CN220820127U - 电子烟三线咪头测试板及电子烟三线咪头生产测试夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电子烟三线咪头测试板及电子烟三线咪头生产测试夹具，属于电子烟咪头测试领域。本实用新型电子烟三线咪头测试板包括MCU、通道控制电路、咪头连接座、咪头供电电路、模拟前端电路，其中，所述MCU的控制端与所述通道控制电路相连，所述通道控制电路的输入端与所述咪头连接座相连，输出端与所述模拟前端电路的输入端相连，所述模拟前端电路的输出端与所述MCU输入端相连，所述咪头供电电路输入端接电源模块，输出端与所述通道控制电路相连，能够通过咪头连接座为咪头供电，所述咪头连接座包括分别与三线咪头三个引脚相连的三个端子。本实用新型可以自动切换测试项，实现三线咪头的自动化测试。

Description

电子烟三线咪头测试板及电子烟三线咪头生产测试夹具

技术领域

本实用新型涉及电子烟咪头测试技术领域，具体涉及一种电子烟三线咪头测试板及设有所述电子烟三线咪头测试板的电子烟三线咪头生产测试夹具。

背景技术

电子烟咪头在生产过程中，因为物料来料及生产工艺问题存在差异，及生产人员出现疲劳，极易出现不良品流出降低品控能力。目前电子烟咪头功能已具有标准化，它需要使用电池来加热烟油，产生烟雾。因此，电子烟咪头成品质量非常重要，一旦出现问题，可能会对用户的健康造成严重影响。为了确保电子烟咪头的质量，生产厂家需要对电子烟咪头成品进行测试。目前，大多数生产厂家使用手动下压探针测试的方式进行测试，手动切换控制实现各种功能测试，手动测试存在测试结果不稳定、测试效率低下、测试结果需要人眼观察对比范围等不足，在实际生产中可能出现对功能把握不够，实际参数把控不足，作业指导书不够细节的问题。对于人员培训，员工素质能力都存在不可控因素，容易由于把控不足流出不良品。

实用新型内容

为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种电子烟三线咪头测试板，还提供一种设有所述电子烟三线咪头测试板的电子烟三线咪头生产测试夹具，实现对咪头快速、准确的测试。

本实用新型电子烟三线咪头测试板，包括MCU、通道控制电路、咪头连接座、咪头供电电路、模拟前端电路，其中，所述MCU的控制端与所述通道控制电路相连，所述通道控制电路的输入端与所述咪头连接座相连，输出端与所述模拟前端电路的输入端相连，所述模拟前端电路的输出端与所述MCU输入端相连，所述咪头供电电路输入端接电源模块，输出端与所述通道控制电路相连，能够通过咪头连接座为咪头供电，所述咪头连接座包括三个端子，分别为：与咪头电源正极相连的第一端子VCC、与咪头电源负极相连的第三端子GND，及与咪头信号输出正极相连的第二端子F+。

进一步地，还包括测试结果输出电路，所述测试结果输出电路与所述MCU的输出端相连。

进一步地，还包括探针下压检测电路，所述探针下压检测电路的输出端接所述MCU的输入端。

进一步地，所述探针下压检测电路包括接光电开关的接口JP1，光耦IC1，其中，所述光耦IC1原边的引脚1通过电阻接所述接口JP1的引脚3，所述光耦IC1原边的引脚2接所述接口JP1的引脚2，所述光耦IC1副边的引脚3接地，引脚4分别通过电阻R1接电源，并输出检测信号给MCU。

进一步地，所述通道控制电路包括若干个控制支路，每个咪头连接座、控制支路、模拟前端电路之间构成一测试通道，所述通道控制电路分别用于控制每个测试通道导通与断开。

作为通道控制电路的一种改进，其中一个控制支路包括继电器JK1、继电器JK2，其中，

所述继电器JK1的常闭端与第一咪头座的咪头供电电路输出端相连，常开端通过一电阻与第一咪头座的咪头供电电路输出端相连，公共端与所述继电器JK2的常闭端相连，所述继电器JK1的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源；

所述继电器JK2的常闭端与第一咪头座的第一端子VCC相连，常开端通过一电阻接地，公共端与所述模拟前端电路输入端相连，所述继电器JK2的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源

作为通道控制电路的另一种改进，每个通道控制电路分别与两个以上咪头连接座相连，择一控制测试通道导通，所述通道控制电路还包括选择开关，用于选择其中一路导通，所述选择开关设置在控制支路与模拟前端电路之间。

