连接器检测系统、方法、设备及存储介质与流程

1.本申请属于电力电子技术领域，尤其涉及一种连接器检测系统、方法、设备及存储介质。


背景技术：

2.弹簧针(pogo pin)，是一种由针轴、弹簧、针管三个基本部件通过精密仪器铆压预压之后形成的弹簧式探针，其内部有一个精密的弹簧结构，通过步进电机施加正向力实现pcb(printed circuit board，印制电路板)的板对板连接。
3.现有的步进电机反馈通常由位移传感器或红外传感器实现。将传感器安装在被压合物体上，例如pcb上，被压合物体在步进电机产生的正压力下运动至某个预设位移距离时传感器触发并产生反馈信号步进电机停止运动，动作完成。此动作过程中的位移距离一般由大量测试得出，不能很好的应对弹簧针的差异性，不能保证所有连接可靠。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本申请实施例提供了一种连接器检测系统、方法、设备及存储介质，以解决现有技术中连接器检测可靠性差的问题。
5.本申请实施例的第一方面提供了连接器检测系统，所述连接器检测系统包括微控制器、电机调整电路、激励信号产生电路及信号采集电路；其中。
6.所述激励信号产生电路，用于生成预设激励信号，输出至连接器以进行测试；
7.所述信号采集电路，用于采集连接器经测试后的测试信号；
8.所述微控制器，对所述测试信号的参数进行分析，以生成连接器调整信号；
9.所述电机调整电路，用于根据所述调整信号调整所述连接器与待测试pcb板的连接状态。
10.在一个实施例中，所述微控制器获取测试信号的若干采样点，对所述采样点进行快速傅里叶变换，根据预设规则计算所述采样点对应的频点的当前模值，将所述当前模值与调整模值阈值进行比较，根据所述比较结果生成连接器调整信号。
11.在一个实施例中，所述控制器在预设幅值及预设频率下，计算所述连接器的模值，获取最大模值及最小模值；根据最大模值及最小模值计算调整模值阈值。
12.在一个实施例中，所述信号采集电路包括第一分压电路、同向加法器、第二分压电路及数模转换器；所述第一分压电路的输入端与所述待测试pcb板的输出端连接，所述第一分压电路的输出端与所述同向加法器的第一输入端连接，所述同向加法器的第二输入端接地，所述同向加法器的输出端与所述第二分压电路的输入端连接，所述第二分压电路的输出端与所述数模转换器的输入端连接，所述数模转换器的输出端与所述微控制器连接。
13.在一个实施例中，所述信号采集电路还包括电压跟随器，所述电压跟随器的输入端与所述第一分压电路的输出端连接，所述电压跟随器的输出端与所述同向加法器的第一输入端连接。
14.本申请实施例的第二方面提供了一种连接器检测方法，所述连接器检测方法包括：
15.激励信号产生电路生成预设激励信号，输出至连接器以进行测试；
16.信号采集电路采集连接器经测试后的测试信号；
17.微控制器对所述测试信号的参数进行分析，以生成连接器调整信号；
18.电机调整电路根据所述调整信号调整所述连接器与待测试pcb板的连接状态。
19.在一个实施例中，所述微控制器对所述测试信号的参数进行分析，以生成连接器调整信号，包括：
20.所述微控制器获取测试信号的若干采样点，对所述采样点进行快速傅里叶变换；
21.根据预设规则计算所述采样点对应的频点的当前模值；
22.将所述当前模值与调整模值阈值进行比较，根据所述比较结果生成连接器调整信号。
23.在一个实施例中，在所述将所述当前模值与调整模值阈值进行比较，根据所述比较结果生成连接器调整信号之前，所述连接器检测方法还包括：
24.控制器在预设幅值及预设频率下，计算所述连接器的模值，获取最大模值及最小模值；
25.根据最大模值及最小模值计算调整模值阈值。
26.在一个实施例中，所述电机调整电路根据所述调整信号调整所述连接器与待测试pcb板的连接状态，包括：
27.所述电机调整电路在连接状态异常时调整所述连接器与待测试pcb板的连接状态；其中，所述当前模值小于或等于调整模值阈值时，所述微控制器判断连接器的连接状态正常，当所述当前模值大于调整模值阈值时，判断连接器的连接状态异常；
28.统计所述电机调整电路的调整次数，当调整次数大于设定次数阈值时，发出报警信息。
29.本申请实施例的第三方面提供了一种连接器检测设备，所述接器检测设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的连接器检测程序，所述连接器检测程序被所述处理器执行时实现如上所述的连接器检测方法的步骤。
30.本申请实施例的第四方面提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有连接器检测程序，所述连接器检测程序被处理器执行时实现如上所述的连接器检测方法的步骤。
