本發(fā)明涉及電子產(chǎn)品相互觸碰后所產(chǎn)生的電容值的波動(dòng)測(cè)試,特別涉及一種電容測(cè)試機(jī)。

背景技術(shù)：

目前電容的測(cè)試原理為：產(chǎn)品以一個(gè)恒定的壓力與電容板接觸。電源分別提供2V電壓給電容板和產(chǎn)品的里面的金屬板，從而形成一個(gè)簡(jiǎn)單的平衡電橋，這樣產(chǎn)品就會(huì)存儲(chǔ)微量的電子，如同電容充電一樣。當(dāng)產(chǎn)品充滿電后，就可測(cè)量其電容值，從而判斷產(chǎn)品的好壞。產(chǎn)品合格電容值是146fF~156fF，這個(gè)測(cè)試值是一個(gè)很微弱的電容值，外界的輕微變化都會(huì)對(duì)測(cè)試值有影響。

根據(jù)測(cè)試原理可知，影響測(cè)試的因素：

1．電容值的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性；

2.信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

根據(jù)電容計(jì)算公式：；

可知當(dāng)電壓和測(cè)試環(huán)境一定時(shí)，電容的大小與兩極板的距離、正對(duì)面積、極板間的介質(zhì)有關(guān)。由于產(chǎn)品對(duì)電容板壓力的大小會(huì)直接影響它們之間的距離和接觸面積的大小，即直接影響其電容值的大小。所以提供一個(gè)穩(wěn)定精準(zhǔn)的壓力,是電容測(cè)試的必要條件。經(jīng)試驗(yàn)可知，當(dāng)其他情況一定時(shí)，產(chǎn)品對(duì)電容板增加1G的壓力，其電容值就會(huì)變化3fF。其二，由于測(cè)試信號(hào)十分微弱，所以外界的電磁波會(huì)對(duì)測(cè)試信號(hào)造成干擾。還有傳輸信號(hào)的電線的長(zhǎng)度過長(zhǎng)或材料的質(zhì)量都會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減的現(xiàn)象。目前，這種壓緊式測(cè)試方法，需要產(chǎn)品以恒定的壓力與電容板持續(xù)接觸一段時(shí)間來形成的?，F(xiàn)有的技術(shù)是在產(chǎn)品上加載一個(gè)重量一定的砝碼，然后以自由落體的形式使產(chǎn)品與電路板接觸；或者使用電機(jī)帶動(dòng)產(chǎn)品移動(dòng)并與電容板接觸。這些方式存在很多問題：

1.由于沒有反饋回路，所以產(chǎn)品與電路板實(shí)際壓力是多少是無法檢測(cè)的；2.由于自由落體會(huì)產(chǎn)生沖擊力會(huì)損壞產(chǎn)品；

3.這種簡(jiǎn)單方式，無法提供穩(wěn)定的高精度壓力；

4.其他電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁波會(huì)對(duì)測(cè)試信號(hào)造成干擾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種測(cè)試效率高、測(cè)試準(zhǔn)確的電容測(cè)試機(jī)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明包括電控箱，所述電控箱上安裝有測(cè)試機(jī)構(gòu)，所述測(cè)試機(jī)構(gòu)包括音圈電機(jī)和與所述音圈電機(jī)同心連接的運(yùn)動(dòng)模組，所述運(yùn)動(dòng)模組的底端設(shè)置有光柵尺，所述運(yùn)動(dòng)模組的頂端設(shè)置有載板組件，所述載板組件的一側(cè)設(shè)有壓力傳感機(jī)構(gòu)，所述音圈電機(jī)、所述光柵尺和所述壓力傳感機(jī)構(gòu)均與所述電控箱內(nèi)設(shè)有的計(jì)算機(jī)電性連接。

進(jìn)一步的，所述測(cè)試機(jī)構(gòu)還包括底板和安裝板，所述底板安裝于所述電控箱的上端面，所述安裝板安裝于所述底板上，所述底板的一端設(shè)有與所述安裝板相連接的電機(jī)支撐架，所述音圈電機(jī)安裝于所述電機(jī)支撐架上且位于所述安裝板的一端上，所述運(yùn)動(dòng)模組安裝于所述安裝板的上端。