进一步地，所述通道控制电路分别与两个咪头连接座相连，所述选择开关为继电器JK5，其中，所述JK5的常闭端与第一路控制支路的输出端相连，常开端与第二路控制支路输出端相连，公共端与所述模拟前端电路输入端相连，所述继电器JK5的线圈一端与MCU控制端相连，另一端接电源；

所述第一路控制支路包括继电器JK1、继电器JK2，其中，所述继电器JK1的常闭端与第一咪头座的咪头供电电路输出端相连，常开端通过一电阻与第一咪头座的咪头供电电路输出端相连，公共端与所述继电器JK2的常闭端相连，所述继电器JK1的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源；所述继电器JK2的常闭端与第一咪头座的第一端子VCC相连，常开端通过一电阻接地，公共端与所述模拟前端电路输入端相连，所述继电器JK2的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源；

所述第二路控制支路包括继电器JK3和继电器JK4，所述继电器JK3的常闭端通过一电阻与第二咪头座的咪头供电电路输出端相连，所述继电器JK3的常开端与第二咪头座的咪头供电电路输出端相连，公共端与所述继电器JK4的常闭端相连，所述继电器JK3的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源；所述继电器JK4的常闭端与第二咪头座的第一端子VCC相连，常开端通过一电阻接地，公共端与所述继电器JK5的常开端相连，所述继电器JK4的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源。

进一步地，所述模拟前端电路设有与通道控制电路的测试通道数量相同的信号转换支路，其中一路信号转换支路包括第一运放和第二运放，所述第一运放的正相输入端通过电阻接所述测试通道输出端，反相输入端接输出端，输出端通过电阻接第二运放的正相输入端，第二运放的反相接第二运放的输出端，第二运放的输出端与MCU的信号采集端相连。

本实用新型还提供一种设有所述电子烟三线咪头测试板的电子烟三线咪头生产测试夹具，包括工作台、设置在工作台上的若干个咪头固定位，还包括显示屏、下压装置，所述下压装置上设有与咪头座相连的探针，所述下压装置用于下压探针，使所述探针与咪头固定位上的咪头电性连接，所述显示屏与MCU相连，用于显示测试结果，还包括咪头吸气结构，所述咪头吸气结构与MCU相连，控制所述咪头固定位上的咪头吸气。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过设置通道控制电路，咪头连接咪头连接座后，可以自动切换测试项，实现三线咪头的自动化测试；

通过将多个咪头连接座并设在测试板上，实现多个咪头座同时测试；本实用新型在原有的生产流程中，简化测试步骤，提高测试效率，降低人员错误率；

在测试夹具上，接上控制板，可一键测试所有功能，夹具会在工控屏上显示测试结果，进行提示并停止到当前错误位置，这时可由测试员人工排查问题，在保证品控的同时提高测试效率，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型测试板结构图；

图2为本实用新型测试板电路原理图；

图3为MCU、探针下压检测电路原理图；

图4为MCU的控制信号传输电路原理图；

图5为其中一组通道控制电路原理图；

图6为其中一个测试通道的前端模拟电路原理图；

图7为其中一个咪头供电电路原理图。

具体实施方式

除非另有定义，本实用新型所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同；在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型；本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本实用新型中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的、独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本实用新型所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型电子烟三线咪头测试板应用于电子烟三线咪头生产测试夹具，作为本实用新型的一个实施例，本例的电子烟三线咪头生产测试夹具上设有工作台，在工作台上设置20个咪头固定位，能够一次性对20个咪头进行自动化测试，在咪头固定位上设有与咪头连接的抽吸装置，通过气阀控制负压气阀的导通对咪头进行抽吸，完成咪头的带载电压测试。

本例的电子烟三线咪头生产测试夹具还包括显示屏、下压装置，所述下压装置上设有与咪头座相连的探针，所述下压装置用于下压探针，使所述探针与咪头固定位上的咪头电性连接，进而实现对咪头的测试，所述显示屏与MCU相连，用于显示测试结果。本例的显示屏优选为带触控显示一体的触控屏。

