信号测试方法、系统、激光探棒、装置、设备及存储介质与流程

文档序号:36663974发布日期:2024-01-14 12:06阅读:26来源:国知局

本技术实施例涉及硬件测试,具体而言,涉及一种信号测试方法、系统、激光探棒、装置、设备及存储介质。


背景技术:

1、在硬件研发的相关流程中,硬件上各个元件的信号质量直接决定了产品的可靠性,因此信号完整性的测试在硬件研发过程中十分重要。通常在进行硬件研发测试时,需要测试工程师根据待测信号的类型以及链路,从待测试板卡对应的pcb图中标记出待测点和接地点,然后在待测试板卡上对待测点和接地点进行标注和飞线处理,再使用探棒对待测点进行扎测,进而获取待测信号的波形并进行进一步分析。

2、实际操作中,测试工程师在板卡上对待测点和接地点进行标注和飞线处理较为费时且容易出现失误,手捏探棒扎测待测点时,由于待测点往往小于探棒直径且待测板卡较为光滑,经常会出现探棒滑动而捕捉不到信号的情况,并且当待测点为两个以上时,单人无法完成操作,极大的限制了信号测试的准确率和效率。


技术实现思路

1、本技术实施例提供一种信号测试方法、系统、激光探棒、装置、设备及存储介质,旨在提升信号测试的准确率和效率。

2、本技术实施例第一方面提供一种信号测试方法,所述方法包括:

3、将待测板卡放置于板卡测试台上,对所述待测板卡进行拍摄取样,得到所述待测板卡的板卡照片;

4、对所述待测板卡的pcb图进行待测点分析,在所述pcb图上标注出理论待测点以及理论接地点,得到标注后的pcb图;

5、将所述板卡照片与所述标注后的pcb图输入预先训练好的待测点坐标读取网络中,得到所述待测板卡的实际待测点坐标与实际接地点坐标;

6、将所述实际待测点坐标与所述实际接地点坐标发送至所述板卡测试台上的探测棒控制器中;

7、通过所述探测棒控制器控制激光探棒,根据所述实际待测点坐标与所述实际接地点坐标对所述待测板卡进行扎测,得到所述实际待测点处的测试信号波形图。

8、可选地,所述待测点坐标读取网络的训练步骤包括:

9、收集多个已标注理论待测点的pcb图和与所述pcb图对应的多个未标注理论待测点的待测板卡照片;

10、将所述多个pcb图和与所述pcb图对应的多个待测板卡照片相叠加,得到多张训练图片;

11、针对所述多张训练图片中的每张训练图片,将所述训练图片对应的待测板卡的实际待测点坐标作为所述训练图片的标签,得到多组训练数据;

12、通过所述多组训练数据对预先构建的卷积神经网络进行训练,得到所述待测点坐标读取网络。

13、可选地,所述通过所述多组训练数据对预先构建的卷积神经网络进行训练,得到所述待测点坐标读取网络,包括:

14、将所述多组训练数据平均划分为n个子集,将所述n个子集中的部分子集作为训练集,另一部分子集作为验证集;

15、依次通过所述训练集和所述测试集对所述卷积神经网络进行训练,确定所述卷积神经网络的最优结构与最优超参数,得到确定结构参数的卷积神经网络;

16、通过所述多组训练数据对所述确定结构参数的卷积神经网络进行重新训练,得到所述待测点坐标读取网络。

17、可选地,所述将待测板卡放置于板卡测试台上,对所述待测板卡进行拍摄取样,得到所述待测板卡的板卡照片,包括:

18、将所述待测板卡按照预设的限位坐标放置于所述板卡测试台上;

19、通过所述板卡测试台上的摄像头对所述待测板卡进行拍摄取样,得到所述板卡照片。

20、可选地,所述通过所述板卡测试台上的摄像头对所述待测板卡进行拍摄取样,得到所述板卡照片,包括:

21、通过所述摄像头,按照预设的取样坐标,对所述待测板卡进行局部拍摄取样,得到多张局部待测板卡照片;

22、对所述多张局部待测板卡照片进行拼接,得到所述待测板卡照片。

23、可选地,所述对所述待测板卡的pcb图进行待测点分析,在所述pcb图上标注出理论待测点,得到标注后的pcb图,包括:

24、根据所述pcb图中的待测信号的信号类型以及链路,确定所述pcb图中的理论待测点坐标以及接地点坐标;

