TWI689732B - 電容測試裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種電容測試裝置，包含多個排架、無線接收模組與處理模組。每一個排架包含多個測試通道、量測單元以及無線傳輸單元。每一個測試通道用以電性連接待測電容。量測單元電性連接所述多個測試通道，用以取得每一個測試通道的量測數值，並產生量測資料信號。無線傳輸單元電性連接量測單元，用以無線地輸出量測資料信號。無線接收模組依序接收每一個排架的量測資料信號。處理模組電性連接無線接收模組，依據量測資料信號，判斷於對應的排架中，每一個測試通道的量測數值是否異常。

Description

電容測試裝置

本發明係關於一種電容測試裝置，特別是關於一種無線地讀取量測資料的電容測試裝置。

隨著科技的進步，電子產品種類越來越多且越來越普及。由於每個電子產品中會需要使用數量不一的電容，不可避免地，使得市場對電容的需求量越來越大。目前市場中已經推出了大容量的電容，例如超級電容器(electrostatic double-layer capacitors，EDLC或稱雙層電容器)，有各種不同的放電時間與電流大小可供選擇。

在超級電容器出廠時，可能會經過反覆地測試，來檢視超級電容器的可靠度。舉超級電容器進行老化測試為例，多個超級電容器可以批次地利用排架放入高溫烤箱中，在烘烤一段時間後，便可以模擬超級電容器老化時的狀態。接著，再將待測電容放入常溫的設備排架中，以測量經老化後的超級電容器的漏電流。實務上，排架上可以設計有數個測試通道，每個測試通道可以電性連接一個超級電容器，從而在烘烤的過程中還可以對超級電容器進行充電或放電。然而，若某一排架中的測試通道有瑕疵或損壞的情況，往往無法被及時發現，也無法確定哪一個排架或哪一個測試通道有問題。例如需要等到全部檢測結束或停機檢修時，才能對排架逐一進行檢查。

顯然地，停機檢修會拉長整體檢測的時間，也需要由工程師人工檢查排架，有違自動化測試的精神。縱使工程師檢測出來某一個測試通道確實發生異常，在測試通道損壞到停機檢修的這段期間，大量的超級電容器已由此不可靠的測試通道進行測試，無疑大大降低檢測的可信度。

因此，業界需要一種新的電容測試裝置，可以在不需要停機的情況下，自動化地判斷測試通道的狀態，並能在判斷出測試通道異常時，發出警示信號。

本發明提供了一種電容測試裝置，具有多個排架並可以無線地傳輸出每個測試通道的量測資料信號，並由處理模組記錄量測資料信號，以判斷是否有測試通道的量測數值偏差過大。從而，不需要停機後由人工方式檢查測試通道，實現了自動化判斷測試通道的狀態。

本發明提供一種電容測試裝置，包含多個排架、無線接收模組與處理模組。每一個排架包含多個測試通道、量測單元以及無線傳輸單元。每一個測試通道用以電性連接待測電容。量測單元電性連接所述多個測試通道，用以取得每一個測試通道的量測數值，並產生量測資料信號。無線傳輸單元電性連接量測單元，用以無線地輸出量測資料信號。無線接收模組依序接收每一個排架的量測資料信號。處理模組電性連接無線接收模組，依據量測資料信號，判斷於對應的排架中，每一個測試通道的量測數值是否異常。

於一些實施例中，處理模組可以維護量測數值表，量測數值表記錄每一個排架中的每一個測試通道的連續異常次數。當處理模組判斷第i個排架中的第j個測試通道的量測數值發生異常時，可以增加量測數值表中關聯於第i個排架中的第j個測試通道的連續異常次數。當處理模組判斷第i個排架中的第j個測試通道的量測數值正常時，可以將量測數值表中關聯於第i個排架中的第j個測試通道的連續異常次數歸零，其中i、j為自然數。此外，當處理模組判斷第i個排架中的第j個測試通道的連續異常次數大於第一門檻值時，處理模組可以產生連續異常信號。另外，連續異常信號可以用以標記第i個排架中的第j個測試通道，並將於第i個排架中的第j個測試通道中的待測電容歸類於未檢測群組。