進(jìn)一步的，所述壓力傳感機(jī)構(gòu)包括傳感器支架、壓力傳感器和電容感應(yīng)板，所述傳感器支架安裝于所述安裝板的另一端，所述傳感器支架的上端安裝有所述壓力傳感器，所述壓力傳感器的前端面安裝有所述電容感應(yīng)板。

進(jìn)一步的，所述載板組件包括載板底座和安裝于所述載板底座上的產(chǎn)品載板，所述載板底座的兩端設(shè)有定位柱，所述載板底座的前端設(shè)置有信號(hào)針，所述載板底座上設(shè)有底座導(dǎo)向槽，所述產(chǎn)品載板的兩側(cè)設(shè)有與所述底座導(dǎo)向槽相適配的彈性機(jī)構(gòu)，所述產(chǎn)品載板的前端面設(shè)有產(chǎn)品固定端。

進(jìn)一步的，所述產(chǎn)品載板的四周設(shè)有導(dǎo)電金屬，所述產(chǎn)品載板的前端面為絕緣塑膠，所述產(chǎn)品固定端為鍍金銅制成；所述信號(hào)針為鍍金針，所述鍍金針的一側(cè)設(shè)有絕緣塑膠層，所述載板底座的邊沿為導(dǎo)電金屬制成，所述載板底座的前端面也由絕緣塑膠制成。

進(jìn)一步的，所述運(yùn)動(dòng)模組包括直線導(dǎo)軌和與所述音圈電機(jī)居中連接的滑塊，所述滑塊安裝于所述直線導(dǎo)軌上，所述載板組件與所述滑塊相連接。

進(jìn)一步的，所述音圈電機(jī)的外部設(shè)置有電機(jī)屏蔽罩，所述光柵尺的外部也設(shè)置有光柵尺屏蔽罩。

進(jìn)一步的，所述底板的四端均設(shè)置有減震腳墊。

進(jìn)一步的，所述電控箱上設(shè)有外部保護(hù)罩，所述測(cè)試機(jī)構(gòu)位于所述保護(hù)罩內(nèi)部，所述電控箱內(nèi)的元件也均設(shè)有元件屏蔽罩，所述電控箱與所述測(cè)試機(jī)構(gòu)之間連接有信號(hào)線和電源線，所述信號(hào)線上設(shè)置有信號(hào)線保護(hù)罩，所述電控箱與所述測(cè)試機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有金屬隔離板。

本發(fā)明的有益效果是：由于本發(fā)明包括電控箱，所述電控箱的上端面安裝有測(cè)試機(jī)構(gòu)，所述測(cè)試機(jī)構(gòu)包括音圈電機(jī)，與所述音圈電機(jī)同心連接的運(yùn)動(dòng)模組，所述運(yùn)動(dòng)模組的底端設(shè)置有光柵尺，所述運(yùn)動(dòng)模組的頂端設(shè)置有載板組件，所述載板組件的一側(cè)設(shè)有壓力傳感機(jī)構(gòu)，所述音圈電機(jī)、所述光柵尺和所述壓力傳感機(jī)構(gòu)均與所述電控箱內(nèi)設(shè)有的計(jì)算機(jī)電性連接，所以其使用所述音圈電機(jī)作為為動(dòng)力源推動(dòng)所述運(yùn)動(dòng)模組頂端的載板組件，再用所述光柵尺對(duì)所述載板組件進(jìn)行位移檢查 ，然后以所述壓力傳感機(jī)構(gòu)為壓力反饋終端，最后所述計(jì)算機(jī)通過壓力反饋信號(hào)來精準(zhǔn)控制所述音圈電機(jī)，這樣組成閉環(huán)試的測(cè)試回路，使本發(fā)明的測(cè)試效率高、測(cè)試更準(zhǔn)確。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的剖視圖；

