专利名称：一种电位器测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电位器测试装置，特别涉及旋转式膜电位器的测试装置。
背景技术：
膜式电位器是电子产品中一种常用元器件，其中，旋转式膜式电位器它的阻值与刷片的角度成一定的关系。对阻值与角度的关系的测量一般采用将膜电阻装配上刷片，旋转刷片，记录电阻值与刷片角度关系。操作不便、测试速度慢、工作效率低。

实用新型内容本实用新型的目的就是为了克服现有旋转刷片测试中存在的测试速度慢、工作效率低的缺陷，提供的一种电位器测试装置，不需要装配刷片对电位器直接进行测量。为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案一种电位器测试装置，包括工作台，工作台上设有放置膜电位器的载片台和支撑杆，支撑杆上部连接一个双轴气缸，双轴气缸的双轴上连接一个工作头，工作头中设有一组弹簧针，弹簧针与放置在载片台上的膜电位器中的各测试点相对应配合，弹簧针通过导线与矩阵开关连接，矩阵开关与数字多用表连接，双轴气缸上设有霍尔传感器，当测量到弹簧针与膜电位器中的各测试点充分接触时，发送信号使双轴气缸停止运动。在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案载片台上设有定位销以及真空吸附孔，工作头中设有与定位销相应的对准孔13a。为了实现自动化程序化控制，本实用新型还设置一套计算机测试控制装置，包括计算机主机以及相连的显示器，计算机主机分别通过相应的接口分别连接驱动模块、数字多用表以及霍尔传感器，驱动模块分别连接压缩空气电磁阀、真空电磁阀以及矩阵开关，矩阵开关一端与工作头中的弹簧针连接、另一端与数字多用表连接；压缩空气电磁阀、真空电磁阀分别与双轴气缸、载片台连接。本实用新型的有益效果是在生产过程中不需要装配刷片就可以对产品进行控制，提高了产品合格率及提高了生产效率。同时，选取采样点测量，测量方法简单，易于实现计算机的自动测试及相关的数值分析。并且采用此种方式测量，可以减少刷片对膜电阻的损伤。

图1是膜电位器的主后视图；图2是图1中的膜电位器中测试点分布图；图3是本实用新型的结构示意图；图4是图3中的工作头的结构示意图；图5是图4的K向视图；图6是图3中的载片台的结构示意3[0016]图7是安装上膜电位器后工作头与载片台配合的结构示意图；图8是本实用新型采用的控制装置的原理框图。
具体实施方式
一、本实用新型所述的膜电位器电路是厚膜电路，如图1所示，基片A材料为96% Al2O3陶瓷，中部设有环形导体B、C，外圈设有环形电阻Ra，环形电阻Ra在0° -31°区间断开，断开的一端与环形导体B连接，环形导体B、C之间设有固定电阻Rb。如图1、图2所示，以图1中0°角度为准，外圈环形电阻Ra从31°开始，随角度增大(顺时针为增大)而线性增大，到Ra的结束点350°时达到最大值，角度用α表示，α 的取值范围为31° 350°，而Ra的阻值就是一个与α有关的函数。Rb的阻值为固定值 3k，误差为士20%。按电路要求，Ra与Rb及α满足以下关系Ra/Rb = (α-31° )/2. 25， 在α的取值范围内，Ra/Rb的测量值与理论计算值(α-31° )/2. 25的误差要求在_2. 5 +1. 5以内。为了测量Ra/Rb与角度α关系，可以先测量固定电阻Rb的阻值，然后测量不同的角度α对应的Ra的阻值，就可以算出电阻值是否满足要求。为测量不同角度α对应的Ra阻值，如图2所示，在31° 350°之间取测试点1、2、3、4、5、6，分别对应31°、43°、 112° ,194.5°、275°及350°，测试这6个点的电阻值Ra，计算Ra/Rb测量值与理论值的误差是否在范围内，如在为合格，否则为不合格。在膜电位器上选取测试点7为电阻Ra及Rb的公共端，测试点7和测试点8之间电阻为Rb，测试点7与测试点1 6之间的电阻分别对应电阻Ra在31°、43°、112°、 194.5°、275° ^ 350° 的电阻值。二、本实用新型的电位器测试装置1、本实用新型的电位器测试装置如图3所示，包括一个工作台17，工作台17的中部设有载片台16、左侧设有一个支撑杆10，支撑杆10上部连接一个双轴气缸11，双轴气缸的双轴上连接一个工作头13，工作头13中设有一组弹簧针14，弹簧针14与安装在载片台 16上的膜电位器(膜电位器)中的各测试点相对应。弹簧针14在一定的压力作用下，可与各测试点之间形成良好的接触，接触电阻与待测的阻值相比可忽略不计。2、工作头的结构如图4、图5所示在工作头13上与各测试点相对应的位置加工合适的通孔，放入弹簧针套14a，再在针套Ha中插入弹簧针14。各个弹簧针的位置与测试点的位置准确对应。弹簧针套穿过工作头，在针套的尾部用导线14b进行连接，并接入矩阵开关中，矩阵开关在外部计算机信号的控制下，可以将需要的各测试点分别选通接入数字多用表Agilent34401A中(可选取同类的产品)进行测试点间电阻的测量。另外，在工作头13上还加工了一个对准孔13a，用于工作头与载片台之间的对准。3、载片台的示意图如图6所示载片台的主要功能是放置膜电位器，在测试时保证膜电位器与工作头上弹簧针形成准确及良好的接触，载片台具有X轴、Y轴及Z轴的调节能力。载片台分为上下两个部分，上半部分16a加工成圆形，直径略小于基片直径，以利于膜电位器的取放。载片台的上半部分16a中心位置设有定位销16b，膜电位器的中心部