31.本申请技术方案通过设置微控制器、电机调整电路、激励信号产生电路及信号采集电路，形成了一种连接器检测系统。激励信号产生电路生成预设激励信号，输出至连接器以进行测试，信号采集电路采集连接器经测试后的测试信号，微控制器对所述测试信号的参数进行分析，其中该测试信号的参数反应了连接器与待测试pcb板连接状态，以生成连接器调整信号；电机调整电路根据所述调整信号调整所述连接器与待测试pcb板的连接状态。本申请技术方案中无需设置传感器来检测两pcb板之间的距离，就能判断连接器与待测试pcb板的连接状态，能够很好的应对弹簧针的差异性，提高了连接器连接的可靠性。
附图说明
32.为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述
中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是本申请连接器检测系统一实施例的功能模块图；
34.图2是本申请的连接器检测系统一实施例的结构示意图；
35.图3是图1中信号采集电路一实施例的具体功能模块图；
36.图4是本申请连接器检测方法一实施例的流程图；
37.图5是图4中步骤s300的具体流程图；
38.图6是图4中步骤s400的具体流程图。
39.附图标号说明：
40.标号名称标号名称100激励信号产生电路10第一pcb200信号采集电路20第二pcb300微控制器30弹簧针400电机调整电路230同向加法器210第一分压电路240第二分压电路220电压跟随电路250模数转换电路
具体实施方式
41.为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一路的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
42.本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
43.参照图1及图2，本实施例提供一种连接器检测系统，应用于两个pcb板之间设置有连接器的应用场合下。本实施例中，该连接器为弹簧针30。弹簧针30(pogo pin)，一种由针轴、弹簧、针管三个基本部件通过精密仪器铆压预压之后形成的弹簧式探针，其内部有一个精密的弹簧结构，通过施加正向力实现pcb(printed circuit board，印制电路板)的板对板连接。本申请中正向力由步进电机提供。
44.所述连接器检测系统包括微控制器300、电机调整电路400、激励信号产生电路100及信号采集电路200。
45.在进行测试时，该连接器检测系统还包括有多组模拟开关，该模拟开关可以在微控制器300的控制下导通或者关断，以控制器连接器信号的输入时刻。模拟开关数量可根据实际需求而进行配置。
46.模拟开关与第一pcb10连接，第一pcb10通过连接器与第二pcb20连接，第二pcb20
与信号采集电路200连接，第二pcb20为待测试pcb。
47.所述激励信号产生电路100，用于生成预设激励信号，输出至连接器以进行测试。在一个实施例中，该预设激励信号为方波信号，一般方波信号幅值在5v～320v，频率一般在1千赫兹至100千赫兹。在一测试模型中，选用幅值5v、频率1千赫兹的方波信号。
48.所述信号采集电路200，用于采集连接器经测试后的测试信号。需要说明的是，不同频率的激励信号经过不同阻抗的介质后，其幅值相位会产生不同的变化。在板对板通过弹簧针30连接的过程中，不同的连接状态其阻抗不同。该系统通过微处理器控制模拟开关针对不同的弹簧针30负载大小，发出若干频率、若干幅值的激励信号依次通过弹簧针30，在后端的信号采集电路200中分析激励信号幅值、频率的变化，从而判断弹簧针30的连接状态。
49.所述微控制器300，对所述测试信号的参数进行分析，以生成连接器调整信号。本实施例中，测试信号的参数包括测试信号的幅值和频率。
50.所述电机调整电路400，用于根据所述调整信号调整所述连接器与待测试pcb板的连接状态。根据幅值和频率可以判断弹簧30针与pcb的压合是否紧密，该压合的紧密度即为弹簧针30的连接状态。若压合不紧密，则可继续压合。
51.本申请技术方案通过设置微控制器300、电机调整电路400、激励信号产生电路100及信号采集电路200，形成了一种连接器检测系统。激励信号产生电路100生成预设激励信号，输出至连接器以进行测试，信号采集电路200采集连接器经测试后的测试信号，微控制器300对所述测试信号的参数进行分析，其中该测试信号的参数反应了连接器与待测试pcb板连接状态，以生成连接器调整信号；电机调整电路400根据所述调整信号调整所述连接器与待测试pcb板的连接状态。本申请技术方案中无需设置传感器来检测两pcb板之间的距离，就能判断连接器与待测试pcb板的连接状态，能够很好的应对弹簧针30的差异性，提高了连接器连接的可靠性。