於一些實施例中，每一個排架的無線傳輸單元與無線接收模組之間，可以用紅外線傳輸量測資料信號。此外，所述多個排架可以裝設於容置設備中，無線接收模組設置於容置設備的第一側，且每一個排架的無線傳輸單元朝向容置設備的第一側輸出量測資料信號。另外，無線接收模組可以用以接收來自指定區域的量測資料信號，當容置設備工作時，前一個排架與後一個排架的無線傳輸單元間隔一段預設時間依序經過指定區域。

綜上所述，本發明提供的電容測試裝置具有多個排架，每個排架都可以無線地傳輸出本身的測試通道的量測資料信號，不需要由利用接線的方式取得量測數值。並且，處理模組可以記錄量測資料信號並維護量測數值表，藉由記錄測試通道的量測數值是否連續不合格，判斷測試通道是否發生異常。從而，本發明提供的電容測試裝置可以自動化判斷測試通道的狀態，並能在判斷出測試通道異常時發出警示。

下文將進一步揭露本發明之特徵、目的及功能。然而，以下所述者，僅為本發明之實施例，當不能以之限制本發明之範圍，即但凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化及修飾，仍將不失為本發明之要意所在，亦不脫離本發明之精神和範圍，故應將視為本發明的進一步實施態樣。

請一併參閱圖1與圖2，圖1係繪示依據本發明一實施例之電容測試裝置的功能方塊圖，圖2係繪示依據本發明一實施例之排架和無線接收模組的功能方塊圖。如圖所示，電容測試裝置1包含多個排架10a~10e、無線接收模組12與處理模組14，用來對多個待測電容(未繪示)進行電性測試。待測電容可以設置於排架10a~10e中，當測試完成後，待測電容也可以自排架10a~10e中移除。排架10a~10e可以彼此相同且依序排列，縱使把排架10a~10e任意調換次序也不影響功能。於一個例子中，排架10a~10e可以設置於容置設備16中，且排架10a~10e可以於容置設備16中移動。此外，無線接收模組12用以接收來自一個指定區域的無線信號，這個指定區域可以恰好是容置設備16中的區域。從而，當排架10a~10e於容置設備16中移動時，可以依序經過所述指定區域。另外，處理模組14可以電性連接無線接收模組12，用於運算無線接收模組12接收到的無線信號。以下將分別說明本實施例電容測試裝置1的各個部分。

雖然圖1繪示了排架10a~10e，但只是方便舉例說明，本實施例在此不限制排架的數量，例如排架也可以有數十個以上。並且，由於排架10a~10e可以彼此相同，以下舉排架10a~10e中的一個排架10b為例。排架10b包含多個測試通道111~116、量測單元101以及無線傳輸單元102。測試通道111~116中的每一個測試通道可以對應一個待測電容，所述待測電容係可插拔地連接於對應的測試通道中，並經由測試通道進行電性測試，例如充電與放電等。量測單元101電性連接多個測試通道111~116，並用以測量每一個測試通道中的待測電容，以取得對應的量測數值。舉例來說，測試通道111~116設置有電極可以隨時量測待測電容的電壓，量測單元101可以記錄每個測試通道111~116記錄到的電壓，所述電壓即可以是一種量測數值。此外，量測單元101在分別取得測試通道111~116的量測數值後，可以將這些量測數值組合成量測資料信號，並由無線傳輸單元102傳送出去。

以實際操作的例子來說，容置設備16可以是一個具有多槽位的設備。當待測電容被高溫烘烤過且充電後，可以依序被移入容置設備16的排架10a~10e中，以進行常溫漏電流測試。於常溫漏電流測試中，由於實務上需要等待一段時間才能測量出在這段時間內待測電容漏了多少電流，因此當待測電容依序由進料口進入容置設備16的排架10a~10e後，容置設備16內的機構會帶動排架10a~10e在容置設備16內部移動，同時間排架10a~10e中的待測電容便可以逐漸回到常溫狀態。於所屬技術領域具有通常知識者應可明白，排架10a~10e於容置設備16中移動，並不會離開容置設備16，待測電容在容置設備16出料口位置做待測電容交換，將未測試的待測電容送入容置設備16，並將已經測試的待測電容送出容置設備16；此外，排架10a~10e依序經過容置設備16內部的指定區域，時間間隔也會大致上相同(間隔預設時間)。