25、根据所述理论待测点坐标以及所述接地点坐标,在所述pcb图中标注出所述理论待测点以及所述接地点,得到所述标注后的pcb图。

26、可选地,所述通过所述探测棒控制器控制激光探棒,根据所述实际待测点坐标与所述实际接地点坐标对所述待测板卡进行扎测,得到所述实际待测点处的测试信号波形图,包括:

27、所述探测棒控制器控制所述激光探棒移动至所述实际待测点坐标的上方;

28、所述探测棒控制器控制所述激光探棒向下方移动;

29、当所述激光探棒内的探针接触到所述待测板卡时,将所述实际待测点处的测试信号发送至示波器端;

30、所述示波器根据所述测试信号,生成所述测试信号波形图。

31、本技术实施例第二方面提供一种信号测试装置,所述装置包括:

32、拍摄取样模块,用于将待测板卡放置于板卡测试台上,对所述待测板卡进行拍摄取样,得到所述待测板卡的板卡照片;

33、理论待测点标注模块,用于对所述待测板卡的pcb图进行待测点分析,在所述pcb图上标注出理论待测点以及理论接地点,得到标注后的pcb图;

34、实际待测点获取模块,用于将所述板卡照片与所述标注后的pcb图输入预先训练好的待测点坐标读取网络中,得到所述待测板卡的实际待测点坐标与实际接地点坐标;

35、坐标发送模块,用于将所述实际待测点坐标与所述实际接地点坐标发送至所述板卡测试台上的探测棒控制器中;

36、测试信号波形图获取模块,用于通过所述探测棒控制器控制激光探棒,根据所述实际待测点坐标与所述实际接地点坐标对所述待测板卡进行扎测,得到所述实际待测点处的测试信号波形图。

37、可选地,所述待测点坐标读取网络的训练步骤包括:

38、收集多个已标注理论待测点的pcb图和与所述pcb图对应的多个未标注理论待测点的待测板卡照片;

39、将所述多个pcb图和与所述pcb图对应的多个待测板卡照片相叠加,得到多张训练图片;

40、针对所述多张训练图片中的每张训练图片,将所述训练图片对应的待测板卡的实际待测点坐标作为所述训练图片的标签,得到多组训练数据;

41、通过所述多组训练数据对预先构建的卷积神经网络进行训练,得到所述待测点坐标读取网络。

42、可选地,所述通过所述多组训练数据对预先构建的卷积神经网络进行训练,得到所述待测点坐标读取网络,包括:

43、将所述多组训练数据平均划分为n个子集,将所述n个子集中的部分子集作为训练集,另一部分子集作为验证集;

44、依次通过所述训练集和所述测试集对所述卷积神经网络进行训练,确定所述卷积神经网络的最优结构与最优超参数,得到确定结构参数的卷积神经网络;

45、通过所述多组训练数据对所述确定结构参数的卷积神经网络进行重新训练,得到所述待测点坐标读取网络。

46、可选地,所述拍摄取样模块包括:

47、待测板卡放置子模块,用于将所述待测板卡按照预设的限位坐标放置于所述板卡测试台上;

48、板卡照片获取子模块,用于通过所述板卡测试台上的摄像头对所述待测板卡进行拍摄取样,得到所述板卡照片。

49、可选地,所述板卡照片获取子模块包括:

50、局部待测板卡获取子模块,用于通过所述摄像头,按照预设的取样坐标,对所述待测板卡进行局部拍摄取样,得到多张局部待测板卡照片;

51、照片拼接子模块,用于对所述多张局部待测板卡照片进行拼接,得到所述待测板卡照片。

52、可选地,所述理论待测点标注模块包括:

53、理论待测点坐标确定子模块,用于根据所述pcb图中的待测信号的信号类型以及链路,确定所述pcb图中的理论待测点坐标以及接地点坐标;

54、理论待测点坐标标注子模块,用于根据所述理论待测点坐标以及所述接地点坐标,在所述pcb图中标注出所述理论待测点以及所述接地点,得到所述标注后的pcb图。

55、可选地,所述测试信号波形图获取模块包括:

56、第一探测棒控制子模块,用于所述探测棒控制器控制所述激光探棒移动至所述实际待测点坐标的上方;

57、第二探测棒控制子模块,用于所述探测棒控制器控制所述激光探棒向下方移动;

