[0001] 本实用新型涉及PCBA测试领域，尤其涉及一种PCBA程序烧录与阻抗测试的装置。

[0002] 随着科技的日益更新，电子产品的集成度越来越高，功能也越来越强大，几乎大部分的产品都有微处理器，微处理器通过程序的设计更新烧录来完成既定的功能。此时就需要对PCBA智能测试终端进行优化整合，以满足新的测试要求。其中ICT(在线电性能测试)的开短路测试和程序烧录是否成功是优先测试的项目，这样可以快速对设计出的PCBA进行特定功能的及时检测验证。因此，需要设计一种集合了这两种功能的装置，以降低成本，提升效率和可靠性。

[0003] 目前市场上对PCBA的智能测试装置中，ICT测试与FCT测试(电子电路功能性测试)基本都是分开成独立的两个测试装置。其中，ICT测试主要是检测PCBA的线路开短路以及所有元器件的焊接情况。其中开短路的检测尤其重要，这关系到PCBA是否能正常上电。而开短路的测量主要是以测量对应测试点的阻值来判定。FCT测试则主要是检测PCBA的功能是否正常，通过给PCBA供电来测量获取各元器件的功能性参数，其中对于微处理器的程序烧录是最基本的检测流程。

[0004] 目前，对PCBA进行ICT测试与FCT测试主要存在以下缺点：

[0005] 1、FCT与ICT测试相对独立，缺乏集合两种功能的测试装置；

[0006] 2、各独立功能测试的测试时间较长，不能满足快速对部分功能的及时验证测试；

[0007] 3、操作人员上岗之前需要进行复杂的培训，且对操作人员的要求较高，很难实现快速熟练操作，难以快速地扩大生产规模；

[0008] 4、没有一定的测试标准，完全依靠操作人员的技术熟练程度，不同的操作人员的操作结果差别较大,测试可靠性不高；

[0009] 5、测试效率低，耗费成本大。实用新型内容

[0010] 本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种结构简单、功能齐备、成本低且作业效率高的PCBA程序烧录与阻抗测试的装置。

[0011] 本实用所采用的技术方案是：本实用新型包括工控机，用于对PCBA的程序烧录过程和阻抗的测试过程进行检测和控制；

[0012] 测量控制模块，用于提供电源供应控制，对PCBA开短路检测点的选择和测量，进行阻抗计算，与工控机及外围的上位机通信，并为信号转接模块提供电源；

[0013] 烧录模块，用于对PCBA进行程序烧录；

[0014] 信号转接模块，用于将PCBA上选定的检测点的检测结果信号引出；

[0015] 以及开关电源模块，用于为整个装置提供直流电源。

[0016] 上述方案可见，通过测量控制模块可实现对PCBA各个设定的检测点的阻抗进行检测，判断开短路测试结果且可以根据检测点位，快速定位到哪些点位之间短路，为后续的检修和维护提供最直接的指引，大大提升了时效性，降低了操作难度；通过烧录模块实现对PCBA进行程序烧录，烧录完毕后再通过测量控制模块进行烧录自检，通过检测烧录后的PCBA的烧录结果，确保烧录的正常执行，当自检出现问题时，能够及时地停止测试并将结果上传给工控机，再传输给外围的上位机，为快速故障查找提供的依据；而信号转接模块的设置则能够实现装置与待测PCBA的快速连接，且保证了连接的安全性和可靠性；此外，本实用新型装置结构简单，同时实现了PCBA的FCT与ICT测试的结合，大大提升了测试效率，将FCT与ICT测试及其它的测试功能集成于一个装置上，且通过工控机和测量控制模块的配合，保证测试过程的顺利进行，这相对地降低了成本。

[0017] 进一步地，所述测量控制模块包括数字I/O设备、第一电控板、第二电控板和气动模块，所述数字I/O设备将采集的信息上传给所述第一电控板，所述第一电控板分别与所述第二电控板、所述气动模块、所述烧录模块及所述信号转接模块电信号连接，所述第二电控板分别与所述气动模块、所述工控机及所述信号转接模块通信连接。