於一個例子中，量測單元101不一定是隨時在測量每一個測試通道中的待測電容，以取得對應的量測數值。舉例來說，若是排架10b上的待測電容在容置設備16不夠久，待測電容的漏電狀況還不明顯，此時量測單元101取得對應的量測數值不一定有意義。因此，量測單元101可以在排架10b快要到達 離開容置設備16的出口位置前才量測每一個測試通道中的待測電容，據以產生量測資料信號。同樣的，無線傳輸單元102也不一定是隨時在發送量測資料信號，例如無線傳輸單元102可以在排架10b經過容置設備16內部的指定區域時，才傳送量測資料信號。實務上，無線傳輸單元102可以利用紅外線的技術，將量測資料信號發送出去，使得容置設備16外的無線接收模組12可以接收到量測資料信號。於所屬技術領域具有通常知識者應可明白，無線傳輸單元102可以在經過指定區域時，朝向容置設備16的一側(第一側)發射量測資料信號。當然，為了使無線接收模組12能夠正確地且有效地收到量測資料信號，而無線接收模組12也應置於容置設備16的同一側(第一側)，並且鄰近指定區域以利接收紅外線。

值得一提的是，本實施例並不限制容置設備16的是何種測試站，例如容置設備16不僅可以用於常溫漏電流測試，也有可能被用於前述的高溫烘烤與充電的程序中。舉例來說，當容置設備16用來測試常溫漏電流時，量測單元101可以用來測量待測電容的漏電狀況，而容置設備16用於高溫烘烤與充電時，量測單元101也可以用來測量待測電容的充電狀況。換言之，由於量測單元101都是用於取得待測電容的電性參數，於所屬技術領域具有通常知識者應可以明白，排架可以應用各種需要測量電性參數的設備中。

承接上述，由於排架10a~10e會依序經過指定區域，無線接收模組12可以依序接收排架10a~10e的量測資料信號。舉例來說，當無線接收模組12收到排架10b的量測資料信號後，可以傳輸給處理模組14。接著，處理模組14可以依據量測資料信號，判斷於排架10b中，每一個測試通道111~116的量測數值是否異常。於一個例子中，量測資料信號中可以包含排架的編號、每個測試通道的編號、每個測試通道的量測數值、量測時間點或者量測條件(例如溫度、電流、電壓)等資訊，本實施例不加以限制。此外，處理模組14可以比對每一個測試通道111~116的量測數值和一個參考值範圍，當任一測試通道111~116的量測數值不在參考值範圍內，即可標示為異常。另外，處理模組14還可以維護一個量測數值表，每當處理模組14接到量測資料信號後，便可以依據量測資料信號的內容，例如排架的編號、每個測試通道的編號、每個測試通道的量測數值、是否判斷為異常等資訊，來更新量測數值表的內容。

於一個例子中，量測數值表更用以記錄測試通道111~116於一段測試時間內的連續異常次數，所謂連續異常次數例如處理模組14連續判斷某一個測試通道測出的量測數值有異常的情況。舉例來說，排架10a~10e各自有6個測試通道，則排架10a~10e各自可以裝滿6個待測電容(共30個待測電容)，排架10a~10e陸續測試結束後，處理模組14可以依據前述排架的編號、每個測試通道的編號、每個測試通道的量測數值、是否判斷為異常等資訊，來第一次更新量測數值表的內容。接著，排架10a~10e會陸續排出已測試完成的待測電容，再次裝入下一批待測電容。例如，排架10a~10e會依序排出已測試完成的待測電容，裝入下一批6個待測電容後，再次依序進入容置設備16中。如此反覆此流程數次，從而處理模組14維護的量測數值表中，可以記錄每個通道幾次量測待測電容的結果。值得一提的是，由於本實施例不需要用探針逐一連接排架10a~10e來讀取量測資料信號，減少了因探針損壞而影響讀取量測資料信號的準確性。此外，由於在每個排架、每個測試通道給出了各自的編號，讓工程師在檢修時，更能藉著編號快速找到特定的排架與測試通道，提高了檢測的效率。

