專利名稱：一種電位器測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電位器測(cè)試裝置，特別涉及旋轉(zhuǎn)式膜電位器的測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
膜式電位器是電子產(chǎn)品中一種常用元器件，其中，旋轉(zhuǎn)式膜式電位器它的阻值與刷片的角度成一定的關(guān)系。對(duì)阻值與角度的關(guān)系的測(cè)量一般采用將膜電阻裝配上刷片，旋轉(zhuǎn)刷片，記錄電阻值與刷片角度關(guān)系。操作不便、測(cè)試速度慢、工作效率低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)刷片測(cè)試中存在的測(cè)試速度慢、工作效率低的缺陷，提供的一種電位器測(cè)試裝置，不需要裝配刷片對(duì)電位器直接進(jìn)行測(cè)量。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案一種電位器測(cè)試裝置，包括工作臺(tái)，工作臺(tái)上設(shè)有放置膜電位器的載片臺(tái)和支撐桿，支撐桿上部連接一個(gè)雙軸氣缸，雙軸氣缸的雙軸上連接一個(gè)工作頭，工作頭中設(shè)有一組彈簧針，彈簧針與放置在載片臺(tái)上的膜電位器中的各測(cè)試點(diǎn)相對(duì)應(yīng)配合，彈簧針通過(guò)導(dǎo)線與矩陣開(kāi)關(guān)連接，矩陣開(kāi)關(guān)與數(shù)字多用表連接，雙軸氣缸上設(shè)有霍爾傳感器，當(dāng)測(cè)量到彈簧針與膜電位器中的各測(cè)試點(diǎn)充分接觸時(shí)，發(fā)送信號(hào)使雙軸氣缸停止運(yùn)動(dòng)。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以有以下進(jìn)一步的技術(shù)方案載片臺(tái)上設(shè)有定位銷(xiāo)以及真空吸附孔，工作頭中設(shè)有與定位銷(xiāo)相應(yīng)的對(duì)準(zhǔn)孔13a。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化程序化控制，本實(shí)用新型還設(shè)置一套計(jì)算機(jī)測(cè)試控制裝置，包括計(jì)算機(jī)主機(jī)以及相連的顯示器，計(jì)算機(jī)主機(jī)分別通過(guò)相應(yīng)的接口分別連接驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)字多用表以及霍爾傳感器，驅(qū)動(dòng)模塊分別連接壓縮空氣電磁閥、真空電磁閥以及矩陣開(kāi)關(guān)，矩陣開(kāi)關(guān)一端與工作頭中的彈簧針連接、另一端與數(shù)字多用表連接；壓縮空氣電磁閥、真空電磁閥分別與雙軸氣缸、載片臺(tái)連接。本實(shí)用新型的有益效果是在生產(chǎn)過(guò)程中不需要裝配刷片就可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行控制，提高了產(chǎn)品合格率及提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)，選取采樣點(diǎn)測(cè)量，測(cè)量方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)測(cè)試及相關(guān)的數(shù)值分析。并且采用此種方式測(cè)量，可以減少刷片對(duì)膜電阻的損傷。

圖1是膜電位器的主后視圖；圖2是圖1中的膜電位器中測(cè)試點(diǎn)分布圖；圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中的工作頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的K向視圖；圖6是圖3中的載片臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意3[0016]圖7是安裝上膜電位器后工作頭與載片臺(tái)配合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實(shí)用新型采用的控制裝置的原理框圖。
具體實(shí)施方式
一、本實(shí)用新型所述的膜電位器電路是厚膜電路，如圖1所示，基片A材料為96% Al2O3陶瓷，中部設(shè)有環(huán)形導(dǎo)體B、C，外圈設(shè)有環(huán)形電阻Ra，環(huán)形電阻Ra在0° -31°區(qū)間斷開(kāi)，斷開(kāi)的一端與環(huán)形導(dǎo)體B連接，環(huán)形導(dǎo)體B、C之間設(shè)有固定電阻Rb。如圖1、圖2所示，以圖1中0°角度為準(zhǔn)，外圈環(huán)形電阻Ra從31°開(kāi)始，隨角度增大(順時(shí)針為增大)而線性增大，到Ra的結(jié)束點(diǎn)350°時(shí)達(dá)到最大值，角度用α表示，α 的取值范圍為31° 350°，而Ra的阻值就是一個(gè)與α有關(guān)的函數(shù)。Rb的阻值為固定值 3k，誤差為士20%。按電路要求，Ra與Rb及α滿足以下關(guān)系Ra/Rb = (α-31° )/2. 