4分是圆孔，将膜电位器套在定位销上定位，为达到固定的目的，在载片台上设有真空吸附孔 16c以吸附固定膜电位器。如图7所示，将膜电位器15水平放置于载片台上，由计算机控制的工作头驱动双轴气缸11驱动向下运动，双轴气缸带有霍尔传感器12，可以表明工作头所处的位置。当双轴气缸11下降到最低点时，弹簧针14充分接触膜电位器15中的各测试点，此时霍尔传感器12状态改变，表明可以进行下一步测试。通过计算机控制的矩阵开关，接通连接至数字多用表对电路进行电阻测量。4、本实用新型还包括测试控制部分为提高生产效率，采用计算机自动测试控制装置，测试控制装置的组成框图如图8 所示，图中的虚线部分就是图3中所示的机械部件。测试控制装置的组成首先包括计算机主机以及相连的显示器，计算机主机通过接口分别连接驱动模块及数字多用表，驱动模块分别连接压缩空气电磁阀、真空电磁阀以及矩阵开关。矩阵开关一端与工作头中的弹簧针连接、另一端与数字多用表连接；压缩空气电磁阀、真空电磁阀分别与双轴气缸、载片台连接。计算机主机采用工控机或一般PC机，只需要有两个以上的PCI插槽即可。这两个插槽是为计算机内的两块接口卡准备的。这两块卡分别为数字I/O接口卡和GPIB接口卡。GPIB接口是一种通用仪器接口，一般的测量仪器都备有此种接口。本实用新型中通过GPIB接口连接数字多用表(Agilent 34401A)，数字多用表另一端与矩阵开关连接。计算机选用GPIB接口卡后，可通过GPIB连线和数字多用表通讯。通过GPIB接口，计算机可以完成对数字多用表的初始化、档位选取、量程选取、精度控制及测量开始等命令，并且数字多用表的测量完成后，计算机还可通过GPIB接口完成数值的读取(采集)工作。数字I/O接口卡是一块用于数字信号的输入及输出控制卡，通过这块接口卡，可以读取外部的控制信号，如真空开关的状态、测量开始开关的状态及霍尔传感器的状态等， 它们都是数字信号。同时，通过数字I/O接口卡，计算机可以输出控制真空电磁阀及压空电磁阀开启，可以输出控制矩阵开关模块内任意一个或多个开关连通及断开。由于板卡的驱动能力有限，在数字I/0接口卡的输出端增加了驱动模块。
权利要求1.一种电位器测试装置，其特征在于包括工作台(17)，工作台(17)上设有放置膜电位器的载片台(16)和支撑杆(10)，支撑杆(10)上部连接一个双轴气缸(11)，双轴气缸的双轴上连接一个工作头(13)，工作头(1 中设有一组弹簧针(14)，弹簧针(14)与放置在载片台(16)上的膜电位器中的各测试点相对应配合，弹簧针(14)通过导线与矩阵开关连接，矩阵开关与数字多用表连接，双轴气缸上设有霍尔传感器(12)，当双轴气缸(11)下降到最低点时，弹簧针(14)与膜电位器中的各测试点充分接触。
2.根据权利要求1所述的一种电位器测试装置，其特征在于载片台上设有定位销 (16b)以及真空吸附孔(16c)，工作头(13)中设有与定位销(16b)相应的对准孔(13a)。
3.根据权利要求1或2所述的一种电位器测试装置，其特征在于设置一套计算机测试控制装置，包括计算机主机以及相连的显示器，计算机主机分别通过相应的接口分别连接驱动模块、数字多用表以及霍尔传感器，驱动模块分别连接压缩空气电磁阀、真空电磁阀以及矩阵开关，矩阵开关一端与工作头中的弹簧针连接、另一端与数字多用表连接；压缩空气电磁阀、真空电磁阀分别与双轴气缸、载片台连接。
专利摘要本实用新型涉及一种电位器测试装置，包括工作台(17)，工作台(17)上设有放置膜电位器的载片台(16)和支撑杆(10)，支撑杆(10)上部连接一个双轴气缸(11)，双轴气缸的双轴上连接一个工作头(13)，工作头(13)中设有一组弹簧针(14)，弹簧针(14)与放置在载片台(16)上的膜电位器中的各测试点相对应配合，弹簧针(14)通过导线与矩阵开关连接，矩阵开关与数字多用表连接。本实用新型的有益效果是简化了膜式电位器的测量，在生产过程中不需要装配刷片就可以对产品进行控制，提高了产品合格率及提高了生产效率。
文档编号G01R27/02GK201974479SQ20102065489
公开日2011年9月14日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者丁旭明, 尹宏程, 王文略, 臧子昂, 邓军, 陈鹏 申请人:华东光电集成器件研究所