為了方便說明，請一併參閱圖3A到圖3C，圖3A係繪示依據本發明一實施例之第一時間的量測數值表，圖3B係繪示依據本發明一實施例之第二時間的量測數值表，圖3C係繪示依據本發明一實施例之第三時間的量測數值表。圖3A表示了當排架10a~10e都完成了第一次待測電容的量測，可以看出排架10a的第3個測試通道(113)量出的量測數值有異常情況，排架10b的第5個測試通道(115)量出的量測數值有異常情況，排架10e的第1個測試通道(111)量出的量測數值有異常情況。也就是說，處理模組14可以於量測數值表中，關聯於排架10a的第3個測試通道、排架10b的第5個測試通道以及排架10e的第1個測試通道對應的欄位中記錄1。

接著，更換過待測電容後，當排架10a~10e都完成了第二次待測電容的量測，處理模組14可以更新量測數值表如圖3B所示。於圖3B可以看出，排架10b的第5個測試通道(115)量出的量測數值有異常情況，排架10d的第1個測試通道(111)量出的量測數值有異常情況。由於前次量出異常量測數值的排架10a的第3個測試通道以及排架10e的第1個測試通道，於此次已量到正常的量測數值，處理模組14可以於量測數值表中，關聯於排架10a的第3個測試通道以及排架10e的第1個測試通道對應的欄位中記錄歸零。然而，由於排架10b的第5個測試通道連續量出第二次的異常，處理模組14會於量測數值表中，關聯排架10b的第5個測試通道對應的欄位中記錄為2。

接著，再次更換過待測電容後，當排架10a~10e都完成了第三次待測電容的量測，處理模組14可以更新量測數值表如圖3C所示。於圖3C可以看出，排架10b的第5個測試通道(115)量出的量測數值有異常情況，排架10c的第3個測試通道(113)量出的量測數值有異常情況。同樣的，由於前次量出異常量測數值的排架10d的第1個測試通道，於此次已量到正常的量測數值，處理模組14可以於量測數值表中，關聯於排架10d的第1個測試通道對應的欄位中記錄歸零。然而，由於排架10b的第5個測試通道連續量出第三次的異常，處理模組14會於量測數值表中，關聯排架10b的第5個測試通道對應的欄位中記錄為3。

由於待測電容一般出廠時的良率大致上是穩定的且不會太差，例如都在95%以上，顯然連續3次或3次以上量出的量測數值有異常情況，機率上很不容易發生。因此，以圖3C的例子來說，排架10b的測試通道115測出的量測數值有連續3次異常，很有可能表示排架10b的測試通道115本身有問題。此時，處理模組14便可以產生連續異常信號，以警示排架10b的測試通道115有異常狀況，請工程師前往檢查或修理。當然，工程師可以設定究竟幾次連續異常才值得注意，也就是說工程師可以視待測電容的情況，動態設定處理模組14觸發連續異常信號的門檻值(第一門檻值)。本實施例在此不限制第一門檻值的數值，舉例來說，如果已知這一批出廠的待測電容良率約是99%，那麼工程師可以設定門檻值是2，即測量通道連續3次或3次以上量出的量測數值有異常情況，即需要人工檢查測量通道或修理測量通道。又如果這一批出廠的待測電容良率約是90%，那麼工程師可以設定門檻值是5，即測量通道連續6次或6次以上量出的量測數值有異常情況，即需要人工檢查測量通道或修理測量通道。

