專利名稱：電路板自動測試及信號波形對比設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測試設備，尤其涉及一種電路板自動測試及信號波形對比設備。
隨著半導體技術的日益發展，電子產品的功能愈趨多樣化，其所使用的電路板亦愈加精密。因此，電路板在組裝電子零件，完成焊接工作之后，電路板的測試工作亦顯得愈來愈繁重，同時亦顯得愈來愈重要，而且，愈早發現電路板的不良問題點，就愈能節省成本的支出。
習用的電路板的測試方式，是將各種測試條件，利用儀器或信號產生器，輸出預先設定的信號源至電路板的測試點，由現場作業員或測試人員，一次一次地進行測試工作，而且，每一個測試項目完成之后，必須再借助人力，進行切換至下一個測試項目。如此，周而復始地進行各項測試工作，不僅需要耗費大量的人力及時間，同時各種繁雜的測試內容，借由人員的操作，又容易出現各種操作上的錯誤，不但難以達到測試工作的要求，反而亦可能造成作業流程的延誤。
本實用新型的目的在于，提供一種電路板自動測試及信號波形對比設備，其是為了使電路板的測試工作更為便捷、落實且精確，而且可縮短測試工作的時間，并降低測試過程的錯誤率。
本實用新型的目的是由以下技術方案實現的。
一種電路板自動測試及信號波形對比設備，其特征在于，其是在一機體內部設有作為主要控制中樞的中央處理單元，機體正面設有設定區，設定區設置有數個按鍵開關，該數個按鍵開關與中央處理單元的暫存器及卡式EEPROM連接，中央處理單元又與機體內部所設交換區的繼電器組群連接，設定區將所設定的各種測試步驟及內容，儲存在中央處理單元的暫存器及卡式EEPROM中，再借由操作按鈕的操作指令，由中央處理單元輸出控制信號，驅動機體內部所設交換區的繼電器組群執行動作，以引入外接測試儀器或模擬設備的測試信號，經由機體側面所設置的接線盒端子板連接，將信號轉接至測試臺上的電路板，以進行電路板的測試工作，再將各測試點所測得的信號波形，傳送至示波器進行波形對比檢測，或傳輸至電腦。進行信號波形的分析判讀，以達到自動測試電路板的目的。
本實用新型的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現。
前述的電路板自動測試及信號波形對比設備，其設定區的數值設定按鍵開關，可用來設定每一個測試步驟的所需測量時間設定，以及外部周邊設備可依所需的模擬驅動信號的刻化量設定。
前述的電路板自動測試及信號波形對比設備，其設定區另設有可用來設定各種測試步驟的按鍵開關，令交換區的繼電器組群執行設定的開閉動作。
前述的電路板自動測試及信號波形對比設備，其設定區的按鍵開關，可充當跳略功能的設定，借以暫時省略若干測試步驟。
前述的電路板自動測試及信號波形對比設備，其機體背面設有外接電腦用通信埠，該通信埠可連接外部的掌上型書寫器、個人電腦。以從事規劃設定工作。
前述的電路板自動測試及信號波形對比設備，其機體內部設有匹配電路，該匹配電路包含有衰減匹配電路及自動增益電路，可將測試電路板所得的信號，經由衰減匹配電路或自動增益電路，予以調整成為適當大小的信號波形，并同自動增益衰減電路所得倍率，傳送至電腦儀器或示波器中顯示波形及進行波形對比。
本實用新型的具體結構由以下實施例及其附圖詳細給出。
圖1是本實用新型的立體示意圖。
圖2是本實用新型的主視圖。
圖3是本實用新型的后視圖。
圖4是本實用新型與外接設備的連接方塊圖。
圖5是本實用新型與外接設備的電路圖。
圖6是本實用新型的主程序流程圖。
圖7是本實用新型的中斷副程序流程圖(一)。
圖8是本實用新型的中斷副程序流程圖(二)。
茲請參閱各附圖，對本實用新型的較佳實施例詳細說明如下首先請閱圖1、2、3所示，本實用新型在一個機體內部設有中央處理單元(1)、交換區(2)、匹配電路(3)。
機體的正面設有電源開關(4)、測試步驟顯示器(5)、設定區(6)、操作按鈕(7)、電表指示區(8)、液晶示波器(9)、電源監視燈(10)等構件。
機體的背面設有電源線及插頭(11)、無熔絲復歸開關(12)、保險絲(13)、外接模擬負載用端子排(14)、外接函數信號產生器用BNC接頭連接器(15)、外接示波器用連接器(16)、外接電腦用通信埠(17)、周邊設備用電源插座(18)、線控開關用插座(19)等構件。
機體的側面設有接線盒端子板(20)。
中央處理單元(1)掌管所有控制程序，其程序包括有一個主程序及二個中斷副程序，請參閱圖6、7、8所示的各程序流程圖。開機后，中央處理單元(1)立即將其內部所有暫存器的資料清除歸零，再將其外部的卡式EEPROM中原先設定儲存的資料，讀入中央處理單元(1)的暫存中；同時，設定宣告該二個中斷副程序，其一中斷副程序負責規化計時器及定時更新I/O埠的資料狀態(如圖7所示)，另一中斷副程序負責串列通信模式及通信協定(如圖8所示)。