25， 在α的取值范圍內(nèi)，Ra/Rb的測(cè)量值與理論計(jì)算值(α-31° )/2. 25的誤差要求在_2. 5 +1. 5以內(nèi)。為了測(cè)量Ra/Rb與角度α關(guān)系，可以先測(cè)量固定電阻Rb的阻值，然后測(cè)量不同的角度α對(duì)應(yīng)的Ra的阻值，就可以算出電阻值是否滿足要求。為測(cè)量不同角度α對(duì)應(yīng)的Ra阻值，如圖2所示，在31° 350°之間取測(cè)試點(diǎn)1、2、3、4、5、6，分別對(duì)應(yīng)31°、43°、 112° ,194.5°、275°及350°，測(cè)試這6個(gè)點(diǎn)的電阻值Ra，計(jì)算Ra/Rb測(cè)量值與理論值的誤差是否在范圍內(nèi)，如在為合格，否則為不合格。在膜電位器上選取測(cè)試點(diǎn)7為電阻Ra及Rb的公共端，測(cè)試點(diǎn)7和測(cè)試點(diǎn)8之間電阻為Rb，測(cè)試點(diǎn)7與測(cè)試點(diǎn)1 6之間的電阻分別對(duì)應(yīng)電阻Ra在31°、43°、112°、 194.5°、275° ^ 350° 的電阻值。二、本實(shí)用新型的電位器測(cè)試裝置1、本實(shí)用新型的電位器測(cè)試裝置如圖3所示，包括一個(gè)工作臺(tái)17，工作臺(tái)17的中部設(shè)有載片臺(tái)16、左側(cè)設(shè)有一個(gè)支撐桿10，支撐桿10上部連接一個(gè)雙軸氣缸11，雙軸氣缸的雙軸上連接一個(gè)工作頭13，工作頭13中設(shè)有一組彈簧針14，彈簧針14與安裝在載片臺(tái) 16上的膜電位器(膜電位器)中的各測(cè)試點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。彈簧針14在一定的壓力作用下，可與各測(cè)試點(diǎn)之間形成良好的接觸，接觸電阻與待測(cè)的阻值相比可忽略不計(jì)。2、工作頭的結(jié)構(gòu)如圖4、圖5所示在工作頭13上與各測(cè)試點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位置加工合適的通孔，放入彈簧針套14a，再在針套Ha中插入彈簧針14。各個(gè)彈簧針的位置與測(cè)試點(diǎn)的位置準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)。彈簧針套穿過(guò)工作頭，在針套的尾部用導(dǎo)線14b進(jìn)行連接，并接入矩陣開(kāi)關(guān)中，矩陣開(kāi)關(guān)在外部計(jì)算機(jī)信號(hào)的控制下，可以將需要的各測(cè)試點(diǎn)分別選通接入數(shù)字多用表Agilent34401A中(可選取同類(lèi)的產(chǎn)品)進(jìn)行測(cè)試點(diǎn)間電阻的測(cè)量。另外，在工作頭13上還加工了一個(gè)對(duì)準(zhǔn)孔13a，用于工作頭與載片臺(tái)之間的對(duì)準(zhǔn)。3、載片臺(tái)的示意圖如圖6所示載片臺(tái)的主要功能是放置膜電位器，在測(cè)試時(shí)保證膜電位器與工作頭上彈簧針形成準(zhǔn)確及良好的接觸，載片臺(tái)具有X軸、Y軸及Z軸的調(diào)節(jié)能力。載片臺(tái)分為上下兩個(gè)部分，上半部分16a加工成圓形，直徑略小于基片直徑，以利于膜電位器的取放。載片臺(tái)的上半部分16a中心位置設(shè)有定位銷(xiāo)16b，膜電位器的中心部
4分是圓孔，將膜電位器套在定位銷(xiāo)上定位，為達(dá)到固定的目的，在載片臺(tái)上設(shè)有真空吸附孔 16c以吸附固定膜電位器。如圖7所示，將膜電位器15水平放置于載片臺(tái)上，由計(jì)算機(jī)控制的工作頭驅(qū)動(dòng)雙軸氣缸11驅(qū)動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)，雙軸氣缸帶有霍爾傳感器12，可以表明工作頭所處的位置。當(dāng)雙軸氣缸11下降到最低點(diǎn)時(shí)，彈簧針14充分接觸膜電位器15中的各測(cè)試點(diǎn)，此時(shí)霍爾傳感器12狀態(tài)改變，表明可以進(jìn)行下一步測(cè)試。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的矩陣開(kāi)關(guān)，接通連接至數(shù)字多用表對(duì)電路進(jìn)行電阻測(cè)量。4、本實(shí)用新型還包括測(cè)試控制部分為提高生產(chǎn)效率，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)試控制裝置，測(cè)試控制裝置的組成框圖如圖8 所示，圖中的虛線部分就是圖3中所示的機(jī)械部件。測(cè)試控制裝置的組成首先包括計(jì)算機(jī)主機(jī)以及相連的顯示器，計(jì)算機(jī)主機(jī)通過(guò)接口分別連接驅(qū)動(dòng)模塊及數(shù)字多用表，驅(qū)動(dòng)模塊分別連接壓縮空氣電磁閥、真空電磁閥以及矩陣開(kāi)關(guān)。矩陣開(kāi)關(guān)一端與工作頭中的彈簧針連接、另一端與數(shù)字多用表連接；壓縮空氣電磁閥、真空電磁閥分別與雙軸氣缸、載片臺(tái)連接。