[0018] 上述方案可见，将测量控制模块设置为由数字I/O设备、第一电控板、第二电控板以及气动模块组成，其中的数字I/O设备负责提供和配置I/O口，第一电控板用于与装置中设置的气动模块、其它的动作元器件及信号采集元器件连接，并控制这些元器件的动作，将相应的信息上传给第二电控板，而第二电控板负责对第一电控板采集到的信息进行处理，提供电源供应控制，对PCBA开短路检测点的选择和测量，进行阻抗计算，与工控机及外围的上位机通信，并为信号转接模块提供电源，从而使得第一电控板和第二电控板分别进行不同的作业，这种分工控制的方式保证了系统的顺畅性和控制精度，也形成了模块化设计，为后续的检修维护提供高效的解决手段，大大提升了维护效率。

[0019] 再进一步地，所述第一电控板包括I/O控制模块和I/O供电模块，所述数字I/O设备控制选择所述I/O控制模块的I/O端口，通过I/O供电模块对选定的I/O端口进行供电。由此可见，通过I/O控制模块与数字I/O设备相连接，接收来自数字I/O设备的I/O配置信号，并通过I/O供电模块为配置的I/O口供电，实现I/O口的定义并与PCBA的连接通信。

[0020] 又进一步地，所述第二电控板包括第二MCU、第二供电模块、I/O读写模块、恒流模块、继电器模块、ADC模块和UART通信模块，所述第二供电模块对所述第二电控板的供电进行控制，所述I/O读写模块与所述I/O控制模块通信连接，所述恒流模块为所述第二电控板提供恒流源和恒压源，所述继电器模块对PCBA开短路的检测点进行选择，所述ADC模块对PCBA开短路的检测点的检测结果进行放大，所述UART通信模块与工控机及外围的上位机进行通信。由此可见，通过各个模块的配合设置，即可实现对PCBA开短路检测，又实现了对PCBA的烧录及烧录后的自检，实现将PCBA的FCT与ICT测试结合为一体，相对地降低了整个装置的成本，也提升了PCBA的测试速度，在本实用新型装置上即可一步实现多功能测试及烧录作业。

[0021] 又再进一步地，所述气动模块包括气动基板、电磁阀、传感器、计数器和紧急开关，所述电磁阀、所述传感器、所述计数器和所述紧急开关均与所述气动基板电信号连接。由此可见，通过气动模块的各个部件之间的配合，保证了整个装置的开短路测试、程序烧录等功能均实现自动化，极大地减少了人为因素的影响，保证了测试的质量，提高了测试效率和自动化程度。

[0022] 此外，所述烧录模块包括烧录器和HUB。由此可见，通过烧录机和HUB的配合，烧录机对PCBA进行烧录，而HUB则为烧录集线器，为烧录提供数据传输和资源整合。

[0023] 所述信号转接模块为双通道模块，所述信号转接模块通过探针与待测PCBA连接。由此可见，以探针作为信号转接模块与待测PCBA的连接介质，实现了操作的便捷性和可靠性，通过探针可以测试设定的任意位置的检测点位置。

[0024] 所述开关电源模块提供两台12VDC-36A-432W的直流电源。由此可见，通过两个直流电源的设置，保证了装置的供电能力，避免因电能不足而造成测试出现问题。

[0041] 如图1所示，本实用新型所述装置包括工控机IPC，用于对PCBA的程序烧录过程和阻抗的测试过程进行检测和控制，其中工控机IPC的型号为IPC-610MB-L；测量控制模块，用于提供电源供应控制，对PCBA开短路检测点的选择和测量，进行阻抗计算，与工控机IPC及外围的上位机通信，并为信号转接模块提供电源；烧录模块，用于对PCBA进行程序烧录；信号转接模块16，用于将PCBA上选定的检测点的检测结果信号引出；以及开关电源模块17，用于为整个装置提供直流电源。