52.在一个实施例中，所述微控制器300获取测试信号的若干采样点，对所述采样点进行快速傅里叶变换，根据预设规则计算所述采样点对应的频点的当前模值，将所述当前模值与调整模值阈值进行比较，根据所述比较结果生成连接器调整信号。
53.需要说明的是，经过快速傅里叶变换后的每一采样点对应一个频点，这个点的模值，即实部和虚部的平方和再开方，得到的就是该频点下的模值。
54.在一个实施例中，所述控制器在预设幅值及预设频率下，计算所述连接器的模值，获取最大模值及最小模值；根据最大模值及最小模值计算调整模值阈值。
55.值得说明的是，对比弹簧针30两种工作状态的模值大小，设定一个调整模值阈值。该调整模值阈值大小取决于激励信号的电压和频率。例如在激励信号为150v、10千赫兹的方波信号、弹簧针30数目为180的条件下，调整模值阈值＝(弹簧针30正常模值min+弹簧针30异常模值max)/2。其中弹簧针30正常模值min指的是当180个弹簧针30正常时，检测系统所采集到180个模值中的最小值，弹簧针30异常模值max指的是当180个弹簧针30异常时，检测系统所采集到180个模值中的最大值。所以调整模值阈值就等于弹簧针30正常模值min和弹簧针30异常模值max之间的平均值。根据模值与设定的阈值比较，就可以判断出弹簧针30工作状态。
56.在一个实施例中，当所述当前模值小于或等于调整模值阈值时，所述微控制器300
判断连接器的连接状态正常，当所述当前模值大于调整模值阈值时，判断连接器的连接状态异常；所述所述电机调整电路400在状态异常时，调整所述连接器与待测试pcb板的连接状态；统计所述电机调整电路400的调整次数，当调整次数大于设定次数阈值时，发出报警信息。
57.需要说明的是，当所有弹簧针30测试数据出来后，如若有大量弹簧针30的连接状态异常，则微控制器300通过485通讯控制步进电机继续动作一个单位，进行第二次弹簧针30连接测试。如若依旧有弹簧针30异常，继续控制步进电机动作一个单位，进行第三次判断。如此往复直至全部弹簧针30数值正常，或调整次数大于设定次数阈值时，发出报警信息，施加保护措施。
58.微控制器300可以设置步进电机最大和最小的动作次数，如果步进电机动作次数小于最小动作次数，弹簧针30就已经连接正常，则待测试pcb高度偏高；如果步进电机动作次数已经达到最大动作次数，依旧有弹簧针30连接异常，则可判断待测试pcb高度偏低或弹簧针30弯折，此时可报警提醒用户设备异常。
59.参照图3，在一个实施例中，所述信号采集电路200包括第一分压电路210、同向加法器230、第二分压电路240及数模转换器250；所述第一分压电路210的输入端与所述待测试pcb板的输出端连接，所述第一分压电路210的输出端与所述同向加法器230的第一输入端连接，所述同向加法器230的第二输入端接地，所述同向加法器230的输出端与所述第二分压电路240的输入端连接，所述第二分压电路240的输出端与所述数模转换器250的输入端连接，所述数模转换器250的输出端与所述微控制器300连接。
60.值得说明的是，第一分压电路210和第二分压电路240的作用在于调整测试信号的电压幅值，以满足处理要求。当采样电压存在负电压时，通过同向加法器将输入信号变为正电压。同向加法器的第二输入端输入一来自微控制器300的电压，例如3.3v。
61.在一个实施例中，所述信号采集电路200还包括电压跟随器220，所述电压跟随器220的输入端与所述第一分压电路210的输出端连接，所述电压跟随器220的输出端与所述同向加法器230的第一输入端连接。
62.值得说明的是，第一分压电路210分压后的电压带负载能力较差，为提高其带负载能力，分压后通过运算放大器构成电压跟随器220。
63.参照图4，本申请实施例的第二方面提供了一种连接器检测方法，所述连接器检测方法包括：
64.步骤s100：激励信号产生电路生成预设激励信号，输出至连接器以进行测试；
65.在一个实施例中，该预设激励信号为方波信号，一般方波信号幅值在5v～320v，频率一般在1千赫兹至100千赫兹。在一测试模型中，选用幅值5v、频率1千赫兹的方波。
66.步骤s200：信号采集电路采集连接器经测试后的测试信号；
67.需要说明的是，不同频率的激励信号经过不同阻抗的的介质后其幅值相位会产生不同的变化。在板对板通过弹簧针连接的过程中，不同的连接状态其阻抗不同。该系统通过微处理器控制模拟开关针对不同的弹簧针负载大小发出若干频率若干幅值的激励信号依次通过连接过程中的弹簧针，在后端的信号采集电路中分析激励信号幅值相位的变化，从而判断弹簧针的连接状态。