圖3是測(cè)試機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是載板組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖4所示，在本實(shí)施例中，本發(fā)明包括電控箱1，所述電控箱1上安裝有測(cè)試機(jī)構(gòu)2，所述測(cè)試機(jī)構(gòu)2包括音圈電機(jī)3和與所述音圈電機(jī)3同心連接的運(yùn)動(dòng)模組4，所述運(yùn)動(dòng)模組4的底端設(shè)置有光柵尺5，所述運(yùn)動(dòng)模組4的頂端設(shè)置有載板組件6，所述載板組件6的一側(cè)設(shè)有壓力傳感機(jī)構(gòu)7，所述音圈電機(jī)3、所述光柵尺5和所述壓力傳感機(jī)構(gòu)7均與所述電控箱1內(nèi)設(shè)有的計(jì)算機(jī)電性連接；所述音圈電機(jī)3是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，并實(shí)現(xiàn)直線型及有限擺角的運(yùn)動(dòng)，它利用來自永恒磁場(chǎng)或通電線圈導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)中磁極的相互作用產(chǎn)生有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，采用合適的定位反饋及感應(yīng)裝置其定位精度可以輕易達(dá)到10NM，加速度可達(dá)300g，實(shí)際加速度取決于負(fù)載物具休工作狀況；所述光柵5是利用光柵的光學(xué)原理工作的測(cè)量反饋裝置，可用作直線位移或者角位移的檢測(cè)，其測(cè)量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖，具有檢測(cè)范圍大，檢測(cè)精度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。

在本實(shí)施例中，所述測(cè)試機(jī)構(gòu)2還包括底板8和安裝板9，所述底板8安裝于所述電控箱1的上端面，所述安裝板9安裝于所述底板8上，所述底板8的一端設(shè)有與所述安裝板9相連接的電機(jī)支撐架10，所述音圈電機(jī)3安裝于所述電機(jī)支撐架10上且位于所述安裝板9的一端上，所述運(yùn)動(dòng)模組4安裝于所述安裝板9的上端。

在本實(shí)施例中，所述壓力傳感機(jī)構(gòu)7包括傳感器支架71、壓力傳感器72和電容感應(yīng)板73，所述傳感器支架71安裝于所述安裝板9的另一端，所述傳感器支架71的上端安裝有所述壓力傳感器72，所述壓力傳感器72的前端面安裝有所述電容感應(yīng)板73。所述壓力傳感器72是將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的傳感器，所述壓力傳感器72一般由彈性敏感元件和位移敏感元件或應(yīng)變計(jì)組成，彈性敏感元件的作用是使被測(cè)壓力作用于某個(gè)面積上并轉(zhuǎn)換為位移或應(yīng)變，然后由位移敏感元件或應(yīng)變計(jì)轉(zhuǎn)換為與壓力成一定關(guān)系的電信號(hào)。

在本實(shí)施例中，所述運(yùn)動(dòng)模組4包括直線導(dǎo)軌滑塊，所述滑塊安裝于所述直線導(dǎo)軌上，所述載板組件6與所述滑塊相連接。所述音圈電機(jī)3和所述直線滑軌水平安裝，所述音圈電機(jī)3和所述滑塊要居中，使得動(dòng)力源與運(yùn)動(dòng)部件在同一直線上，將摩擦力降低到最小。使用剛性好質(zhì)量輕的鋁合金零件將所述音圈電機(jī)3與所述運(yùn)動(dòng)模組4連接在一起，保證動(dòng)力穩(wěn)定輸出。經(jīng)試驗(yàn)運(yùn)動(dòng)模組只需20G的推力就能穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。所述光柵尺5檢測(cè)產(chǎn)品的位置并將位置反饋給所述音圈電機(jī)3。期初，產(chǎn)品會(huì)以0.1M/S的速度高速接近所述電容感應(yīng)板73，當(dāng)產(chǎn)品與所述電容感應(yīng)板73的距離為0.2mm±0.02mm時(shí)，所述光柵尺5就會(huì)反饋給所述計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)控制所述音圈電機(jī)3進(jìn)行減速并慢慢接觸產(chǎn)品。這樣不但可以保證運(yùn)動(dòng)過程的穩(wěn)定和迅速，而且可以保證產(chǎn)品不會(huì)撞擊所述電容感應(yīng)板73。所述電容感應(yīng)板73后面安裝了一個(gè)所述壓力傳感器72，所述壓力傳感器72能精準(zhǔn)地檢測(cè)產(chǎn)品與所述電容感應(yīng)板73之間的壓力。初始?jí)毫?5G，所述壓力傳感器72以每秒鐘5000次的速度反饋壓力信息給所述計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)按照信息控制所述音圈電機(jī)3進(jìn)行加壓，直到壓力值穩(wěn)定在98G±3G的狀態(tài)并持續(xù)7秒后再進(jìn)行電容測(cè)試。