如图1和图2所示，本例的电子烟三线咪头测试板(简称测试板)上设有MCU 1、7组MCU的信号输出电路4、通道控制电路5、所述通道控制电路包括30个继电器，电子烟三线咪头测试板上还设有20个咪头连接座6、20个为咪头连接座6供电的咪头供电电路2、模拟前端电路，其中，所述MCU 1的控制端通过7组MCU的信号输出电路4与所述通道控制电路5相连，所述通道控制电路5的输入端与所述咪头连接座6相连，输出端与所述模拟前端电路的输入端相连，所述模拟前端电路的输出端与所述MCU 1输入端相连，所述咪头供电电路输入端接测试板电源模块，输出端与所述通道控制电路5相连，能够通过咪头连接座6为咪头供电。本例的试板电源模块接电源输入接口11。

此外，本例的测试板上还设有通过电缆线连接到触控屏的触控屏通信接口3、触控屏供电接口8、气阀控制接口7、数据通信接口9及光电传感器接口10，所述光电传感器接口10与光电开关相连，用于感应所述电子烟三线咪头生产测试夹具的下压动作，启动测试。

如图2-4所示，本例的夹具设备供电模块包括为显示屏等测试板外部设备供电，所述MCU共输出10组测试控制信号，给通道控制电路，控制10个通道控制电路支路对20个咪头同时进行测试，测试完成后，测试信号通过10个模拟前端电路支路回传给MCU。

如图3所示，本例还设置有直接与MCU U5相连的探针下压检测电路，其中，所述探针下压检测电路包括接光电开关的接口JP1，光耦IC1，其中，所述光耦IC1原边的引脚1通过电阻接所述接口JP1的引脚3，所述光耦IC1原边的引脚2接所述接口JP1的引脚2，所述光耦IC1副边的引脚3接地，引脚4分别通过电阻R1接电源，并输出检测信号给MCU。

所述探针下压检测电路通过接口JP1连接U槽型光电开关，当治具探针下压时，光电开关感应到下压动作，通过电路转化为可供MCU识别的高低电平，端口YIO1默认高电平，下压时变低电平。

如图4所示，本例的信号输出电路包括7个支路，每个支路包括相互衔接的信号缓冲芯片和继电器控制芯片，其中，本例的两种芯片均采用8通道信号传输，因此，10组咪头共需要50个控制信号，需要布置7个支路，如果采用其他芯片，支路中芯片的数量根据需要的控制信号数量设置。

本例信号输出电路的最后一个支路中，由于继电器控制芯片U18还剩余引脚，与接口JP9相连，本例的MCU可以通过该引脚输出其它控制信号，通过接口JP9输出，本例的接口JP9可以接报警器等。

如图5所示，所述通道控制电路控制测试板测试咪头静态电流还是带载电压，包括若干个控制支路，每个咪头连接座、控制支路、模拟前端电路之间构成一测试通道，所述通道控制电路分别用于控制每个测试通道导通与断开。

本例的通道控制电路采用双咪头选择控制结构，其中一个通道控制电路包括继电器JK1-JK5，分别与两个咪头连接座JP4、JP5相连，选择开关为继电器JK5，其中，所述JK5的常闭端与第一路控制支路的输出端相连，常开端与第二路控制支路输出端相连，公共端与所述模拟前端电路输入端相连，所述继电器JK5的线圈一端与MCU控制端相连，另一端接电源，用于选择切换第一控制支路导通或第二控制支路导通。

所述第一路控制支路包括继电器JK1、继电器JK2，其中，所述继电器JK1的常闭端与第一咪头座JP4的咪头供电电路输出端相连，常开端通过一电阻与第一咪头座的咪头供电电路输出端相连，公共端与所述继电器JK2的常闭端相连，所述继电器JK1的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源；所述继电器JK2的常闭端与第一咪头座的第一端子VCC相连，常开端通过一电阻接地，公共端与所述模拟前端电路输入端相连，所述继电器JK2的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源。

所述第二路控制支路包括继电器JK3和继电器JK4，所述继电器JK3的常闭端通过一电阻与第二咪头座的咪头供电电路输出端相连，所述继电器JK3的常开端与第二咪头座的咪头供电电路输出端相连，公共端与所述继电器JK4的常闭端相连，所述继电器JK3的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源；所述继电器JK4的常闭端与第二咪头座的第一端子VCC相连，常开端通过一电阻接地，公共端与所述继电器JK5的常开端相连，所述继电器JK4的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源。

