得出IR差值，得到PD的感光响应。

10.反向电压测试：点击按钮区域504中的“VR测试”按钮，上位机3通过COM1通讯端口经测试机1的RS232通讯端口109向MCU传送“反向电压测量”命令、“测试电流-50uA”命令、“选择通道1”命令、“器件加电”命令、“ADC转换”命令、“器件关电”命令，按照上述命令，MCU控制正反向测试电路转换到反向电压测量模式，程控电压电流源产生-50uA电流接入到测量电路中，控制多通道选择电路选择通道1，控制开关电路转换到加电模式，通道1的PD VR电压信号通过正反向测试电路连接到ADC转换电路，控制ADC转换电路对VR电压进行模数转换，MCU将转换的电压值经RS232通讯端口109发送给上位机3，然后控制开关电路转换到关电模式，开关电路保证只在测试的时间对PD施加电压，按照如上顺序，测试机1将从第1个PD开始测试，测试到第100个PD结束，测试完成后上位机3向MCU发送“通道全部断开”命令，MCU控制多通道选择电路全部断开，VR测试结果将显示在测试值显示区域内，测试结果显示绿色为良品，显示红色为不良品。

11.保存数据：点击按钮区域504中的“保存”按钮，将弹出保存对话框，文件名称将以订单号、物料号、测试日期、测试时间自动生成。

12.关闭系统：完成测试并保存完数据后，点击按钮区域504中的“退出”按钮，关闭操作界面5，关闭测试机1的电源开关108。

本实施例的测试条件及筛选范围如表一：

表一

上述测试条件和筛选范围可根据工艺要求进行更改。

本实用新型可实现多个PD产品的测试，测试速度块，并且可在单一工位自动快速的对PD进行多项测试，测试项目有正向导通电压测试、反向暗漏电流测试、反向亮电流测试及反向耐压测试，通过测试PD正向导通电压来判断PD是否有内部开路发生，通过反向暗漏电流测试和反向亮电流测试来判断PD是否对光照有反应，通过反向耐压测试来判断PD的反向雪崩电压是否合格，通过该系统能够全面检测PD产品的性能，保证测试的一致性，测试稳定性好，测试效率高，成本低，遮光罩关闭时内部形成一个封闭的无光空间，当发光板通电后封闭的空间内形成一定强度的光照，可对PD的感光响应进行测试，同时可通过显示器操作界面查看测试结果，根据测试结果对PD进行分选，上位机可对数据进行保存，并将测试数据保存成文件以便日后对PD产品进行分析及追溯。

以上内容是结合优选技术方案对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定实用新型的具体实施仅限于这些说明。对本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种PD测试系统，其特征在于：包括测试机，电流表和上位机，所述测试机包括底板、外壳和遮光罩，外壳的前端与遮光罩的后端铰接，所述外壳和遮光罩盖合在底板上方形成测试腔室，测试空腔内设置有印刷电路板、测试板和发光板，所述印刷电路板安装在底板上，印刷电路板的一侧设置有电路板插槽，所述测试板可活动插接于电路板插槽上，测试板上设置有若干个测试插槽，所述发光板安装在遮光罩上且位于测试板上方，发光板与印刷电路板电连接，所述外壳的后端设置有与印刷电路板电连接的交流电源插口、电源开关、电流输出端口和通讯端口，电流输出端口与电流表的电流输入端口电连接，通讯端口与上位机的通讯端口电连接，上位机的GPIB端口与电流表的GPIB端口电连接，上位机还连接有显示器。

2.根据权利要求1所述的一种PD测试系统，其特征在于：所述印刷电路板上包括MCU以及分别与MCU电连接的电压电流源、开关电路、正反向测试电路、多通道选择电路、光照开关控制电路、ADC转换电路和通讯电路，所述电压电流源与开关电路电连接，开关电路与正反向测试电路电连接，正反向测试电路分别与多通道选择电路、ADC转换电路和测试机的电流输出端口电连接，多通道选择电路与测试板电连接，光照开关控制电路与发光板电连接，通讯电路与测试机上的通讯端口电连接。

3.根据权利要求2所述的一种PD测试系统，其特征在于：所述底板上对称设置有测试板导槽，测试板导槽位于电路板插槽一侧且垂直于印刷电路板设置，所述测试板通过两个测试板导槽活动插接于电路板插槽上。

4.根据权利要求2所述的一种PD测试系统，其特征在于：所述外壳的上端设置有液晶显示屏和六个功能按键，所述液晶显示屏和六个功能按键分别通过导线与印刷电路板上的MCU电连接。

5.根据权利要求4所述的一种PD测试系统，其特征在于：所述六个功能按键分别为测试通道-1按键、测试通道-10按键、测试通道+10按键、测试通道+1按键、确认按键和退出按键。

6.根据权利要求2所述的一种PD测试系统，其特征在于：所述电流输出端口通过BNC电流信号线及同轴电缆与电流表的电流输入端口电连接。

7.根据权利要求2所述的一种PD测试系统，其特征在于：所述测试机通过RS232通讯端口与上位机的COM1通讯端口电连接。

8.根据权利要求2~7任一所述的一种PD测试系统，其特征在于：所述印刷电路板通过螺柱安装在底板上，所述螺柱有8个。

9.根据权利要求2~7任一所述的一种PD测试系统，其特征在于：所述外壳的前端与遮光罩的后端通过两个合页铰接。

10. 根据权利要求2~7任一所述的一种PD测试系统，其特征在于：所述电流表为KEITHLEY 2502电流表。

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