电路板自动化测试系统及测试方法与流程

本发明涉及电路板卡测试，具体涉及一种电路板自动化测试系统及测试方法。

背景技术：

1、电路板在组装电子元器件并完成焊接之后，为了保证生产出来的印制电路板的产品质量，必须对其进行测试，以保证出厂的所有印制电路板与设计的各种规格和参数完全一致。印制电路板的测试包括在线测试和功能测试。其中，在线测试(incircuittest，ict)，可测试电路板的开短路、电阻、电容、电感、二极管、三极管、运算放大器及数字器件。功能测试（functionalcircuittest，fct）指的是对测试目标板pcba提供模拟的运行环境，使其工作于各种设计状态，从而获取到各个状态的参数来验证pcba的功能好坏的测试方法。即对pcba加载合适的激励信号，测量输出端响应是否符合要求，以检测pcba生产质量的好坏。

2、印制电路板的自动化测试因行业不同、需求不同导致测试工具方法、设计方案不尽相同。在电力电子领域，电路板测试侧重于功率器件导通、阻抗的测试；在手机智能产品领域，电路板测试侧重于高速信号及功能完整性测试等。

3、在现有测试系统中，为适应不同型号、不同功能的电路板卡的测试，需要提供相应的激励信号，并通过对反馈信号进行解析，然后得出测试结果。在电路板卡测试时，需要将待测试电路板卡连接至测试系统，现有的测试系统中，通常采用插接接口完成待测电路板卡的更换，但在电路板卡批量测试时，电路板卡反复插拔，容易造成连接接口松动或者损坏。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种无需反复插拔、模块化设计的电路板自动化测试系统及测试方法。

2、一种电路板自动化测试系统，用于电路板卡的检测，包括电路板卡测试夹具、系统配置盒和工控机，所述系统配置盒设于所述电路板卡测试夹具和所述工控机之间，

3、所述电路板卡测试夹具包括电路板载板、上针模组和下针模组，所述上针模组和所述下针模组上的测试探针与放置于所述电路板载板上的待测试电路板的测试点稳定接触；

4、所述系统配置盒包括mcu核心板、多个通道控制板、多个多通道切换板和电子模拟负载，所述通道控制板用于连接外部测试仪器仪表，所述多通道切换板用于连接待测试电路板；

5、所述工控机通过程序控制外部测试仪器仪表以及系统配置盒，对电路板卡进行自动化测试，并能够对采集到的测试数据进行计算、对比分析，并最终做出逻辑判断；

6、所述工控机通过串行通讯接口与所述系统配置盒的mcu核心板连接，所述系统配置盒连接至外部测试仪器仪表，向所述电路板卡测试夹具上设置的待测试电路板提供测试信号，并将采集到的反馈信号发送至所述工控机，由所述工控机对反馈信号进行分析处理。

7、优选地，所述上针模组和所述下针模组分别包括母板和多个测试探针和/或探针套，多个所述测试探针和/或所述探针套设置于所述母板上，所述测试探针和/或所述探针套的设置位置与待测试电路板的测试点的位置相对应；所述测试探针优选为弹簧探针。

8、优选地，所述电路板卡测试夹具还包括下压组件，所述下针模组、所述电路板载板和所述上针模组自下而上依次设置，所述下压组件设于所述上针模组上方，所述下压组件用于带动所述上针模组上下移动，使所述上针模组和所述下针模组的所述测试探针与待测试的电路板稳定接触，实现电路板的自动化测试。

9、优选地，所述下压组件包括法兰板、下压臂和下压臂驱动机构，所述法兰板设于所述上针模组的母板的顶面，所述下压臂的末端固定连接于所述法兰板，所述下压臂驱动机构驱动所述下压臂向下移动，所述下压臂带动所述法兰板上下移动，从而带动所述上针模组同步移动。

10、优选地，多个所述通道控制板包括示波器通道控制板、万用表通道控制板和信号通讯通道控制板，所述示波器通道控制板、所述万用表通道控制板和所述信号通讯通道控制板分别连接至示波器、万用表和信号发生器，所述mcu核心板通过对输入输出端口的控制，实现所述示波器通道控制板、所述万用表通道控制板和所述信号通讯通道控制板与待测试电路板之间测试通道的自动切换。

11、优选地，所述mcu核心板通过modbus协议实现对多个测试通道之间的切换控制，实现自动烧录、读取数据、读取电压/电阻以及模拟带负载功能测试；所述多通道切换板连接至所述电路板卡测试夹具的输入输出接口，所述多通道切换板用于通过所述mcu核心板上的stm32单片机控制输入输出端口，通过切换测试通道，实现待测试电路板与测试仪器仪表之间的连接。

12、优选地，所述工控机还连接有扫描输入设备、烧录设备、can分析设备和电源设备，所述扫描输入设备用于扫描识别待测试电路板卡的序列号，所述烧录设备通过st-link接口连接至待测试电路板卡，并实现程序的自动烧录，所述can分析设备用于对采集到的can信号进行分析处理。

13、以及，一种电路板自动化测试方法，使用如上所述的电路板自动化测试系统进行电路板卡检测，包括以下步骤：

14、将待测试电路板卡放置于相应的电路板卡测试夹具内；

15、测试电路板卡的电阻值；将数字万用表切换至电阻档，读取电路板卡上对应的电阻值，判断电路板卡上的对应点是否存在短路或者断路，如有异常则停止测试；

16、测试电路板卡的电压值；将数字万用表切换至电压档，读取电路板卡上对应的电压值，判断电路板卡上的对应工作的电压点位的电压值是否正常，如有异常则停止测试；

17、测试电路板卡的电流值；将数字万用表切换至电流档，读取电路板卡上对应的电阻值，判断电路板卡上的功能模块的电流是否正常，如有异常则停止测试；

18、程序自动化烧录；根据电路板卡上的芯片型号选择配套的可自动烧录的烧录器进行自动烧录；通过读取烧录完成信息判断烧录是否成功，如有异常侧停止测试；

19、测试电路板卡的输入输出端口、继电器、通讯接口的功能测试；工控机模拟外部输入状态，通过电路板卡中配套的嵌入式测试程序，依据接收到的反馈信息判断对应端口是否正常，如有异常侧停止测试；

20、测试电路板卡的功能测试；工控机模拟外部输入信号，并接收和采集电路板卡的反馈信号，判断电路板卡的各项功能是否正常，如有异常则停止测试。

21、优选地，所述将待测试电路板卡放置于相应的电路板卡测试夹具内的步骤之后还包括以下步骤：

22、通过扫描设备识别电路板卡的序列号；

23、在工控机上选择相应的测试程序。

24、优选地，所述测试电路板卡的功能测试的步骤之后还包括以下步骤：

25、生成测试数据表格；

26、依据测试数据分析测试结果。

27、上述电路板自动化测试系统及测试方法中，所述电路板卡测试夹具用于放置待测试电路板卡，所述测试探针与电路板卡上下两侧的测试点稳定接触，实现对电路板卡的测试连接，更换电路板卡时，无需插拔数据接口，使电路板卡更换更加便捷。同时，所述系统配置盒在所述工控机的控制下，为不同型号的电路板卡提供不同频率、不同功率的测试激励信号，并将采集到的电路板卡的反馈信号传送至所述工控机，所述工控机对反馈信号进行解析，最终得到测试结果。本系统以搭建的一体化测试安全架构为基础，采用标准化仪器、应用集群、数据库集群等技术，使自动化测试系统稳定可靠、性能优异、安全有效，实现了电路板看功能测试业务的高度整合。本发明的结构简单，易于实现，成本低廉，便于推广。