[0042] 所述测量控制模块包括数字I/O设备NI6501、第一电控板1、第二电控板2和气动模块3，所述数字I/O设备NI6501将采集的信息上传给所述第一电控板1，所述第一电控板1分别与所述第二电控板2、所述气动模块3、所述烧录模块及所述信号转接模块电信号连接，所述第二电控板2分别与所述气动模块3、所述工控机IPC及所述信号转接模块通信连接。所述第一电控板1包括I/O控制模块4和I/O供电模块5，所述数字I/O设备NI6501控制选择所述I/O控制模块4的I/O端口，通过I/O供电模块5对选定的I/O端口进行供电。所述第二电控板2包括第二MCU、第二供电模块6、I/O读写模块7、恒流模块8、继电器模块9、ADC模块10和UART通信模块11，所述第二供电模块6对所述第二电控板2的供电进行控制，所述I/O读写模块7与所述I/O控制模块4通信连接，所述恒流模块8为所述第二电控板2提供恒流源和恒压源，所述继电器模块9对PCBA开短路的检测点进行选择，所述ADC模块10对PCBA开短路的检测点的检测结果进行放大，所述UART通信模块11与所述工控机IPC及外围的上位机进行通信。所述气动模块3包括气动基板、电磁阀12、传感器13、计数器和紧急开关，所述电磁阀12、所述传感器13、所述计数器和所述紧急开关均与所述气动基板电信号连接。所述烧录模块包括烧录器14和HUB15。所述信号转接模块为双通道模块，所述信号转接模块通过探针与待测PCBA连接。所述开关电源模块提供两台12VDC-36A-432W的直流电源。

[0043] 利用上述的PCBA程序烧录与阻抗测试的装置进行PCBA程序烧录和阻抗测试的方法包括以下步骤：

[0044] a.所述第一电控板1为装置提供相应的电源和控制信号，将待测PCBA置入测试载具中并检测待测PCBA置入到位；

[0045] b.启动测试，所述第二MCU通过所述气动模块驱动测试载具进行测试；

[0046] c.测试载具开始测试后，先进行开短路测试，当所有检测点都是满足条件的开路，则第二MCU控制第二供电模块为所述信号转接模块供电，测试继续进行并转入步骤e，否则，转入步骤d；

[0047] d.开短路测试失败，将失败结果上传到外围的上位机上并显示，第二MCU控制第二供电模块不给信号转接模块供电并对测试失败的检测点的阻抗进行检测，测出阻抗值，然后退出测试，测试载具恢复初始测试状态，待测PCBA退回检修；

[0048] e.开短路测试正常结束后，所述第二MCU控制第二供电模块为信号转接模块上电以供后续测试；

[0049] f.通过烧录模块进行烧录操作，在正常烧录完成后，第二MCU进行烧录结果测试，当检测到烧录无误后，将烧录结果上传外围的上位机并显示，最后退出测试，回到测试初始状态，否则进行步骤g；

[0050] g.当检测到烧录出错，判断为烧录失败，并将结果上传给外围的上位机，退出测试，回到测试初始状态，最后将烧录失败的PCBA返回检修。

[0051] 所述步骤f中，第二MCU进行烧录结果测试的过程如下：外围的上位机控制所述数字I/O设备NI6501对PCBA进行开机操作，开机后发出音量增减指令，然后检测所述数字I/O设备NI6501的相应输入端口电平的变化，当电平变化与音量增减指令一致时，表示烧录完成；否则，表示烧录失败。

[0052] 与现有技术相比，本实用新型将ICT的部分功能与FCT的相结合，能够完成对特定功能或特殊需要的快速自动化测试。这可以确保待测产品直接进行FCT测试时而不会被烧坏。

[0053] 本实用新型采用自动化测试技术，将大部分人为因素排除在外，得到的数据较为准确，并且可以根据检测点位，快速定位到哪些点位之间短路。在整个测试过程中，只需要将待测PCBA放置到测试载具上相应位置，按下开始键，测试载具将会按照既定的测试流程进行开短路测试/烧录/烧录完自检，期间若检测到有短路发生，上位机将会反馈出哪些点位出错及测量出的阻抗值，并在完成开短路测试后停止后续测试。若整个测试正常，最后将反馈测试结果。此外，可以设计成同时测试两片PCBA产品，以达到快速对既定功能的检测。

[0054] 本实用新型的优点如下：

[0055] 1、可同时进行开短路测试和烧录；

[0056] 2、可满足快速对设计产品的特定功能的检测；

[0057] 3、自动化测试，极大的减少对人力的依赖；

[0058] 4、测试的可靠性高；

[0059] 5、可以快速定位到产品短路的检测点位，减少问题寻找的时间，提高了效率；

[0060] 6、时效性高，操作简易。