中央處理單元(1)另可接收設定區(6)的輸入設定指令，而加以儲存；設定區(6)的數值設定按鍵開關，可用來設定每一個測試步驟的所需測量時間設定，繼電器的交換狀態，以及外部周邊設備所需的模擬驅動信號的刻化量設定，例如變頻器、函數產生器、交流電壓線性調整設備、模擬負載線性調整設備等；另外，設定區(6)另設有數個8bit on\off按鍵開關，可用來設定各種測試步驟，令交換區(2)的繼電器組群執行on\off狀態的設定，或可充當跳略功能的設定，以暫時省略若干測試步驟，可達到彈性調整各種測試步驟。
此外，設定區(6)的設定功能，也可借由外接電腦用通信埠(17)，連接外部的掌上型書寫器或個人電腦從事規劃設定工作。
依設定區(6)或經由外接電腦用通信埠(17)所連接的電腦依步驟完成規劃設定之后，所有的測試步驟、測試流程、測試條件等資料，均同時儲存在中央處理單元(1)的暫存器及卡式EEPROM中，再依操作按鈕(7)的next操作按鈕，中央處理單元(1)可依步驟輸出相對應的控制信號，驅動交換區(2)的繼電器組群執行動作，又引入外接測試儀器或模擬設備的測試信號，再經由接線盒端子板(20)轉接至測試臺(21)，而對測試臺(21)上的電路板(22)進行測試工作。
匹配電路(3)包含有衰減匹配電路及自動增益電路，其是將測試電路板(22)所取得的回應信號，視回應信號的強度大小，經由衰減匹配電路或自動增益電路予以調整成為適當大小的波形信號，再傳輸至示波器(9)中，借由示波器(9)顯示波形，以檢測電路板(22)是否為正常或異常。
請參閱圖7所示，本實用新型的機體正面的電源開關(4)，負責控制機體及周邊設備的電源接通或切斷。
測試步驟顯示器(5)可依序地顯示每一個測試步驟的序號，本實用新型總共可設定十六個以上的測試步驟。
設定區(6)分別設置有若干各種按鍵開關，可用來設定測試步驟、測量時間、以及各種外部周邊設備所需的模擬驅動信號的刻化量設定、或是充當暫時跳略功能的設定。
操作按鈕(7)是設置有若干按鈕開關，以分別掌控停止(Stop)、下一步驟(Next)、重置(Reset)等功能。
電表區(8)可依需求而設置，計有各種液晶顯示的數字電表，例如電壓表、電流表、歐姆表、頻率計、瓦特表……等，用來顯示各種信號的數值。
示波器(9)是用來顯示電路板(22)經過測試之后，各個測試點所得的信號波形，以檢測電路板(22)是否為正常或異常。本實用新型可依需求，將測試所得的信號波形，移接至外部功能更強的示波器上作波形自動對比，檢測電路板(22)功能特性。
電源監視燈(10)是用來顯示各種測試電源的指示燈組群，當指示燈熄滅時，表示設置在殼體背面的相對應的保險絲(13)被熔斷，必須先行關閉電源開關(4)，再行更換保險絲(13)。
請參閱圖3所示，本實用新型的機體背面的電源線及插頭(11)，負責引接傳導電源進入機體。
無熔絲復歸開關(12)作為線路短路的保護作用，當受測電路板(22)有短路現象時，無熔絲復歸開關(12)可跳脫，以保護線路免于受到短路電流的襲擊而損毀。
保險絲(13)作為線路異常電流的保護作用，當線路發生異常大電流時，保險絲(13)會被熔斷，以保護線路免于受到異常大電流的襲擊而損毀。此外，借由相對應線路的保險絲(13)的熔毀，亦可作為判斷受測電路板(22)的不良問題點所在。
外接模擬負載用端子排(14)可供連接外部的電阻箱或模擬負載，使該外接的電阻箱或模擬負載，可受中央處理單元(1)的控制，而執行模擬負載測試的功能。
外接函數信號產生器用BNC接頭連接器(15)可供連接外部的函數信號產生器，借由中央處理單元(1)輸出信號，可控制函數信號產生器輸出各種函數信號波形，經由交換區(2)的繼電器交換引接至測試臺(21)，以便對電路板(22)進行測試工作。
外接示波器用連接器(16)可供連接外部功能更強的示波器，用來連接至其他周邊設備，以檢視信號波形。
外接電腦用通信埠(17)可供連接外部的掌上型書寫器或個人電腦，借由掌上型書寫器或個人電腦可控制規劃及設定每一個步驟的功能。
線控開關用插座(19)可供連接外部的線控開關插接用，借由線控開關的操作，用來延伸至其他場所，以便靈活操控。
接線盒端子板(20)是用來連接本實用新型的機體與測試臺(21)，以將本實用新型機體及各種外接儀器設備，所設定的測試信號往來傳輸至測試臺(21)，以對測試臺(21)上的電路板(22)進行測試工作。
測試臺(21)可供待測試的電路板(22)置于其上，并將測試線路引接至電路板(22)，以利對電路板(22)進行測試工作。