当然，本例的也可以选择单独控制方式，设置20个通道控制电路支路，分别控制20个咪头测试。

如图6所示，本例模拟前端电路设有与通道控制电路的测试通道数量相同的信号转换支路，本例的模拟前端电路支路采用概括画法，各个支路结构相同，只不过输入引脚和输出引脚定义不同，从而与对应的管脚相连。本例信号转换支路包括第一运放U19B和第二运放U19A，所述第一运放U19B的正相输入端通过电阻接所述测试通道输出端，反相输入端接输出端，输出端通过电阻接第二运放U19A的正相输入端，第二运放U19A的反相接第二运放U19A的输出端，第二运放U19A的输出端与MCU的信号采集端相连。

本例将测量的静态电流值或带载电压值转化到适合ADC采集转化的电压。该电压通过端口AFE_OUT连接到MCU的ADC模块引脚上。

如图7所示，本例的咪头供电电路，使用12V通过可调线性LDO降压到指定电压，X_LDO连接通道控制电路的X_VCC给咪头供电，Y_LDO连接通道控制电路的Y_VCC给咪头供电。

本例通过可调线性LDO将12V电压降压到4V，以供咪头使用。F1和F2是自恢复保险丝，它们的作用是在咪头短路有大电流通过时及时断开电路，以确保其他电路的正常运行。当咪头恢复正常时，自恢复保险丝也会恢复正常状态。这样的设计可以保护电路免受短路故障的影响，并提供稳定的电源给咪头使用。

本例测试板用于控制进行咪头的静态电流测试和带载电压测试，本例的静态电流测试的工作原理如下：

咪头座JP4的引脚VCC_X、F+_X、GND分别对应1号咪头的B+、F+、B-引脚，咪头座JP5的引脚VCC_Y、F+_Y、GND分别对应2号咪头的B+、F+、B-引脚，以此类推，一共有10个这样的咪头测试控制电路，控制着20个咪头的测试。

在每次测试完成时，通过光电开关检测到顶针下压机构上升信号时，进行静态电流初值标定。继电器JK1闭合，使X_VCC通过电流采样电阻R8连接到1号咪头的B+引脚。此时，通过继电器JK2和JK5，将B+电压送到AN_OUT端口。AN_OUT端口的另一端连接到ADC模拟前端电路，经过滤波后，通过单片机采样到电压X_VCC。接着，Y_VCC通过电流采样电阻R10连接到2号咪头的B+引脚，并通过继电器JK5吸合，将端口AN_OUT连接到VCC_Y，进行采样得到Y_VCC。完成采样后，复位所有继电器。

当光电开关检测到顶针下压后，继电器JK1吸合，通过端口AN_OUT采样得到电压X_VCC1。根据欧姆定律，可以得到流过R8电阻的电流为(X_VCC-X_VCC1)/R8，即为1号咪头的静态电流值。同理，当继电器JK5闭合时，端口AN_OUT连接到2号咪头的B+引脚，采集当前电压Y_VCC1。则(Y_VCC-Y_VCC1)/R10为2号咪头的静态电流值。完成静态电流测试后，复位所有继电器。其他9组测试控制电路的工作原理相同。

带载电压测试的工作原理如下：

继电器JK2吸合，将AN_OUT连接到1号咪头的F+引脚上的带载电阻R9。此时，MCU控制气泵对咪头进行吸气，并采集F+的带载电压值。继电器JK3吸合，使Y_VCC直接连接到2号咪头的B+引脚。然后，通过继电器JK4和JK5闭合，将AN_OUT连接到2号咪头的F+引脚上的带载电阻R11，采集F+的带载电压值。完成带载电压测试后，复位所有继电器。其他9组测试控制电路的工作原理相同。

本实用新型的有益效果是：通过设置通道控制电路，咪头连接咪头连接座后，可以自动切换测试项，实现三线咪头的自动化测试；

本实用新型在测试夹具上，接上控制板，可一键测试所有功能，夹具会在工控屏上显示测试结果，进行提示并停止到当前错误位置，这时可由测试员人工排查问题，在保证品控的同时提高测试效率，降低生产成本。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子烟三线咪头测试板，其特征在于：包括MCU、通道控制电路、咪头连接座、咪头供电电路、模拟前端电路，其中，所述MCU的控制端与所述通道控制电路相连，所述通道控制电路的输入端与所述咪头连接座相连，输出端与所述模拟前端电路的输入端相连，所述模拟前端电路的输出端与所述MCU输入端相连，所述咪头供电电路输入端接电源模块，输出端与所述通道控制电路相连，能够通过咪头连接座为咪头供电，所述咪头连接座包括三个端子，分别为：与咪头电源正极相连的第一端子VCC、与咪头电源负极相连的第三端子GND，及与咪头信号输出正极相连的第二端子F+。