所述音圈電機(jī)3和所述光柵尺5會(huì)釋放電磁波干擾測(cè)試，所以分別要增加電機(jī)屏蔽罩11和光柵尺屏蔽罩12。所述壓力傳感器72是很敏感的，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，將所述壓力傳感器放在桌面上只要旁邊有桌子挪動(dòng)，所述壓力傳感器都會(huì)受到影響。為了防止外部震蕩會(huì)對(duì)測(cè)量精度的影響，本使用新型使用了高剛性的鋁合金零件模組來固定所述壓力傳感器，并且在模組與機(jī)身連接處即所述底板8的四端均設(shè)置有減震腳墊13，隔離外部震動(dòng)。

上述的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的有益效果：產(chǎn)品與所述電容感應(yīng)板73的壓力能在24~36秒內(nèi)達(dá)到98G±3G并一直保持；產(chǎn)品與所述電容感應(yīng)板73接觸的瞬間速度是很慢并且輸出的壓力是恒定的，所有產(chǎn)品不會(huì)被沖擊，即不會(huì)超過101G，因此產(chǎn)品不會(huì)損壞；增加了所述壓力傳感器72，可以檢測(cè)產(chǎn)品受壓的實(shí)際值，使得測(cè)試值就是產(chǎn)品的真實(shí)的壓力值，防止出現(xiàn)誤測(cè)的現(xiàn)象；所述計(jì)算機(jī)記錄壓力值和電容測(cè)試值并進(jìn)行比對(duì)，這樣能更好地了解產(chǎn)品的品質(zhì)；所述電機(jī)屏蔽罩11和所述光柵尺屏蔽罩12能很好的屏蔽外界電信號(hào)，防止測(cè)試被干擾；減震系統(tǒng)能大幅度地減弱外界震蕩對(duì)上述壓力傳感器的干擾。

在本實(shí)施例中，由于產(chǎn)品是以螺紋鎖緊的形式安裝在所述產(chǎn)品載板上，再加上產(chǎn)品體積很小，如果直接安裝會(huì)很困難并且會(huì)有損壞產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明使用載板分離式結(jié)構(gòu)，即所述載板組件6包括載板底座61和安裝于所述載板底座61上的產(chǎn)品載板62，所述產(chǎn)品載板62的兩端均設(shè)有凹槽，所述載板底座61的兩端設(shè)有定位柱63，即所述定位柱63安裝于左右兩端的所述凹槽底端，所述載板底座61的前端設(shè)置有信號(hào)針64，即所述信號(hào)針64安裝于左側(cè)的所述凹槽底端，所述載板底座61上的所述凹槽設(shè)有底座導(dǎo)向槽65，所述產(chǎn)品載板62的兩側(cè)設(shè)有與所述底座導(dǎo)向槽65相適配的彈性機(jī)構(gòu)66，所述產(chǎn)品載板62的前端面設(shè)有產(chǎn)品固定端67；其操作為：用手指捏住所述產(chǎn)品載板62的兩側(cè)的所述彈性機(jī)構(gòu)66，輕松將其取出，然后安裝產(chǎn)品，產(chǎn)品安裝完畢后，捏住所述產(chǎn)品載板62的兩側(cè)的所述彈性機(jī)構(gòu)66，順著所述載板底座61的所述導(dǎo)向槽65放入，松開手，所述產(chǎn)品載板62的兩側(cè)的所述彈性機(jī)構(gòu)66就會(huì)擠壓所述導(dǎo)向槽65將所述產(chǎn)品載板62送進(jìn)所述定位柱63內(nèi)同時(shí)所述信號(hào)針64會(huì)與所述產(chǎn)品固定端67接觸形成電信號(hào)回路。最后所述彈性機(jī)構(gòu)66會(huì)卡住所述產(chǎn)品載板62，防止在測(cè)試過程中出現(xiàn)脫落或偏移的現(xiàn)象出現(xiàn)。

