專利名稱：一種電位器測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電位器測試裝置，特別涉及旋轉式膜電位器的測試裝置。
背景技術：
膜式電位器是電子產品中一種常用元器件，其中，旋轉式膜式電位器它的阻值與刷片的角度成一定的關系。對阻值與角度的關系的測量一般采用將膜電阻裝配上刷片，旋轉刷片，記錄電阻值與刷片角度關系。操作不便、測試速度慢、工作效率低。
實用新型內容本實用新型的目的就是為了克服現有旋轉刷片測試中存在的測試速度慢、工作效率低的缺陷，提供的一種電位器測試裝置，不需要裝配刷片對電位器直接進行測量。為了實現上述目的，本實用新型采用了如下技術方案一種電位器測試裝置，包括工作臺，工作臺上設有放置膜電位器的載片臺和支撐桿，支撐桿上部連接一個雙軸氣缸，雙軸氣缸的雙軸上連接一個工作頭，工作頭中設有一組彈簧針，彈簧針與放置在載片臺上的膜電位器中的各測試點相對應配合，彈簧針通過導線與矩陣開關連接，矩陣開關與數字多用表連接，雙軸氣缸上設有霍爾傳感器，當測量到彈簧針與膜電位器中的各測試點充分接觸時，發送信號使雙軸氣缸停止運動。在上述技術方案的基礎上，可以有以下進一步的技術方案載片臺上設有定位銷以及真空吸附孔，工作頭中設有與定位銷相應的對準孔13a。為了實現自動化程序化控制，本實用新型還設置一套計算機測試控制裝置，包括計算機主機以及相連的顯示器，計算機主機分別通過相應的接口分別連接驅動模塊、數字多用表以及霍爾傳感器，驅動模塊分別連接壓縮空氣電磁閥、真空電磁閥以及矩陣開關，矩陣開關一端與工作頭中的彈簧針連接、另一端與數字多用表連接；壓縮空氣電磁閥、真空電磁閥分別與雙軸氣缸、載片臺連接。本實用新型的有益效果是在生產過程中不需要裝配刷片就可以對產品進行控制，提高了產品合格率及提高了生產效率。同時，選取采樣點測量，測量方法簡單，易于實現計算機的自動測試及相關的數值分析。并且采用此種方式測量，可以減少刷片對膜電阻的損傷。
圖1是膜電位器的主后視圖；圖2是圖1中的膜電位器中測試點分布圖；圖3是本實用新型的結構示意圖；圖4是圖3中的工作頭的結構示意圖；圖5是圖4的K向視圖；圖6是圖3中的載片臺的結構示意3[0016]圖7是安裝上膜電位器后工作頭與載片臺配合的結構示意圖；圖8是本實用新型采用的控制裝置的原理框圖。
具體實施方式
一、本實用新型所述的膜電位器電路是厚膜電路，如圖1所示，基片A材料為96% Al2O3陶瓷，中部設有環形導體B、C，外圈設有環形電阻Ra，環形電阻Ra在0° -31°區間斷開，斷開的一端與環形導體B連接，環形導體B、C之間設有固定電阻Rb。如圖1、圖2所示，以圖1中0°角度為準，外圈環形電阻Ra從31°開始，隨角度增大(順時針為增大)而線性增大，到Ra的結束點350°時達到最大值，角度用α表示，α 的取值范圍為31° 350°，而Ra的阻值就是一個與α有關的函數。Rb的阻值為固定值 3k，誤差為士20%。按電路要求，Ra與Rb及α滿足以下關系Ra/Rb = (α-31° )/2. 25， 在α的取值范圍內，Ra/Rb的測量值與理論計算值(α-31° )/2. 25的誤差要求在_2. 5 +1. 5以內。為了測量Ra/Rb與角度α關系，可以先測量固定電阻Rb的阻值，然后測量不同的角度α對應的Ra的阻值，就可以算出電阻值是否滿足要求。為測量不同角度α對應的Ra阻值，如圖2所示，在31° 350°之間取測試點1、2、3、4、5、6，分別對應31°、43°、 112° ,194.5°、275°及350°，測試這6個點的電阻值Ra，計算Ra/Rb測量值與理論值的誤差是否在范圍內，如在為合格，否則為不合格。在膜電位器上選取測試點7為電阻Ra及Rb的公共端，測試點7和測試點8之間電阻為Rb，測試點7與測試點1 6之間的電阻分別對應電阻Ra在31°、43°、112°、 194.5°、275° ^ 350° 的電阻值。二、本實用新型的電位器測試裝置1、本實用新型的電位器測試裝置如圖3所示，包括一個工作臺17，工作臺17的中部設有載片臺16、左側設有一個支撐桿10，支撐桿10上部連接一個雙軸氣缸11，雙軸氣缸的雙軸上連接一個工作頭13，工作頭13中設有一組彈簧針14，彈簧針14與安裝在載片臺 16上的膜電位器(膜電位器)中的各測試點相對應。彈簧針14在一定的壓力作用下，可與各測試點之間形成良好的接觸，接觸電阻與待測的阻值相比可忽略不計。2、工作頭的結構如圖4、圖5所示在工作頭13上與各測試點相對應的位置加工合適的通孔，放入彈簧針套14a，再在針套Ha中插入彈簧針14。各個彈簧針的位置與測試點的位置準確對應。彈簧針套穿過工作頭，在針套的尾部用導線14b進行連接，并接入矩陣開關中，矩陣開關在外部計算機信號的控制下，可以將需要的各測試點分別選通接入數字多用表Agilent34401A中(可選取同類的產品)進行測試點間電阻的測量。另外，在工作頭13上還加工了一個對準孔13a，用于工作頭與載片臺之間的對準。3、載片臺的示意圖如圖6所示載片臺的主要功能是放置膜電位器，在測試時保證膜電位器與工作頭上彈簧針形成準確及良好的接觸，載片臺具有X軸、Y軸及Z軸的調節能力。載片臺分為上下兩個部分，上半部分16a加工成圓形，直徑略小于基片直徑，以利于膜電位器的取放。載片臺的上半部分16a中心位置設有定位銷16b，膜電位器的中心部