於一個例子中，當處理模組14標記出排架10b的測試通道115有異常時，經由排架10b的測試通道115測試過的待測電容會被歸類為未檢測群組。也就是說，由於排架10b的測試通道115已經不可靠，曾經經由排架10b的測試通道115測試過的待測電容，還需要再次由其他可靠的測試通道再次檢測，才能正確判斷待測電容是否正常。實務上，工程師不需要立刻檢修排架10b的測試通道115，而是可以將排架10b的測試通道115測試過的待測電容再次丟回入料槽，等待再次放入排架10a~10e的任一測試通道中。當被處理模組14標記出異常的測試通道較多時，再由工程師一次檢修完，避免因為少數異常的測試通道而頻繁停機檢修。當然，工程師也有可能設定選擇不繼續放待測電容至異常的測試通道中，本實施例在此不加以限制。

綜上所述，本發明提供的電容測試裝置具有多個排架，每個排架都可以無線地傳輸出本身的測試通道的量測資料信號，不需要由利用接線的方式取得量測數值。並且，處理模組可以記錄量測資料信號並維護量測數值表，藉由記錄測試通道的量測數值是否連續不合格，判斷測試通道是否發生異常。從而，本發明提供的電容測試裝置可以自動化判斷測試通道的狀態，並能在判斷出測試通道異常時發出警示。

1:電容測試裝置

10a~10e:排架

101:量測單元

102:無線傳輸單元

111~116:測試通道

12:無線接收模組

14:處理模組

16:容置設備

圖1係繪示依據本發明一實施例之電容測試裝置的功能方塊圖。

圖2係繪示依據本發明一實施例之排架和無線接收模組的功能方塊圖。

圖3A係繪示依據本發明一實施例之第一時間的量測數值表。

圖3B係繪示依據本發明一實施例之第二時間的量測數值表。

圖3C係繪示依據本發明一實施例之第三時間的量測數值表。

1:電容測試裝置

10a~10e:排架

12:無線接收模組

14:處理模組

16:容置設備

Claims (7)

1. 一種電容測試裝置，包含：多個排架，每一該排架包含：多個測試通道，每一該測試通道用以電性連接一待測電容；一量測單元，電性連接該些測試通道，用以取得每一該測試通道的一量測數值，並產生一量測資料信號；以及一無線傳輸單元，電性連接該量測單元，用以無線地輸出該量測資料信號；以及一無線接收模組，依序接收每一該排架的該量測資料信號；一處理模組，電性連接該無線接收模組，依據該量測資料信號，判斷於對應的該排架中，每一該測試通道的該量測數值是否異常；其中該處理模組維護一量測數值表，該量測數值表記錄每一該排架中的每一該測試通道的一連續異常次數，當該處理模組判斷第i個排架中的第j個測試通道的該連續異常次數大於一第一門檻值時，該處理模組產生一連續異常信號。
2. 如請求項1所述之電容測試裝置，其中當該處理模組判斷第i個排架中的第j個測試通道的該量測數值發生異常時，增加該量測數值表中關聯於第i個排架中的第j個測試通道的該連續異常次數，其中i、j為自然數。
3. 如請求項2所述之電容測試裝置，其中當該處理模組判斷第i個排架中的第j個測試通道的該量測數值正常時，將該量測數值表中關聯於第i個排架中的第j個測試通道的該連續異常次數歸零。
4. 如請求項1所述之電容測試裝置，其中該連續異常信號用以標記第i個排架中的第j個測試通道，並將於第i個排架中的第j個測試通道中的該待測電容歸類於一未檢測群組。
5. 如請求項1所述之電容測試裝置，其中每一該排架的該無線傳輸單元與該無線接收模組之間，係以紅外線傳輸該量測資料信號。
6. 如請求項5所述之電容測試裝置，其中該些排架係裝設於一容置設備中，該無線接收模組設置於該容置設備的一第一側，且每一該排架的該無線傳輸單元朝向該容置設備的該第一側輸出該量測資料信號。
7. 如請求項6所述之電容測試裝置，其中該無線接收模組用以接收來自一指定區域的該量測資料信號，當該容置設備工作時，前一該排架與後一該排架的該無線傳輸單元間隔一預設時間依序經過該指定區域。

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