上述的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的有益效果：產(chǎn)品安裝方便快捷；在產(chǎn)品測(cè)試時(shí)，另一個(gè)產(chǎn)品可以同時(shí)安裝，這樣會(huì)節(jié)約時(shí)間提高效率；這種安裝方式能保證X軸和Y軸方向公差為±0.03mm。

在本實(shí)施例中，所述產(chǎn)品載板62的四周設(shè)有導(dǎo)電金屬，所述產(chǎn)品載板62的前端面為絕緣塑膠，所述產(chǎn)品固定端67為鍍金銅制成；所述信號(hào)針64為鍍金針，所述鍍金針的一側(cè)設(shè)有絕緣塑膠層，所述載板底座61的邊沿為導(dǎo)電金屬制成，所述載板底座61的前端面也由絕緣塑膠制成。

為了保護(hù)電信號(hào)不被外部信號(hào)所干擾。所述產(chǎn)品載板62和所述載板底座61都是模擬電信號(hào)線的屏蔽結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即“導(dǎo)電金屬+絕緣塑膠+鍍金金屬”這種結(jié)構(gòu)。外部導(dǎo)電金屬會(huì)與地線接通，外部電磁波接觸到外部金屬后就會(huì)被立刻導(dǎo)出，內(nèi)部金屬是信號(hào)傳輸線，為了降低信號(hào)失真，所述信號(hào)針64使用鍍金工藝，鍍金層能加強(qiáng)信號(hào)輸出能力，保證信號(hào)正常輸出。所述絕緣塑膠層能隔絕地線，防止出現(xiàn)短路現(xiàn)象。

這種結(jié)構(gòu)能很好地保護(hù)電容測(cè)試的信號(hào)，保證信號(hào)失真不會(huì)超過1fF，大大地降低誤測(cè)的出現(xiàn)

在本實(shí)施例中，所述電控箱1上設(shè)有外部保護(hù)罩，所述測(cè)試機(jī)構(gòu)2位于所述保護(hù)罩14內(nèi)部，所述電控箱1內(nèi)的元件也均設(shè)有元件屏蔽罩15，所述電控箱1與所述測(cè)試機(jī)構(gòu)2之間連接有信號(hào)線和電源線，所述信號(hào)線上設(shè)置有信號(hào)線保護(hù)罩，所述電控箱1與所述測(cè)試機(jī)構(gòu)2之間設(shè)置有金屬隔離板16。

所述信號(hào)信和其它連接線均使用75歐姆同軸電纜，通過四線方式測(cè)量，信號(hào)通路使用金屬制成的所述信號(hào)線保護(hù)罩、所述金屬隔離板15等屏蔽材料，保證信號(hào)在傳輸過程中不受外界的電磁輻射干擾，提高測(cè)量的穩(wěn)定性。

這種結(jié)構(gòu)能很好地保護(hù)電容測(cè)試的信號(hào)，保證信號(hào)失真不會(huì)超過1fF，大大地降低誤測(cè)的出現(xiàn)。

本發(fā)明應(yīng)用于電容測(cè)試的技術(shù)領(lǐng)域。

雖然本發(fā)明的實(shí)施例是以實(shí)際方案來描述的，但是并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明含義的限制，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，根據(jù)本說明書對(duì)其實(shí)施方案的修改及與其他方案的組合都是顯而易見的。