4分是圓孔，將膜電位器套在定位銷上定位，為達到固定的目的，在載片臺上設有真空吸附孔 16c以吸附固定膜電位器。如圖7所示，將膜電位器15水平放置于載片臺上，由計算機控制的工作頭驅動雙軸氣缸11驅動向下運動，雙軸氣缸帶有霍爾傳感器12，可以表明工作頭所處的位置。當雙軸氣缸11下降到最低點時，彈簧針14充分接觸膜電位器15中的各測試點，此時霍爾傳感器12狀態改變，表明可以進行下一步測試。通過計算機控制的矩陣開關，接通連接至數字多用表對電路進行電阻測量。4、本實用新型還包括測試控制部分為提高生產效率，采用計算機自動測試控制裝置，測試控制裝置的組成框圖如圖8 所示，圖中的虛線部分就是圖3中所示的機械部件。測試控制裝置的組成首先包括計算機主機以及相連的顯示器，計算機主機通過接口分別連接驅動模塊及數字多用表，驅動模塊分別連接壓縮空氣電磁閥、真空電磁閥以及矩陣開關。矩陣開關一端與工作頭中的彈簧針連接、另一端與數字多用表連接；壓縮空氣電磁閥、真空電磁閥分別與雙軸氣缸、載片臺連接。計算機主機采用工控機或一般PC機，只需要有兩個以上的PCI插槽即可。這兩個插槽是為計算機內的兩塊接口卡準備的。這兩塊卡分別為數字I/O接口卡和GPIB接口卡。GPIB接口是一種通用儀器接口，一般的測量儀器都備有此種接口。本實用新型中通過GPIB接口連接數字多用表(Agilent 34401A)，數字多用表另一端與矩陣開關連接。計算機選用GPIB接口卡后，可通過GPIB連線和數字多用表通訊。通過GPIB接口，計算機可以完成對數字多用表的初始化、檔位選取、量程選取、精度控制及測量開始等命令，并且數字多用表的測量完成后，計算機還可通過GPIB接口完成數值的讀取(采集)工作。數字I/O接口卡是一塊用于數字信號的輸入及輸出控制卡，通過這塊接口卡，可以讀取外部的控制信號，如真空開關的狀態、測量開始開關的狀態及霍爾傳感器的狀態等， 它們都是數字信號。同時，通過數字I/O接口卡，計算機可以輸出控制真空電磁閥及壓空電磁閥開啟，可以輸出控制矩陣開關模塊內任意一個或多個開關連通及斷開。由于板卡的驅動能力有限，在數字I/0接口卡的輸出端增加了驅動模塊。
權利要求1.一種電位器測試裝置，其特征在于包括工作臺(17)，工作臺(17)上設有放置膜電位器的載片臺(16)和支撐桿(10)，支撐桿(10)上部連接一個雙軸氣缸(11)，雙軸氣缸的雙軸上連接一個工作頭(13)，工作頭(1 中設有一組彈簧針(14)，彈簧針(14)與放置在載片臺(16)上的膜電位器中的各測試點相對應配合，彈簧針(14)通過導線與矩陣開關連接，矩陣開關與數字多用表連接，雙軸氣缸上設有霍爾傳感器(12)，當雙軸氣缸(11)下降到最低點時，彈簧針(14)與膜電位器中的各測試點充分接觸。
2.根據權利要求1所述的一種電位器測試裝置，其特征在于載片臺上設有定位銷 (16b)以及真空吸附孔(16c)，工作頭(13)中設有與定位銷(16b)相應的對準孔(13a)。
3.根據權利要求1或2所述的一種電位器測試裝置，其特征在于設置一套計算機測試控制裝置，包括計算機主機以及相連的顯示器，計算機主機分別通過相應的接口分別連接驅動模塊、數字多用表以及霍爾傳感器，驅動模塊分別連接壓縮空氣電磁閥、真空電磁閥以及矩陣開關，矩陣開關一端與工作頭中的彈簧針連接、另一端與數字多用表連接；壓縮空氣電磁閥、真空電磁閥分別與雙軸氣缸、載片臺連接。
專利摘要本實用新型涉及一種電位器測試裝置，包括工作臺(17)，工作臺(17)上設有放置膜電位器的載片臺(16)和支撐桿(10)，支撐桿(10)上部連接一個雙軸氣缸(11)，雙軸氣缸的雙軸上連接一個工作頭(13)，工作頭(13)中設有一組彈簧針(14)，彈簧針(14)與放置在載片臺(16)上的膜電位器中的各測試點相對應配合，彈簧針(14)通過導線與矩陣開關連接，矩陣開關與數字多用表連接。本實用新型的有益效果是簡化了膜式電位器的測量，在生產過程中不需要裝配刷片就可以對產品進行控制，提高了產品合格率及提高了生產效率。
文檔編號G01R27/02GK201974479SQ20102065489
公開日2011年9月14日 申請日期2010年12月13日 優先權日2010年12月13日
發明者丁旭明, 尹宏程, 王文略, 臧子昂, 鄧軍, 陳鵬 申請人:華東光電集成器件研究所