68.步骤s300：微控制器对所述测试信号的参数进行分析，以生成连接器调整信号；
69.本实施例中，测试信号的参数包括测试信号的幅值和频率。
70.步骤s400：电机调整电路根据所述调整信号调整所述连接器与待测试pcb板的连接状态。
71.根据幅值和频率可以判断弹簧针与pcb的压合是否紧密，该压合的紧密度即为弹簧针的连接状态。若压合不紧密，则可继续压合。
72.本申请技术方案中无需设置传感器来检测两pcb板之间的距离，就能判断连接器与待测试pcb板的连接状态，能够很好的应对弹簧针的差异性，提高了连接器连接的可靠性。
73.参照图5，在一个实施例中，所述微控制器对所述测试信号的参数进行分析，以生成连接器调整信号，包括：
74.步骤s310：所述微控制器获取测试信号的若干采样点，对所述采样点进行快速傅里叶变换；
75.步骤s320：根据预设规则计算所述采样点对应的频点的当前模值；
76.步骤s330：将所述当前模值与调整模值阈值进行比较，根据所述比较结果生成连接器调整信号。
77.需要说明的是，经过快速傅里叶变换后的每一采样点对应一个频点，这个点的模值，即实部和虚部的平方和再开方，得到的就是该频点下的模值。
78.在一个实施例中，在所述将所述当前模值与调整模值阈值进行比较，根据所述比较结果生成连接器调整信号之前，所述连接器检测方法还包括：
79.控制器在预设幅值及预设频率下，计算所述连接器的模值，获取最大模值及最小模值；
80.根据最大模值及最小模值计算调整模值阈值。
81.在一个实施例中，所述控制器在预设幅值及预设频率下，计算所述连接器的模值，获取最大模值及最小模值；根据最大模值及最小模值计算调整模值阈值。对比弹簧针两种工作状态的模值大小，设定一个调整模值阈值。该调整模值阈值大小取决于激励信号的电压和频率。例如在激励信号为150v，10khz的方波信号，弹簧针数目为180的条件下，调整模值阈值＝(弹簧针正常模值min+弹簧针异常模值max)/2。其中弹簧针正常模值min指的是当180个弹簧针正常时，检测系统所采集到180个模值中的最小值，弹簧针异常模值max指的是当180个弹簧针异常时，检测系统所采集到180个模值中的最大值。所以阈值就等于弹簧针正常模值min和弹簧针异常模值max之间的平均值。根据模值与设定的阈值比较，就可以判断出弹簧针工作状态。
82.参照图6，在一个实施例中，所述电机调整电路根据所述调整信号调整所述连接器与待测试pcb板的连接状态，包括：
83.步骤s410：所述电机调整电路在连接状态异常时调整所述连接器与待测试pcb板的连接状态；其中，所述当前模值小于或等于调整模值阈值时，所述微控制器判断连接器的连接状态正常，当所述当前模值大于调整模值阈值时，判断连接器的连接状态异常；
84.步骤s420：统计所述电机调整电路的调整次数，当调整次数大于设定次数阈值时，发出报警信息。
85.值得说明的是，当所有弹簧针测试数据出来后，如若有大量弹簧针的连接状态异
常，则微控制器通过485通讯控制步进电机继续动作一个单位，进行第二次弹簧针连接测试。如若依旧有弹簧针异常，继续控制步进电机动作一个单位，进行第三次判断。如此往复直至全部弹簧针数值正常或调整次数大于设定次数阈值时，发出报警信息，施加保护措施。
86.微控制器可以设置步进电机最大和最小的动作次数，如果步进电机动作次数小于最小动作次数，弹簧针就已经连接正常，则待测试pcb高度偏高；如果步进电机动作次数已经达到最大动作次数，依旧有弹簧针连接异常，则可判断待测试pcb高度偏低或弹簧针弯折，此时可报警提醒用户设备异常。
87.本申请实施例的第三方面提供了一种连接器检测设备，所述接器检测设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的连接器检测程序，所述连接器检测程序被所述处理器执行时实现如上所述的连接器检测方法的步骤。
88.本申请实施例的第四方面提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有连接器检测程序，所述连接器检测程序被处理器执行时实现如上所述的连接器检测方法的步骤。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
89.在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的连接器检测系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的连接器检测系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
90.以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。