計(jì)算機(jī)主機(jī)采用工控機(jī)或一般PC機(jī)，只需要有兩個(gè)以上的PCI插槽即可。這兩個(gè)插槽是為計(jì)算機(jī)內(nèi)的兩塊接口卡準(zhǔn)備的。這兩塊卡分別為數(shù)字I/O接口卡和GPIB接口卡。GPIB接口是一種通用儀器接口，一般的測(cè)量?jī)x器都備有此種接口。本實(shí)用新型中通過(guò)GPIB接口連接數(shù)字多用表(Agilent 34401A)，數(shù)字多用表另一端與矩陣開(kāi)關(guān)連接。計(jì)算機(jī)選用GPIB接口卡后，可通過(guò)GPIB連線和數(shù)字多用表通訊。通過(guò)GPIB接口，計(jì)算機(jī)可以完成對(duì)數(shù)字多用表的初始化、檔位選取、量程選取、精度控制及測(cè)量開(kāi)始等命令，并且數(shù)字多用表的測(cè)量完成后，計(jì)算機(jī)還可通過(guò)GPIB接口完成數(shù)值的讀取(采集)工作。數(shù)字I/O接口卡是一塊用于數(shù)字信號(hào)的輸入及輸出控制卡，通過(guò)這塊接口卡，可以讀取外部的控制信號(hào)，如真空開(kāi)關(guān)的狀態(tài)、測(cè)量開(kāi)始開(kāi)關(guān)的狀態(tài)及霍爾傳感器的狀態(tài)等， 它們都是數(shù)字信號(hào)。同時(shí)，通過(guò)數(shù)字I/O接口卡，計(jì)算機(jī)可以輸出控制真空電磁閥及壓空電磁閥開(kāi)啟，可以輸出控制矩陣開(kāi)關(guān)模塊內(nèi)任意一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)連通及斷開(kāi)。由于板卡的驅(qū)動(dòng)能力有限，在數(shù)字I/0接口卡的輸出端增加了驅(qū)動(dòng)模塊。
權(quán)利要求1.一種電位器測(cè)試裝置，其特征在于包括工作臺(tái)(17)，工作臺(tái)(17)上設(shè)有放置膜電位器的載片臺(tái)(16)和支撐桿(10)，支撐桿(10)上部連接一個(gè)雙軸氣缸(11)，雙軸氣缸的雙軸上連接一個(gè)工作頭(13)，工作頭(1 中設(shè)有一組彈簧針(14)，彈簧針(14)與放置在載片臺(tái)(16)上的膜電位器中的各測(cè)試點(diǎn)相對(duì)應(yīng)配合，彈簧針(14)通過(guò)導(dǎo)線與矩陣開(kāi)關(guān)連接，矩陣開(kāi)關(guān)與數(shù)字多用表連接，雙軸氣缸上設(shè)有霍爾傳感器(12)，當(dāng)雙軸氣缸(11)下降到最低點(diǎn)時(shí)，彈簧針(14)與膜電位器中的各測(cè)試點(diǎn)充分接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電位器測(cè)試裝置，其特征在于載片臺(tái)上設(shè)有定位銷(xiāo) (16b)以及真空吸附孔(16c)，工作頭(13)中設(shè)有與定位銷(xiāo)(16b)相應(yīng)的對(duì)準(zhǔn)孔(13a)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電位器測(cè)試裝置，其特征在于設(shè)置一套計(jì)算機(jī)測(cè)試控制裝置，包括計(jì)算機(jī)主機(jī)以及相連的顯示器，計(jì)算機(jī)主機(jī)分別通過(guò)相應(yīng)的接口分別連接驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)字多用表以及霍爾傳感器，驅(qū)動(dòng)模塊分別連接壓縮空氣電磁閥、真空電磁閥以及矩陣開(kāi)關(guān)，矩陣開(kāi)關(guān)一端與工作頭中的彈簧針連接、另一端與數(shù)字多用表連接；壓縮空氣電磁閥、真空電磁閥分別與雙軸氣缸、載片臺(tái)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電位器測(cè)試裝置，包括工作臺(tái)(17)，工作臺(tái)(17)上設(shè)有放置膜電位器的載片臺(tái)(16)和支撐桿(10)，支撐桿(10)上部連接一個(gè)雙軸氣缸(11)，雙軸氣缸的雙軸上連接一個(gè)工作頭(13)，工作頭(13)中設(shè)有一組彈簧針(14)，彈簧針(14)與放置在載片臺(tái)(16)上的膜電位器中的各測(cè)試點(diǎn)相對(duì)應(yīng)配合，彈簧針(14)通過(guò)導(dǎo)線與矩陣開(kāi)關(guān)連接，矩陣開(kāi)關(guān)與數(shù)字多用表連接。本實(shí)用新型的有益效果是簡(jiǎn)化了膜式電位器的測(cè)量，在生產(chǎn)過(guò)程中不需要裝配刷片就可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行控制，提高了產(chǎn)品合格率及提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)G01R27/02GK201974479SQ20102065489
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者丁旭明, 尹宏程, 王文略, 臧子昂, 鄧軍, 陳鵬 申請(qǐng)人:華東光電集成器件研究所