2.根据权利要求1所述的电子烟三线咪头测试板，其特征在于：还包括测试结果输出电路，所述测试结果输出电路与所述MCU的输出端相连。

3.根据权利要求1所述的电子烟三线咪头测试板，其特征在于：还包括探针下压检测电路，所述探针下压检测电路的输出端接所述MCU的输入端。

4.根据权利要求3所述的电子烟三线咪头测试板，其特征在于：所述探针下压检测电路包括接光电开关的接口JP1，光耦IC1，其中，所述光耦IC1原边的引脚1通过电阻接所述接口JP1的引脚3，所述光耦IC1原边的引脚2接所述接口JP1的引脚2，所述光耦IC1副边的引脚3接地，引脚4分别通过电阻R1接电源，并输出检测信号给MCU。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电子烟三线咪头测试板，其特征在于：所述通道控制电路包括若干个控制支路，每个咪头连接座、控制支路、模拟前端电路之间构成一测试通道，所述通道控制电路分别用于控制每个测试通道导通与断开。

6.根据权利要求5所述的电子烟三线咪头测试板，其特征在于：其中一个控制支路包括继电器JK1、继电器JK2，其中，

所述继电器JK1的常闭端与第一咪头座的咪头供电电路输出端相连，常开端通过一电阻与第一咪头座的咪头供电电路输出端相连，公共端与所述继电器JK2的常闭端相连，所述继电器JK1的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源；

所述继电器JK2的常闭端与第一咪头座的第一端子VCC相连，常开端通过一电阻接地，公共端与所述模拟前端电路输入端相连，所述继电器JK2的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源。

7.根据权利要求5所述的电子烟三线咪头测试板，其特征在于：每个通道控制电路分别与两个以上咪头连接座相连，择一控制测试通道导通，所述通道控制电路还包括选择开关，用于选择其中一路导通，所述选择开关设置在控制支路与模拟前端电路之间。

8.根据权利要求7所述的电子烟三线咪头测试板，其特征在于：所述通道控制电路分别与两个咪头连接座相连，所述选择开关为继电器JK5，其中，所述JK5的常闭端与第一路控制支路的输出端相连，常开端与第二路控制支路输出端相连，公共端与所述模拟前端电路输入端相连，所述继电器JK5的线圈一端与MCU控制端相连，另一端接电源；

所述第一路控制支路包括继电器JK1、继电器JK2，其中，

所述继电器JK1的常闭端与第一咪头座的咪头供电电路输出端相连，常开端通过一电阻与第一咪头座的咪头供电电路输出端相连，公共端与所述继电器JK2的常闭端相连，所述继电器JK1的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源；

所述继电器JK2的常闭端与第一咪头座的第一端子VCC相连，常开端通过一电阻接地，公共端与所述模拟前端电路输入端相连，所述继电器JK2的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源；

所述第二路控制支路包括继电器JK3和继电器JK4，所述继电器JK3的常闭端通过一电阻与第二咪头座的咪头供电电路输出端相连，所述继电器JK3的常开端与第二咪头座的咪头供电电路输出端相连，公共端与所述继电器JK4的常闭端相连，所述继电器JK3的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源；

所述继电器JK4的常闭端与第二咪头座的第一端子VCC相连，常开端通过一电阻接地，公共端与所述继电器JK5的常开端相连，所述继电器JK4的线圈一端与MCU的控制脚相连，另一端接电源。

9.根据权利要求1-4任一项所述的电子烟三线咪头测试板，其特征在于：所述模拟前端电路设有与通道控制电路的测试通道数量相同的信号转换支路，其中一路信号转换支路包括第一运放和第二运放，所述第一运放的正相输入端通过电阻接所述测试通道输出端，反相输入端接输出端，输出端通过电阻接第二运放的正相输入端，第二运放的反相接第二运放的输出端，第二运放的输出端与MCU的信号采集端相连。

10.一种电子烟三线咪头生产测试夹具，设有权利要求1-9任一项所述的电子烟三线咪头测试板，其特征在于：包括工作台、设置在工作台上的若干个咪头固定位，还包括显示屏、下压装置，所述下压装置上设有与咪头座相连的探针，所述下压装置用于下压探针，使所述探针与咪头固定位上的咪头电性连接，所述显示屏与MCU相连，用于显示测试结果，还包括咪头吸气结构，所述咪头吸气结构与MCU相连，控制所述咪头固定位上的咪头吸气。