58、信号发送子模块,用于当所述激光探棒内的探针接触到所述待测板卡时,将所述实际待测点处的测试信号发送至示波器端;

59、测试信号波形图生成子模块,用于所述示波器根据所述测试信号,生成所述测试信号波形图。

60、本技术实施例第三方面提供一种信号测试系统,包括:

61、测试台、主机、示波器;

62、其中,所述测试台用于放置待测板卡并获取所述待测板卡的测试信号,包括:n个三维位移平台、可调水平光学平台、电火花控制器;

63、所述n个三维位移平台用于对放置于所述可调水平光学平台上的待测板卡进行扎测;

64、所述n个三维位移平台并排安装在所述可调水平光学平台一侧的滑轨中;

65、所述n个三维位移平台与所述电火花控制器通过串口线进行连接;

66、所述n个三维位移平台上各安装有一个激光探棒,所述n个三维位移平台中的一号三维位移平台上安装有摄像头;

67、所述激光探棒用于接收所述待测板卡的测试信号将所述测试信号发送至所述主机与所述示波器;

68、所述主机用于控制所述测试台与所述示波器,所述主机通过数据线与所述测试台和所述示波器连接;

69、所述示波器用于根据接收到的所述测试信号产生所述测试信号对应的测试信号波形图。

70、本实施例第四方面提供一种激光探棒,所述激光探棒应用于信号测试系统,包括:

71、泵浦源,用于发射波长为第一波长的近红外激光;

72、反射镜,用于反射所述泵浦源发出的所述近红外激光;

73、分束器,用于将经过反射的近红外激光分为第一光束与第二光束;

74、光程补偿系统,用于增大所述第一光束的光程;

75、聚光镜,用于接收所述第一光束与所述第二光束,将所述第一光束与所述第二光束聚焦于bbo晶体;

76、bbo晶体,用于根据所述第一光束与第二光束产生二次谐波,将所述二次谐波发送至激光传感器;

77、激光传感器,用于在探测到所述二次谐波后,向主机发送信号。

78、本技术实施例第五方面提供一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现如本技术第一方面所述的方法中的步骤。

79、本技术实施例第六方面提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现本技术第一方面所述的方法的步骤。

80、采用本技术提供的信号测试方法,将待测板卡放置于板卡测试台上,对所述待测板卡进行拍摄取样,得到所述待测板卡的板卡照片;对所述待测板卡的pcb图进行待测点分析,在所述pcb图上标注出理论待测点,得到标注后的pcb图;将所述板卡照片与所述标注后的pcb图输入预先训练好的待测点坐标读取网络中,得到所述待测板卡的实际待测点坐标与实际接地点坐标;将所述实际待测点坐标与所述实际接地点坐标发送至所述板卡测试台上的探测棒控制器中;通过所述探测棒控制器控制激光探棒,根据所述实际待测点坐标与所述实际接地点坐标对所述待测板卡进行扎测,得到所述实际待测点处的测试信号波形图。

81、本技术中,通过板卡测试台对待测板卡进行测试,测试过程是全自动的,在待测板卡上选取待测点时,首先获取待测板卡的板卡照片,再对待测板卡的pcb图进行理论待测点的标注,进一步的,通过预先训练好的待测点坐标读取网络对板卡照片和pcb图进行分析,确定待测板卡的实际待测点坐标,因为待测板卡在印刷过程中会与pcb图存在微量的差异,以及在板卡测试台上放置待测板卡时的位置也会出现微量的差异,影响待测点标注的可靠性,因此通过待测点坐标读取网络对板卡照片和pcb图进行分析,消除可能产生的微量差异,快速且准确的得到实际待测点坐标,提升了板卡信号测试的准确性,节省了板卡测试的时间,在对待测板卡进行扎测时,使用探棒控制器控制激光探棒进行扎测,避免了人为操作时可能的失误,并且激光探棒中装配有激光传感器,激光传感器的灵敏度高,在感知到信号时会立刻回传至主机并停止扎测,不会损坏待测板卡,并且激光不会与待测板卡上的电子器件产生互相作用从而干扰信号质量,影响测试结果,使得测试出的信号准确,利于后续分析,本技术基于待测点坐标读取网络分析出实际待测点坐标,通过探棒控制器控制激光探棒进行扎测,有效提升了硬件信号测试的准确率和效率。

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