請參閱圖4、5、6、7所示，以下就本實用新型的測試流程及操作方法說明如下一、打開電源開關(4)開機后，測試步驟顯示器(5)立即顯示測試步驟序號為00，亦即為預備狀態。
二、按下操作按鈕(7)的下一步驟(Next)功能鍵，本實用新型即自動依序地執行每一個測試步驟，且測試步驟顯示器(5)會由01-16自動地顯示每一個測試步驟的序號；當中若干某些測試步驟被設定為跳略功能時，該跳略的測試步驟即被省略過而不執行測試。
三、每一個測試步驟依照所設定的測試時間，而進行該步驟的停留測試動作，且每一個測試步驟之間的交替時段，本實用新型的所有測試動作及模擬信號，包含交換區(2)的所有繼電器組群，均清除動作0.5秒，以利區隔及復歸每一個測試步驟，使各測試步驟之間的測試信號不會發生混亂現象。
四、本實用新型依序地自動執行每一個測試步驟，至測試步驟顯示器(5)顯示序號為16，亦即執行完成最后一個測試步驟之后，本實用新型即自動停止。
五、執行測試當中，若檢測出測試的電路板(22)有不良現象時，可按下操作按鈕(7)的重置(Reset)功能鍵，本實用新型會立即停止所有測試動作，交換區(2)的所有繼電器組群也將復歸停止所有動作，而測試步驟顯示器(5)亦回復到序號為00的預備狀態。在取下不良的電路板(22)之后，更換另一塊新的待測試的電路板(22)，重新按下操作按鈕(7)的下一步驟(Next)功能鍵，即可再重新自動執行測試動作。
六、執行測試當中，若按下操作按鈕(7)的停止(Stop)功能鍵，則正在執行的該測試步驟，其測試時間及測試步驟會暫停，直到放開停止(Stop)功能鍵，測試時間及測試步驟才會再繼續累進，并依序地自動進行測試動作。
綜上所述，本實用新型借由中央處理單元(1)為主要控制中樞，并由設定區(6)或經由外接的電腦從事規劃設定工作，以設定各種測試步驟及內容，產生模擬調變信號，驅動外部模擬設備，再借由交換區(2)的繼電器開關執行各種動作，將信號轉接引導至測試臺(21)上的電路板(22)，以對電路板(22)進行測試工作。再將所測得的結果，利用示波器(9)進行波形對比，或利用電腦進行信號波形的分析判讀，以提早發現電路板的不良問題點，具有執行自動化品質管制的功效。其確實可供產業的利用性，具有新穎性、創造性及實用性，符合新型專利要件，依法提出申請。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種電路板自動測試及信號波形對比設備，其特征在于，其是在一機體內部設有作為主要控制中樞的中央處理單元，機體正面設有設定區，設定區設置有數個按鍵開關，該數個按鍵開關與中央處理單元的暫存器及卡式EEPROM連接，中央處理單元又與機體內部所設交換區的繼電器組群連接，設定區將所設定的各種測試步驟及內容，儲存在中央處理單元的暫存器及卡式EEPROM中，由中央處理單元輸出控制信號，驅動機體內部所設交換區的繼電器組群執行動作，以引入外接測試儀器或模擬設備的測試信號，經由機體側面所設置的接線盒端子板連接，將信號轉接至測試臺上的電路板。
2.根據權利要求1所述的電路板自動測試及信號波形對比設備，其特征在于，其設定區的數值設定按鍵開關，可用來設定每一個測試步驟的所需測量時間設定，以及外部周邊設備可依所需的模擬驅動信號的刻化量設定。
3.根據權利要求1所述的電路板自動測試及信號波形對比設備，其特征在于，其設定區另設有可用來設定各種測試步驟的按鍵開關。
4.根據權利要求1所述的電路板自動測試及信號波形對比設備，其特征在于，其機體背面設有外接電腦用通信埠，該通信埠可連接外部的掌上型書寫器、個人電腦。
5.根據權利要求1所述的電路板自動測試及信號波形對比設備，其特征在于，其機體內部設有匹配電路，該匹配電路包含有衰減匹配電路及自動增益電路，可將測試電路板所得的信號，經由衰減匹配電路或自動增益電路，予以調整成為適當大小的信號波形，并同自動增益衰減電路所得倍率，傳送至電腦儀器或示波器中。
專利摘要一種電路板自動測試及信號波形對比設備,機體內部設有中央處理單元,機體正面設有設定區,設定區設有數個按鍵開關,借由設定區設定各種測試步驟及內容,并借由中央處理單元的控制,可驅動外接模擬設備的調變信號,經由交換區的繼電器開關,將信號轉接引導至輸出端子板,再外接至電路板的測試臺,以進行電路板的測試工作,其測試結果以波形信號顯示在示波器上進行對比,利用電腦進行信號分析、判讀,以決定電路板為正常或不良。
文檔編號G01R31/28GK2378737SQ9920766
公開日2000年5月17日 申請日期1999年4月5日 優先權日1999年4月5日
發明者林燕慶 申請人:林燕慶
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
